Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ là gì

Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ là gì?

Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, trong thực tế chính là dòng đồng hồ đo lưu lượng điện từ, loại máy đo lưu lượng này không chỉ được sử dụng để đo lưu lượng nước thông thường, mà nó còn được sử dụng để đo lưu lượng của nhiều loại lưu chất khác, bao gồm nước, nước thải, hóa chất,… Với điều kiện lưu chất cần đo phải là chất có khả năng dẫn điện, với điều kiện này thì đồng hồ đo lưu lượng điện từ, không thể sử dụng để đo lưu lượng của nước cất, các loại khí, và dầu cách điện.

Thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, nó sử dụng một cặp nam châm điện để tạo ra từ trường trong lòng đường ống, khi chất lỏng đi qua đường ống này (chất lỏng có khả năng dẫn điện), nó đóng vai trò như một dây dẫn chuyện động bên trong, từ trường được tạo ra bởi hai nam châm điện, lúc này bên trong chất lỏng sẽ xuất hiện dòng điện.

Thông qua việc đo điện áp của dòng điện này, người ta có thể suy ra được tốc độ của dòng chảy chất lỏng bên trong đường ống.

Với phương pháp đo lượng này, thiết bị sẽ không gây ra sự xáo trộn bên trong của dòng chảy, cũng như gây ra những tổn thất áp suất không đáng có trong quá trình đo lường.

Ngoại trừ nước cất ra thì đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, là thiết bị cung cấp giải pháp đo lưu lượng tối ưu, cho các loại chất lưu ở trạng thái lỏng bao gồm nước, nước sạch và các loại hóa chất.

Lịch sử hình thành của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ

Tiền đề cho sự ra đời của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, chính là định luật Faraday, về cơ bản định luật này có thể được hiểu cơ bản như sau:

• Khi cho một dây dẫn điện chuyển động, vuông góc với đường sức từ bên trong một từ trường biến thiên, bên trong dây dẫn sẽ xuất hiện một sức điện động, và sức điện động này sẽ tỉ lệ thuận vời tốc độ duy chuyển của dây dẫn. Định luật này được Michael Faraday phát hiện ra vào năm 1831.
• Đến khoảng những năm 1950, đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ đầu tiên được hoàn thiện, tuy nhiên thiết bị này vẫn chưa được sử dụng phổ biến, mãi đến những năm 1970 dòng đồng hồ đo lưu lượng mới được sử dụng phổ biến, trong các hệ thống liên quan đến dịch vụ cấp thoát nước, và những hệ thống xử lý nước thải.
• Liên tục nhiều năm sau đó những thiết bị này được cải tiến không ngừng, áp dụng những tiến bộ vật liệu, tiến bộ về tốc đô xử lý của các con chip. Giúp cải thiện độ chính xác và nâng cao khả năng ứng dụng, với những loại chất lưu có tính chất ăn mòn.

Hiện nay, đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ được sản xuất, cũng như được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, trong các ứng dụng công nghiệp và hệ thống cấp nước, xử lý nước thải. Nó là một trong những thiết bị đo lưu lượng chất lỏng, hiệu và đáng tin cậy nhất trên thị trường.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ

Cấu tạo của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ

Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, là sự kết hợp của nhiều bộ phận và chi tiết lại với nhau, bao gồm các loại linh kiện điện tử, các bộ phận cơ khí. Về cơ bản ta có thể coi thiết bị được chế tạo từ 4 bộ phận chính bao gồm:

• Thân đồng hồ: Thân của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ là một ống kim loại, có tiết diện hình tròn, chúng có thể được chế tạo từ thép hoặc inox, với những thiết bị được chế tạo từ thân thép để nâng cao khả năng chống ăn mòn, của thiết bị đồng nhà sản xuất thường sơn phủ một lớp Epoxy. Lòng trong của đồng hồ thường được tráng một lớp nhựa hoặc gốm, nhằm mục đích hạn chế dòng điện tiếp xúc với thân đồng hồ gây nhiễu.

• Nam châm điện: Bộ phận này chính là hai cuộn dây đồng, được đặt đối diện nhau bên ngoài thành đường ống. Bộ phận này có nhiệm vụ tạo ra từ trường bên trong lòng đường ống.

• Tiếp điểm điện: Tiếp điểm điện hay các điện cực là bộ phận tiếp xúc trực tiếp, với chất lỏng cần đo, nó có nhiệm vụ đo sức điện động được tạo ra trong chất lỏng, khi mà chúng duy chuyển trong điện trường được tạo ra bên trong đường ống. Số lượng điện cực được sử dụng thông thường là số chẵn, với số lượng tương ứng là 2, 4, 6,… Và chúng được bố trí đối xứng nhau, đường kính của thân đồng hồ càng lớn, số lượng điện cực này càng nhiều.
• Bộ phận xử lý và hiển thị giá trị đo: Bộ phận này bao gồm các mạch điện tử, màn hình, các nút bấm điều chỉnh. Chúng kết hợp lại với nhau tạo thành một tổ hợp, để thực hiện các chức năng như tính toán, hiển thị các giá trị đo được của sản phẩm.

 

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ

Như mình đã giới thiệu ở phần đầu bài viết, thiết  bị đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ, được phát hiện bởi nhà vật lý người Anh Michael Faraday. Áp dụng định luật này vào thiết kế chế tạo đồng đo lưu lượng nước điện từ ta được, nguyên lý hoạt động cơ bản của thiết bị diễn ra như sau:

Chất lưu có tính chất dẫn điện thông qua hệ thống đường ống, đi vào trong thân đồng hồ (thân đồng hồ có đường kính D). Nhờ vào hai cuộn dây điện được bố trí bên ngoài thân của đồng hồ, khi cấp điện sẽ tạo ra từ trường bên trong lòng đường ống có mật độ là (B), điện áp sinh ra trong dòng chảy của chất lỏng là (E), vận tốc của chất lỏng là V.

Ta có công thức liên hệ sau:

E = B × D × V.

E sẽ được đo được thông qua các điện cực được bố trí xung quanh các thành đường ống, D – đường kính của thân đồng hồ là cố định. B được hiệu chỉnh sẵn nên được thiết lập cùng với phương trình tính toán, từ đó thiết bị sẽ thông qua các phương trình và hệ số được nạp sẵn trong quá trình thiết kế, giá trị tốc độ của dòng chảy sẽ được tính toán và hiển thị trên màn hình của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ.

Lưu ý lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ

Xuất phát từ nguyên lý làm việc, cấu tạo và chức năng của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ. Để thiết bị đảm bảo được khả năng đo lường chính xác, ngoài việc nắm vững các thông số kỹ thuật, đặc tính làm việc của hệ thống, thì cách thức làm việc của đồng hồ đo đóng vai trò rất quan trọng. Sau đây là một số lưu ý về việc lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, để đảm bảo thiết bị mang lại hiệu quả đo lường, tin cậy và đạt được độ chính xác cao.

Vị trí lắp đặt của thiết bị cần được đảm bảo là vị trí có lưu lượng dòng chảy ổn định, chất lưu đi vào trong thân đồng hồ cần chứa đầy chất lỏng, điều này nhằm đảm bảo các điện cực được đặt ở bên trong thân của lưu lượng kế, luôn tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng cần đo.
Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ cần được thực hiện nối đất trong quá trình lắp đặt, việc làm này nhằm đảm bảo một số yêu cầu như:

Độ an toàn việc nối đất cho phép dòng điện được truyền thẳng xuống đất, thay vì lan truyền theo dòng nước đến các thiết bị khác trong hệ thống, đặc biệt là đối với những thiết bị đồng hồ đo sử dụng điện 220V.

Giảm nhiễu, việc nối đất giúp giảm nhiễu điện từ, cũng như các nhiễu sóng, những tác nhân này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác trong đo lường của thiết bị.

Ứng dụng thực tiễn của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ

Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, là một thiết bị đo lường sử dụng nguyên lý định luật Faraday, để đo lượng nước chảy qua ống dẫn. Được đánh giá là loại đồng hồ đo lưu lượng nước, có độ chính xác cao, với nguyên lý hoạt động đặc biệt, thiết bị thích hợp cho việc đo nhiều loại lưu chất khác nhau.

Ứng dụng của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, rất phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp, thương mại và gia đình. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể:

• Công nghiệp xử lý nước: Sử dụng để đo lượng nước chảy qua các hệ thống xử lý nước, bao gồm các hệ thống xử lý nước thải, xử lý nước sạch,…
• Ứng dụng thủy điện: Trong các nhà máy thủy điện, người ta sẽ dùng nước để làm quay các tuabin máy phát điện. Cùng với đó việc kiểm soát dòng nước, được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, và để cho quá trình kiểm soát này được diễn ra một các hiệu quả, thì việc nắm được thông số lưu lượng của dòng chảy bên trong hệ thống, là điều vô cùng cần thiết.
• Ứng dụng trong các hoạt động sản xuất nông nghiệp: Đồng hồ đo lưu lượng nước được sử dụng trong các hệ thống cấp thoát nước, phục vụ cho hệ thống tưới nước, tiêu úng cho cây trồng, hệ thống cung cấp nước cho thủy sản,… Sử dụng lưu lượng kế, cho phép ta quản lý hiệu quản hơn việc sử dụng tài nguyên nước.

Nhìn chung, đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ, có rất nhiều ứng dụng thực tế trong sản xuất, giúp đo lượng nước chảy qua các đường ống dẫn một cách chính xác và đáng tin cậy. Qua đó hỗ trợ người dùng đánh giá hệ thống, cho phép người dùng sử dụng tài nguyên nước, một cách tối ưu hơn.