Electromagnetic flow meter là gì?

Electromagnetic flow meter là một loại thiết bị đo lưu lượng, thực hiện phép đo dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, thiết bị có thể đo được lưu lượng của các loại chất lỏng có khả năng dẫn điện như: Nước sinh hoạt, nước thải, hóa chất,…

Tại Việt Nam “Electromagnetic flow meter” thường được gọi là: Đồng hồ đo lưu lượng dạng điện hay gọi tắt là đồng hồ đo lưu lượng điện từ.

Tên gọi “Electromagnetic flow meter” Trong tiếng anh có nghĩa là: Máy đo lưu lượng dạng điện từ.

Trong đó:

Electromagnetic: Điện từ.
Flow: Lưu lượng, dòng chảy, luồng.
Meter: Thiết bị đo, dụng cụ đo, đồng hồ đo,…

Electromagnetic flow meter có cấu tạo như thế nào?

Xét về cấu tạo chi tiết, Electromagnetic flow meter có cấu tạo rất phức tạp, được hợp thành từ các loại linh kiện điện tử, các bộ phận cơ khí và cả trương trình tính toán được nạp vào trong thiết bị.

Về cơ bản đồng hồ đo lưu lượng điện từ được cấu thành từ các bộ phận cơ bản sau:

Thân: Bộ phận thân của đồng hồ đo lưu lượng là một đoạn đường ống, cho phép lưu chất cần đo đi qua. Do thiết bị áp dụng nguyên lý đo lường liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ, nên lòng trong thân đồng hồ đo được lót một lớp vật liệu cách điện, thường là teflon hoặc cao su tổng hợp. Để đảm bảo được độ chính xác.

Bộ phận thân đồng hồ đo lưu lượng điện từ

Nam châm điện: Nam châm điện có chức năng tạo ra từ trường, bên trong thân đồng hồ, trường trường này sẽ tương tác với tốc độ dòng chảy. Nam châm điện là cuộn dây dẫn điện được quấn thành nhiều vòng, chúng được đặt đối xứng nhau bên thân đồng hồ đo.

Điện cực: Điện cực của đồng hồ đo được lắp đặt đối xứng nhau, trên thành đồng hồ với những thiết bị có đường kính nhỏ số lượng điện cực thường là 2, và tăng dần phụ thuộc vào đường kính của đường ống. Các điện cực được chế tạo từ inox 316, inox 316L, tantalum,… Có chức năng đo sức điện động bên trong chất lưu.
Bảng mạch điện tử: Bộ phận này bao gồm nhiều linh kiện điện tử (màn hình LCD, chip, điện trở, tụ điện,…) kết hợp với nhau để thực hiện các công việc, phân tính tính toán và hiển thị các giá trị đo lường.

Electromagnetic flow meter hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ

Electromagnetic flow meter hay đồng hồ đo lưu lượng điện từ hoạt động, dựa trên định luật cảm ứng điện từ, hiểu đơn giản như sau:

Khi cho một vật có khả năng dẫn điện, di chuyển bên trong một vùng từ trường, lúc này số lượng đường sức từ xuyên qua vật dẫn điện sẽ thay đổi, bên trong vật dẫn điện phát sinh ra sức điện động. Vì vậy nên đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ chỉ có khả năng đo lưu lượng, đổi với những loại chất lưu có khả năng dẫn điện.

Từ lý thuyết trên áp dụng vào việc đo lưu lượng, của đồng hồ đo lưu lượng điện từ như sau:

Electromagnetic flow meter được lắp đặt trên đường ống, chất lưu cần đo đi qua bộ phận thân của đồng hồ, đồng thời bộ phận nam châm điện phát ra một từ trường bên trong lòng đường ống, với một cường độ từ trường được kiểm soát.

Dòng chảy của chất lưu khi chảy trong thân của đồng hồ gặp phải, từ trường được tạo ra bởi nam châm điện, bên trong dòng chảy phát sinh ra một sức điện động, sức điện động này có giá trị phụ thuộc và các yếu tố như: Mức độ mạnh yếu của từ trường, khả năng dẫn điện của chất lưu (tốt hay kém), tốc độ dòng chảy, chiều dài vật dẫn điện (bằng đường kính đường ống).

Trong đó tốc độ dòng chảy là yếu tố biến thiên, tốc độ dòng chảy càng lớn sức điện động càng cao.

Các điện cực được bố trí ở hai bên thành đường ống, tiếp xúc với chất lưu cần đo, sức điện động của bên trong dòng chảy được các điện cực thu thập, và truyền đi các bộ phận phân tích và tính toán, cuối cùng là thu được giá trị lưu lượng cần đo. Việc tính toán này rất phức tạp được thực hiện bởi CPU của thiết bị, kết hợp giữa trương trình tính toán và các tham số liên quan đến tính chất của chất lưu.

Giá trị lưu lượng sau khi đã tính toán xác định, được biểu thị thông qua màn hình của đồng hồ đo.

Nguyên lý hoạt động của Electromagnetic flow meter

Những ưu điểm và hạn chế của electromagnetic flow meter

Ưu điểm

Ưu điểm của Electromagnetic Flow Meter:

Độ chính xác cao: Electromagnetic flow meters cung cấp độ chính xác cao, nguyên lý đo lường áp dụng định luật cảm ứng điện từ, được đánh giá cao về mức độ chính xác, do phương pháp đo lường này, ít bị ảnh hưởng bởi các thông số như nhiệt độ và áp suất của chất lưu, sự xáo trộn dòng chảy,…
Không có bộ phận chuyển động: Thiết bị sử dụng hai điện cực gắn cố định trên thành đường ống, không có chuyển động tương tác với chất lưu. Vì vậy mà thiết bị giảm thiểu được nguy cơ xảy ra các hệ tượng kẹt cứng, mài mòn giữa các bộ phận chuyển động với nhau.
Khả năng đo lường theo cả hai hướng: Thiết bị có thể đo lưu lượng chất lưu, theo cả hai hướng, tính năng này cũng rất hữu ích đối với một số hệ thống, có dòng chảy đổi chiều.
Khả năng đo các chất lỏng dẫn điện khác nhau: Thiết bị có thể sử dụng để đo lưu lượng, đối với nhiều loại chất lỏng khác nhau, miễn là loại chất lỏng đó có khả năng dẫn điện.
Khả năng liên kết: Đồng hồ được thiết kế sẵn các đầu đấu dây truyền tải tín hiệu, thông tin về lưu lượng của dòng chảy được truyền về hệ thống máy tính giám sát, thuận tiện cho việc kiểm soát và thống kê lại dữ liệu.

Hạn chế

Hạn chế của Electromagnetic Flow Meter:

Yêu cầu chất lỏng có độ dẫn điện: Đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ chỉ có thể được sử dụng để đo lưu lượng dòng chảy, đối với các loại chất lưu có khả năng dẫn điện. Vì vậy dòng chảy của một số chất như (nước, khí nén, hơi nóng, dầu,…) ngoài ra đối với một số loại chất lưu có khả năng dẫn điện kém, cũng không phù hợp để sử dụng đồng hồ đo lưu lượng điện từ trong việc đo lưu lượng.
Nhạy cảm với nhiễu từ trường bên ngoài: Trong quá trình đo lường lưu lượng, thiết bị có thể bị nhiễu do từ, nếu thiết bị được lắp đặt tại những vị trí gần nguồn phát ra từ trường, thường thấy là động cơ điện. Trong quá trình đo lưu lượng, nếu thiết bị bị nhiễu có thể dẫn đến kết quả đo lưu lượng không được chính xác.

Tóm lại, mặc dù electromagnetic flow meters có những hạn chế nhất định, những ưu điểm của chúng, đặc biệt là độ chính xác cao và sự ổn định, thường làm cho chúng trở thành lựa chọn phổ biến trong nhiều ứng dụng công nghiệp.

Một số ví dụ về ứng dụng thực tế của electromagnetic flow meter

Thiết bị đo lưu lượng điện từ (electromagnetic flow meter), được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và ứng dụng khác nhau, do khả năng đo lường chính xác và độ tin cậy.

Dưới đây là một số ví dụ về ứng dụng thực tế của đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ:

Xử Lý Nước và Nước Thải:

Đo lưu lượng nước trong các hệ thống cung cấp nước đô thị.
Giám sát lưu lượng nước thải trong các nhà máy xử lý nước thải.
Đo lượng nước thải trước khi đưa vào dây chuyển xử lý.

Công Nghiệp Hóa Chất:

Đo lưu lượng của các chất lỏng hóa chất trong quy trình sản xuất.

Chế Biến Thực Phẩm và Đồ Uống:

Đo lưu lượng của các thành phần lỏng trong quy trình sản xuất thực phẩm và đồ uống.

Hình ảnh Electromagnetic flow meter được ứng dụng trong hệ thống

Kết luận

Trong bài viết này chúng ta đã cùng nhau đi tìm hiểu đáp án cho câu hỏi “Electromagnetic flow meter là gì?”. Để hiểu cặn kẽ hơn về thiết bị bị electromagnetic flow meter, hay còn được gọi là đồng hồ đo lưu lượng điện từ, bài viết này có đề cập đến một số nội dung liên quan bao gồm:

Cấu tạo của Electromagnetic flow meter.
Cách thức mà thiết bị này hoạt động.
Những ưu điểm và hạn chế của nó.

Một số ví dụ về ứng dụng thực tiễn của Electromagnetic flow meter.

Trên đây là những nội dung cơ bản xoay quanh việc giải đáp cho câu hỏi “Electromagnetic flow meter là gì?”. Nếu bạn có bất cứ câu hỏi nào liên quan đến bài viết này, hoặc thiết bị có thể liên hệ trực tiếp với mình, qua những phương thức liên lạc có sẵn trên trang web này. Xin cảm ơn!