Đồng hồ đo lưu lượng điện từ là thiết bị đo đạc quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như xử lý nước, hóa chất, thực phẩm và dầu khí. Tuy nhiên, độ chính xác của đồng hồ điện từ có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi hiện tượng dòng chảy rối (turbulence). Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ vấn đề này và cách khắc phục.
Dòng chảy rối là gì?
Dòng chảy rối là trạng thái chuyển động hỗn loạn của chất lỏng, trong đó các phần tử chất lỏng di chuyển theo những quỹ đạo không đều, tạo ra các xoáy nước nhỏ. Khác với dòng chảy tầng (laminar flow) có chuyển động ổn định và trơn tru, dòng chảy rối xuất hiện khi vận tốc dòng chảy cao hoặc có các vật cản trong đường ống.
Hiện tượng này thường xảy ra ở các vị trí như:
- Sau van điều khiển
- Góc cong của đường ống
- Điểm nối ống có đường kính thay đổi
- Khu vực có bơm hoặc thiết bị khác
Nguyên lý hoạt động đồng hồ điện từ
Đồng hồ đo lưu lượng điện từ hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday. Khi chất lỏng dẫn điện chảy qua từ trường, nó tạo ra điện áp tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy. Đồng hồ đo điện áp này để tính toán lưu lượng.
Để đo chính xác, đồng hồ điện từ yêu cầu profile vận tốc dòng chảy phải đối xứng và ổn định trên toàn bộ tiết diện ống.
Ảnh hưởng của dòng chảy rối đến độ chính xác
1. Profile vận tốc bị biến dạng
Dòng chảy rối tạo ra profile vận tốc không đồng đều trên tiết diện ống. Thay vì có dạng parabol đều đặn, vận tốc phân bố lệch lạc với nhiều điểm có tốc độ khác nhau đáng kể. Điều này khiến đồng hồ đo không chính xác vì tín hiệu điện áp thu được không phản ánh đúng lưu lượng trung bình.
2. Dao động tín hiệu đo
Các xoáy nước trong dòng chảy rối gây ra sự dao động liên tục của tín hiệu đo. Kết quả là số liệu hiển thị không ổn định, khó đọc và ghi nhận chính xác. Sai số có thể dao động từ 2-10% tùy mức độ nhiễu loạn.
3. Tiếng ồn điện từ
Dòng chảy rối tạo ra nhiễu điện từ (electromagnetic noise) can thiệp vào tín hiệu đo. Điều này đặc biệt nghiêm trọng khi lưu lượng thấp, vì tỷ lệ tín hiệu/nhiễu giảm xuống.
4. Sai lệch zero point
Hiện tượng rối có thể làm thay đổi điểm zero của đồng hồ, dẫn đến sai số hệ thống trong mọi phép đo.
Giải pháp khắc phục
Đảm bảo chiều dài ống thẳng phù hợp
Lắp đặt đồng hồ điện từ với khoảng cách đủ xa các nguồn gây nhiễu:
- Trước đồng hồ: tối thiểu 5-10 lần đường kính ống
- Sau đồng hồ: tối thiểu 2-3 lần đường kính ống
Đối với vị trí khó khăn như sau van hoặc góc cong 90 độ, nên tăng lên 15-20 lần đường kính.
Sử dụng flow conditioner
Bộ chỉnh dòng (flow conditioner) là thiết bị đặt trước đồng hồ để điều hòa dòng chảy, giúp:
- Loại bỏ xoáy nước
- Tạo profile vận tốc đồng đều
- Giảm chiều dài ống thẳng cần thiết
Chọn vị trí lắp đặt hợp lý
Tránh lắp đặt đồng hồ ngay sau:
- Van điều chỉnh
- Bơm ly tâm
- Góc cong gấp
- Điểm nối ống giảm/tăng kích thước
Ưu tiên vị trí có dòng chảy ổn định, đường ống nằm ngang hoặc thẳng đứng với dòng chảy đi lên.
Hiệu chuẩn định kỳ
Thực hiện hiệu chuẩn đồng hồ theo chu kỳ khuyến nghị của nhà sản xuất (thường 1-2 năm/lần) để phát hiện và điều chỉnh sai số kịp thời.
Nâng cấp công nghệ
Các đồng hồ điện từ hiện đại có thuật toán xử lý tín hiệu tiên tiến, bộ lọc nhiễu tốt hơn, giúp chống chịu tốt với dòng chảy rối.
Kết luận
Dòng chảy rối là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác đồng hồ đo lưu lượng điện từ. Hiểu rõ nguyên nhân và áp dụng các biện pháp khắc phục phù hợp sẽ giúp đảm bảo phép đo chính xác, ổn định và đáng tin cậy. Việc lựa chọn vị trí lắp đặt đúng cách và bảo trì định kỳ là chìa khóa để tối ưu hiệu suất của hệ thống đo lường.
Xem thêm sản phẩm TẠI ĐÂY
FACEBOOK:https://web.facebook.com/Công Ty Tnhh Đầu Tư Và Thiết Bị Công Nghiệp ADM
Mọi nhu cầu tư vần hay báo giá sản phẩm liên hệ qua:
Điện thoại:0965.595.039
GMAIL: Vattunhamay01@gmail.com