Cảm biến lưu lượng là thiết bị đóng vai trò trung tâm trong công tác thu thập dữ liệu, tối ưu hiệu suất vận hành, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ và đảm bảo an toàn hệ thống. Thiết bị này đặc biệt cần thiết trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật - nơi mà việc giám sát vận tốc, khối lượng và thể tích chất lỏng/khí cần được chú trọng.
CẢM BIẾN LƯU LƯỢNG LÀ GÌ?
Cảm biến lưu lượng được sử dụng để đo lường và giám sát lượng chất lỏng/khí lưu thông qua một đường ống/bể chứa/hệ thống dẫn.
Chức năng chính của cảm biến đo lưu lượng là chuyển đổi giá trị đo được thành tín hiệu ngõ ra tiêu chuẩn mà người dùng/bộ điều khiển có thể đọc - xử lý được. Đồng thời lấy đó làm căn cứ để điều khiển chính xác các thiết bị tuỳ chỉnh lưu lượng của chất lỏng/khí trong hệ thống của mình.
Cảm biến lưu lượng có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc tối ưu quy trình sản xuất, giám sát hiệu suất hệ thống, quản lý tài nguyên và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Bên cạnh đó, các cảm biến lưu lượng hiện đại có thể đo được nhiều loại chất lỏng khác nhau - từ nước sạch, nước thải, dầu, nhớt, hóa chất cho đến các loại khí tự nhiên, khí oxy, khí nitơ và nhiều chất khí công nghiệp khác.
Cảm biến lưu lượng
XEM THÊM:CẢM BIẾN ĐO VẬN TỐC DÒNG CHẢY TẦNG
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CẢM BIẾN LƯU LƯỢNG
Nhìn chung thì các thiết bị này sẽ vận hành dựa trên nguyên lý đo vận tốc dòng chảy (v) qua một tiết diện ống (A) để suy ra lưu lượng (Q).
CÔNG THỨC TÍNH LƯU LƯỢNG DÒNG CHẢY: Q = v x A
Tuỳ từng dòng cảm biến mà sẽ có công nghệ đo lường khác nhau, nhưng kết quả cuối cùng vẫn là chuyển đổi các thông số dòng chảy thành tín hiệu ngõ ra chuẩn mà con người/thiết bị điều khiển có thể đọc được.
Các công nghệ đo lưu lượng chất lỏng/khí phổ biến nhất hiện nay:
Cảm Biến Lưu Lượng Cơ Học (Tuabin/cánh quạt/bánh răng)
Cảm biến lưu lượng cơ học thường ứng dụng cho xăng, dầu, nước sạch và các ứng dụng không yêu cầu độ chính xác quá khắt khe.
Theo đó:
- Khi dòng chất lỏng/khí đi qua cảm biến thì nó sẽ tác động lực lên cánh quạt/bánh răng và làm chúng quay.
- Tốc độ quay này tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy.
- Cảm biến sẽ đo số vòng quay và chuyển chúng thành dạng xung.
- Tần số sẽ tỉ lệ thuận với lưu lượng dòng chảy.
Cảm Biến Lưu Lượng Điện Từ
Cảm biến lưu lượngđiện từ thường dùng để đo lưu lượng chất lỏng (nước, nước thải, hoá chất… yêu cầu có khả năng dẫn điện).
Nguyên lý hoạt động như sau:
- Cảm biến lưu lượng tạo ra một từ trường trên trong ống đo.
- Khi chất lỏng dẫn điện chảy qua từ trường cảm biến thì nó sẽ tác động lên từ trường.
- Lúc này, một điện áp sẽ được sinh ra.
- Điện áp này tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy.
- Từ vận tốc đo được, bộ xử lý sẽ tính toán ra giá trị lưu lượng tương đương.
Cảm Biến Lưu Lượng Siêu Âm
Cảm biến lưu lượng siêu âm được ưu tiên dùng cho các ứng dụng không xâm lấn (cảm biến được lắp bên ngoài thành ống) hoặc đo chất lỏng/khí không có khả năng dẫn điện.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị cảm biến lưu lượng dòng chảy này như sau:
- Cảm biến được trang bị 1 đầu phát và 1 đầu thu sóng siêu âm.
- Sóng âm đi xuôi dòng sẽ có tốc độ nhanh hơn sóng âm đi ngược dòng.
- Chênh lệch thời gian truyền giữa hai luồng sóng thu và phát sẽ được dùng để suy ra vận tốc dòng chảy → lưu lượng dòng chảy.
Bên cạnh đó, công nghệ cảm biến đo lưu lượng siêu âm còn được dùng cho các chất lỏng có lẫn bọt hoặc hạt chất rắn lơ lửng. Trong trường hợp này, khi sóng siêu âm đi vào dòng chảy thì nó sẽ phản xạ lại từ các hạt → tần số sóng phản xạ sẽ tỷ lệ với vận tốc chuyển động của hạt → lưu lượng dòng chảy.
Một Số Cảm Biến Đo Lưu Lượng Khác
- Cảm biến đo lưu lượng sử dụng công nghệ tạo xoáy (Vortex).
- Cảm biến sử dụng công nghệ chênh áp.
- Cảm biến sử dụng công nghệ nhiệt.
Cảm biến lưu lượng chất lượng cao tại Sensors Việt Nam
XEM THÊM:CẢM BIẾN ĐIỆN DUNG LÀ GÌ?
HƯỚNG DẪN CHỌN CẢM BIẾN LƯU LƯỢNG THEO NHU CẦU CỤ THỂ
Mỗi môi chất đều có những đặc tính riêng biệt, điều này đòi hỏi thiết bị đo lưu lượng dòng chảy phải được cấu thành từ vật liệu phù hợp để đảm bảo độ tin cậy, độ ổn định và độ bền.
Cảm biến lưu lượng dùng cho dòng chảy nước
Đây là dạng môi chất cần được xác định lưu lượng thường xuyên nhất, điển hình như trong các lĩnh vực xử lý nước thải, nước cấp sinh hoạt, hệ thống Chiller (HVAC). Với môi chất là nước, bạn nên ưu tiên chọn cảm biến lưu lượng điện từ cho nước thải (có chứa tạp chất) và cảm biến siêu âm/turbine cho nước sạch (RO).
Cảm biến lưu lượng dùng cho chất khí
Việc đo lường lưu lượng dòng chảy của khí nén, khí gas, khí Nitơ… đòi hỏi thiết bị cảm biến phải có độ nhạy rất cao vì mật độ khí sẽ thay đổi liên tục theo áp suất và nhiệt độ. Cảm biến đo lưu lượng dòng chảy khí nên ưu tiên sử dụng công nghệ nhiệt (Thermal Mass) hoặc Vortex, với chức năng bù trừ sai số do sự biến thiên của môi trường.
Cảm biến lưu lượng dùng cho dầu
Dầu có độ nhớt cao, vì vậy mà cảm biến lưu lượng dầu nên ưu tiên sử dụng công nghệ bánh răng oval hoặc Coriolis. Các công nghệ này sẽ chịu được áp suất cao và không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của độ nhớt theo nhiệt độ.
Thiết bị đo lưu lượng dòng chảy phải làm từ vật liệu phù hợp để đảm bảo độ tin cậy, độ ổn định và độ bền
XEM THÊM: CẢM BIẾN KHÍ H2S (HYDRO SUNFUA)
ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA CẢM BIẾN LƯU LƯỢNG
Dưới đây là những ứng dụng điển hình nhất của cảm biến đo lưu lượng:
Cảm Biến Đo Lưu Lượng Nước:
- Quản lý nước sạch cấp phát trong các hệ thống cung cấp nước và nhà máy xử lý nước.
- Hệ thống xử lý nước thải.
- Đo lường nước sử dụng trong quá trình thi công xây dựng.
- Kiểm soát lượng nước tưới tiêu trong nông nghiệp một cách chính xác.
- Giám sát lưu lượng nước trong hệ thống làm lạnh/làm ấm của hệ thống HVAC.
Cảm Biến Lưu Lượng Khí:
- Đo lưu lượng khí gas (LPG, khí tự nhiên, khí oxy) trong quá trình sản xuất/sử dụng của các hệ thống.
- Giám sát lưu lượng gió trong hệ thống HVAC.
- Kiểm soát lưu lượng khí trong sản xuất hoá chất.
- Kiểm soát lưu lượng khí nén dùng trong máy móc của các ngành công nghiệp nhẹ.
Cảm Biến Đo Lưu Lượng Dầu:
- Đo lưu lượng dầu thô từ khu vực giếng khai thác đến các bồn chứa.
- Giám sát lưu lượng dầu tại các công đoạn chính trong nhà máy lọc dầu.
- Giám sát lưu lượng dầu máy, dầu phanh, dầu hộp số trong quá trình sản xuất/bảo dưỡng/sửa chữa ô tô.
- Giám sát lưu lượng dòng chảy trong hệ thống bôi trơn, cấp dầu của các thiết bị máy móc công nghiệp.
Các Ứng Dụng Khác Của Cảm Biến Lưu Lượng:
- Kiểm soát lưu lượng các nguyên liệu như nước, sữa, nước ngọt… trong quá trình chế biến - đóng gói thực phẩm và đồ uống.
- Cảm biến lưu lượng thường được sử dụng trong máy lọc nước, bơm bể cá, máy chiết rót, máy nước nóng lạnh… trong gia đình nhằm kiểm soát lượng nước tiêu thụ sao cho hiệu quả.
- Giám sát - điều chỉnh lưu lượng chất lỏng trong hệ thống bơm, ống dẫn, hệ thống làm mát… giúp tối ưu quá trình sản xuất và giảm thiểu tài nguyên lãng phí.
- Trong công nghiệp năng lượng, cảm biến đo lưu lượng sẽ xác định lượng nước/hơi nước trong các nhà máy điện, từ đó điều chỉnh và kiểm soát quá trình sản xuất điện - nhiệt.
- Cảm biến lưu lượng dòng chảy còn được dùng để xác định lưu lượng axit, kiềm, dung môi và các hóa chất dẫn điện trong quá trình sản xuất.
Cảm biến lưu lượng nước không thể vắng mặt trong các nhà máy xử lý nước
XEM THÊM:TRÊN TAY VÀ ĐÁNH GIÁ CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM GẮN ỐNG GIÓ ST-261
Mong rằng bài viết này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về cảm biến đo lưu lượng và nắm vững sự khác biệt giữa các dòng sản phẩm (điện từ, cơ học, siêu âm…) để có thể đưa ra quyết định đầu tư đúng đắn nhất cho hệ thống tự động hóa của mình.
Mọi vấn đề thắc mắc và nhu cầu mua cảm biến lưu lượng dòng chảy, bạn hãy liên hệ ngay choSensors Việt Namđể được hỗ trợ nhanh chóng - tận tình nhất!
Chúng tôi cam kết:
- Sản phẩm chính hãng, chất lượng cao.
- Đầy đủ CO/CQ.
- Có chế độ bảo hành uy tín từ 12 tháng.
- Chính sách giá cạnh tranh hàng đầu.
- Đội ngũ tư vấn hỗ trợ tận tình và chuyên nghiệp.