Lưu lượng kế – Khái niệm, phân loại và lưu ý khi sử dụng

Lưu lượng kế là thiết bị quan trọng trong các hệ thống công nghiệp hiện đại, giúp kiểm soát dòng chảy chính xác. Việc lựa chọn và sử dụng lưu lượng kế đúng cách sẽ nâng cao hiệu suất và độ tin cậy trong đo lường. Việc áp dụng thiết bị đo lưu lượng chất lỏng trong quy trình sản xuất giúp cải thiện tính chính xác và tiết kiệm chi phí vận hành.

Khái niệm về lưu lượng kế

Lưu lượng kế (tiếng Anh: flowmeter) được Ủy ban Quốc gia Thẩm định Thuật ngữ Khoa học Kỹ thuật Trung Quốc định nghĩa là: thiết bị hiển thị lưu lượng tức thời và/hoặc tổng lượng chất lỏng chảy qua trong một khoảng thời gian xác định. Nói đơn giản, thiết bị này dùng để đo lưu lượng chất lỏng trong đường ống hoặc kênh hở.

Hình 1. Lưu lượng kế

Thiết bị được chia thành nhiều loại như: chênh áp, cánh quạt (rotameter), tiết lưu, khe hẹp, thể tích, điện từ, siêu âm… Phân loại theo môi chất gồm: loại đo chất lỏng và loại đo khí.

Phân loại và ứng dụng của lưu lượng kế

• Lưu lượng kế chênh áp
  • Dựa trên sự chênh lệch áp suất hình thành bởi thiết bị đo đặt trong ống, kết hợp với điều kiện môi chất và kích thước lắp đặt để tính lưu lượng.
  • Ứng dụng: rộng rãi nhất, đo được cả dòng đơn pha, đa pha, sạch, bẩn, nhớt… dùng trong cả môi trường áp suất thường, cao, chân không và nhiệt độ đa dạng. Chiếm 1/4 đến 1/3 tổng số lượng sử dụng trong công nghiệp.
• Lưu lượng kế cánh quạt (rotameter)
  • Loại lưu lượng kế biến tiết diện, hoạt động bằng trọng lực của phao tròn bên trong ống hình nón đứng.
  • Ứng dụng: phổ biến thứ hai sau chênh áp, đặc biệt hiệu quả với dòng chảy nhỏ và siêu nhỏ.
• Lưu lượng kế thể tích (PD)
  • Còn gọi là lưu lượng kế định lượng, có độ chính xác cao nhất, chia môi chất thành thể tích cố định để tính tổng lượng.
  • Ứng dụng: dùng cho đo tổng lượng môi chất giá trị cao như dầu, khí tự nhiên…
• Lưu lượng kế tua-bin
  • Dựa trên tốc độ trung bình dòng chảy thông qua cánh tua-bin nhiều cánh.
  • Ứng dụng: rộng trong đo dầu, chất lỏng hữu cơ, vô cơ, khí hóa lỏng, LNG…
• Lưu lượng kế điện từ
  • Dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday, đo chất lỏng dẫn điện.
  • Ứng dụng: đo môi chất có độ bẩn cao, ăn mòn mạnh; phổ biến trong cấp thoát nước, luyện kim, giấy, hóa chất, thực phẩm, y tế…
• Lưu lượng kế xoáy (vortex)
  • Lắp một vật tạo xoáy trong dòng chảy, đo tần số dao động để xác định lưu lượng.
  • Ứng dụng: ngày càng phổ biến, trở thành loại lưu lượng kế đa dụng.

Lưu ý khi sử dụng lưu lượng kế

Ngoài ra, cần đảm bảo thiết bị đo lưu lượng chất lỏng được lắp đặt đúng vị trí để tránh sai số từ các tác động bên ngoài.

• Chọn sai kích thước thiết bị: Nếu chọn quá lớn hoặc quá nhỏ so với lưu lượng thực tế sẽ gây sai số lớn.
• Điều kiện vận hành khác với điều kiện hiệu chuẩn: Sự khác biệt về áp suất, nhiệt độ sẽ khiến sai số tăng cao và đường cong hiệu chuẩn lệch.
• Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ làm thay đổi khe hở trong buồng đo (với lưu lượng kế bánh răng), gây rò rỉ.
• Ảnh hưởng của áp suất: Áp suất cao gây biến dạng thân thiết bị, tăng khe hở – dẫn đến sai số đo.
• Bôi trơn kém cho bộ đếm: Không bảo dưỡng bộ truyền động định kỳ có thể khiến hỏng hóc hoặc kẹt bánh răng.
• Cặn bẩn trong ống mới xây dựng: Cặn hàn hoặc tạp chất có thể làm hư rô-to nếu chưa được loại bỏ trước khi lắp đặt.
• Kiểm tra và bảo trì không đầy đủ: Hiệu chuẩn không định kỳ, thiếu kiểm tra sẽ gây sai lệch dữ liệu và ảnh hưởng đến vận hành chung.

Kết luận

Lưu lượng kế không chỉ là thiết bị đo, mà còn là công cụ đảm bảo hiệu quả vận hành hệ thống công nghiệp. Để phát huy tối đa vai trò của lưu lượng kế, người dùng cần hiểu rõ đặc điểm kỹ thuật và điều kiện làm việc. Việc lựa chọn thiết bị đo phù hợp và bảo trì định kỳ sẽ nâng cao độ chính xác trong kiểm soát lưu lượng. Áp dụng đúng thiết bị đo lưu lượng chất lỏng sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu hóa vận hành và giảm thiểu rủi ro.

Nguồn: Theo ZKH