Đồng hồ đo lưu lượng nước thải được thiết kế để đo chính xác tốc độ dòng chảy của nước thải trong một môi trường hoạt động cụ thể.
Có nhiều loại đồng hồ khác nhau, bao gồm cả kênh mở và kênh đóng và nước sạch hoặc bẩn. Bài viết này giải thích các loại đồng hồ đo lưu lượng nước thải khác nhau hiện có và những điều cần cân nhắc khi lựa chọn và duy trì giải pháp đo lưu lượng của bạn.
Xem Nhanh Nội Dung
Các loại đồng hồ đo lưu lượng nước thải
Đồng hồ đo lưu lượng nước thải thường được phân chia để phù hợp với kênh hở hoặc đường ống kín.
1. Đo lưu lượng kênh hở
Trong dòng chảy kênh hở, bề mặt trên cùng của nước thường mở ra khí quyển. Ví dụ về dòng chảy mở là suối, nước thải, sông, cống và mương. Dòng chảy có thể ổn định hoặc không ổn định.
Dòng chảy trong các kênh hở thường xảy ra do trọng lực và vận tốc tối đa xảy ra ở một khoảng cách ngắn bên dưới mặt nước, với HGL (Đường cấp thủy lực) trùng với đường mặt nước. Mặt cắt ngang của kênh hở thường có hình tam giác, hình chữ nhật, hình tròn hoặc hình thang và các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy trong kênh hở bao gồm hình dạng kênh, vận tốc và độ sâu chất lỏng và độ dốc của kênh.
1.1 Máy đo lưu lượng siêu âm kênh mở
Máy đo lưu lượng siêu âm kênh hở cung cấp một phương pháp đo chính xác và đáng tin cậy trong các điều kiện mở này, được sử dụng như một phần của hệ thống đo lưu lượng kênh hở và nên được sử dụng cùng với “thiết bị lưu lượng chính (primary flow device)” như máng dẫn (Flume) hoặc đập (weir).
Phương pháp điển hình để đo dòng chảy trong kênh hở là đo độ sâu của chất lỏng trong kênh bằng cách sử dụng cảm biến siêu âm khi nó chảy qua đập hoặc ống khói, trước khi đồng hồ đo lưu lượng sử dụng độ sâu này để tính tốc độ dòng chảy.
Phương pháp này dựa trên các máng dẫn hoặc đập được xây dựng và lắp đặt theo cách đảm bảo độ sâu của nước tại điểm đo (điểm đo) được thông suốt và được kiểm soát.
Máy đo lưu lượng sóng siêu âm truyền các xung âm thanh tần số cao liên tục, chờ “tiếng vọng” để xác định độ sâu chính xác của nước ở thượng nguồn ống xả hoặc đập.
Sự thay đổi chính xác của công thức được sử dụng để sau đó tính toán lưu lượng sẽ khác nhau tùy thuộc vào thiết bị lưu lượng sơ cấp cụ thể được sử dụng.
Đặc điểm chính:
- Chúng rất đơn giản để làm sạch và bảo trì
- Chúng rất bền và lâu dài
- Chúng chính xác và đáng tin cậy khi được cài đặt và hiệu chuẩn một cách chính xác
- Dễ dàng và linh hoạt để cài đặt và thiết lập
- Chúng có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường nhất định như nhiệt độ, mặc dù nên sử dụng các tấm che nắng để giảm thiểu điều này
- Đặc điểm kỹ thuật, hiệu chuẩn và lắp đặt chính xác là điều cần thiết để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu và sự thành công của đồng hồ đo lưu lượng này
Mời bạn đọc thêm: Thiết bị đo lưu lượng kênh hở
1.2 Đồng hồ đo lưu lượng vận tốc khu vực
Máy đo lưu lượng vận tốc khu vực tính toán tốc độ dòng chảy bằng cách hiểu mặt cắt ngang và bản chất của kênh mà nó đang đo độ sâu và vận tốc. Có hai loại đồng hồ đo lưu lượng này: không tiếp xúc và tiếp xúc
Phiên bản tiếp xúc thường được đặt trên lòng kênh và trong lịch sử đã sử dụng hiệu ứng doppler để đo vận tốc.
Loại không tiếp xúc được gắn phía trên kênh và chiếu ra đa (chỉ vận tốc bề mặt) hoặc tia laser (vận tốc bề mặt và dưới bề mặt) để đo vận tốc, với độ sâu thường được tính bằng cảm biến siêu âm nhìn xuống.
Máy đo lưu lượng vận tốc khu vực cho nước thải hoạt động dựa trên phương pháp: diện tích x vận tốc để tính toán lưu lượng.
Đặc điểm chính:
- Cơ sở lý luận chính để sử dụng đồng hồ đo lưu lượng vận tốc diện tích là tốc độ và sự thuận tiện mà nó có thể được lắp đặt
- Nó rất dễ cài đặt và thường không bị gián đoạn dòng chảy
- Mặc dù chúng giảm đầu tư ban đầu cần thiết với phép đo hệ thống lưu lượng kênh mở truyền thống, độ chính xác có thể so sánh được và khả năng được xác minh độc lập của chúng vẫn còn gây tranh cãi. Do đó, sự lựa chọn của họ cần được cân nhắc kỹ lưỡng để có giá trị lâu dài cho đồng tiền
- Đồng hồ đo lưu lượng vận tốc khu vực có thể cung cấp một giải pháp khắc phục ngắn hạn tốt và thường được sử dụng để khảo sát
2. Đồng hồ đo lưu lượng nước thải đường ống kín
Các đường ống kín, chẳng hạn như những đường ống được sử dụng để vận chuyển dòng nước thải, có thể sử dụng đồng hồ đo lưu lượng nước thải để tính toán lưu lượng bằng cách hiểu rõ mặt cắt ngang của đường ống được đo.
Quá trình này phụ thuộc vào việc đường ống bị ngập hoàn toàn để biết được “diện tích” của mặt cắt ngang được đo. Với điều kiện là có sự tin cậy về cấu hình dòng chảy được phát triển đầy đủ, thì đồng hồ chỉ cần sử dụng cảm biến để đo vận tốc.
Tuy nhiên, cấu hình dòng chảy có thể bị ảnh hưởng bởi những thứ như khúc cua, cửa và xoắn trong đường ống vì vậy điều cần thiết là nó phải được lắp đặt bởi một chuyên gia để đảm bảo chúng được tính đến và biết được cấu hình dòng chảy.
2.1 Đồng hồ đo lưu lượng điện từ
Được thiết kế để đo lưu lượng chất lỏng trong một đường ống kín, đồng hồ đo lưu lượng điện từ đo điện áp được tạo ra bởi một vật dẫn (nước thải) di chuyển trong một từ trường. Điện áp tỷ lệ với vận tốc của dây dẫn và có thể được chuyển đổi thành tốc độ dòng chảy.
Tính toán này hoạt động dựa trên nguyên tắc của Định luật Faraday về sự dẫn điện từ. Còn thường được gọi là “máy đo”, chúng yêu cầu một chất lỏng dẫn điện như vậy (trong trường hợp này là nước thải) và một lớp lót đường ống không dẫn điện. Các loại máy đo này phổ biến và cung cấp một lựa chọn chính xác cao để đo lưu lượng nước thải.
Đặc điểm chính:
- Đồng hồ đo lưu lượng điện từ có thể là một giải pháp lý tưởng để tránh mất áp suất vì chúng có thể cung cấp một đường dẫn dòng chảy không bị cản trở khi lắp đặt
- Chúng là một tùy chọn bảo trì thấp mà không có bộ phận chuyển động làm cho chúng trở nên mạnh mẽ. Tuy nhiên, nên có một lịch trình bảo trì thường xuyên, nơi các lỗ ống bên trong được làm sạch và kiểm tra
- Cài đặt chính xác bởi các chuyên gia có trình độ là điều cần thiết để sử dụng thành công
- Đồng hồ phải chạy đầy và được nối đất chính xác với chất lỏng để loại bỏ điện áp lạc
Mời bạn đọc thêm: Nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng điện từ (Electromagnetic Flow Meter)
2.2 Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm dạng kẹp
Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm dạng kẹp là một phương pháp thuận tiện để đo lưu lượng vì chúng không yêu cầu cắt đường ống để lắp đặt.
Chúng làm việc bằng cách sử dụng lý thuyết “thời gian vận chuyển”, trong đó sự khác biệt về thời gian vận chuyển giữa những xung đi theo hướng dòng chảy, so với những xung đi ngược lại hướng dòng chảy được đo lường.
Phép đo chênh lệch này sau đó được sử dụng để cung cấp vận tốc trung bình của chất lỏng dọc theo đường đi của xung siêu âm. Sử dụng thời gian vận chuyển này và biết khu vực của đường ống, có thể đo tốc độ dòng chảy.
Đặc điểm chính:
- Có lợi thế chính là dễ lắp đặt, vì chúng được gắn vào bên ngoài đường ống
- Việc lắp đặt chính xác là chìa khóa để đảm bảo không có khe hở không khí giữa kẹp và đường ống
- Trong trường hợp chi phí hoặc thời gian lắp đặt cho đồng hồ đo lưu lượng điện từ quá cao thì chúng cung cấp một giải pháp thay thế thuận tiện
- Không bị giảm áp suất hoặc mất năng lượng, “Turndown Ratio” cao và không cần cắt đường ống hoặc dừng dòng chảy, việc lắp đặt dễ dàng và việc bảo trì có thể được giảm thiểu
Tại sao cài đặt và thiết lập đúng là cần thiết?
Bất kỳ sự đồng ý nào đối với giấy phép xả thải sẽ yêu cầu lắp đặt, vận hành và bảo trì chính xác hệ thống đo lưu lượng của bạn.
Việc lựa chọn hệ thống đo lường một cách cẩn thận và hiểu biết là rất quan trọng vì mỗi loại đồng hồ đo lưu lượng khác nhau về mức độ phù hợp tùy thuộc vào:
- Bản chất của chất lỏng cần đo
- Các điều kiện môi trường
- Tốc độ và khối lượng dòng chảy
- Cho dù dòng chảy là kênh hở hay đường ống kín
- Hệ thống bơm hoặc trọng lực
- Kích thước của đường ống (đối với các tình huống kèm theo)
- Các điều kiện thượng nguồn để đảm bảo độ tin cậy về cấu hình dòng chảy phát triển đầy đủ (đường ống kín) hoặc điều kiện thủy lực phù hợp (kênh hở)
- Điều kiện hạ lưu để đảm bảo không có tác động tiêu cực đến dòng chảy
Hiệu chuẩn chính xác và thường xuyên của bất kỳ đồng hồ đo lưu lượng nào là điều cơ bản để xác nhận độ chính xác của dữ liệu.
Trong một thế giới lý tưởng, đồng hồ đo lưu lượng sẽ không bao giờ bị ảnh hưởng bởi các điều kiện mà nó được lắp đặt, tuy nhiên môi trường khắc nghiệt và các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến việc lắp đặt ban đầu của chúng.
Cũng có khả năng là một hệ thống cũ có thể chưa bao giờ được cài đặt đúng cách trong trường hợp đầu tiên. Mặc dù không có hệ thống đo lưu lượng nào chính xác 100%, nhưng tất cả đều mang một số mức độ không chắc chắn, việc hiệu chuẩn chính xác và bảo trì mạnh mẽ có thể đảm bảo rằng mức này được giữ ở mức tối thiểu.
Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ
Chúc bạn thành công!
Tâm Mr. – Admin
Bài viết được tham khảo từ Siris.co.uk
Bài viết cùng chuyên mục:
- Các loại Đồng hồ nước – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
- 7 loại đồng hồ đo lưu lượng hơi (Steam flowmeter) thường dùng trong nhà máy
- Thiết Bị Đo Lưu Lượng Kênh Hở là gì? Ưu, nhược điểm
- Reynolds number là gì? Ý nghĩa của Re trong phép đo lưu lượng
- Đo lưu lượng với Averaging Pitot Tube
- Nguyên lý hoạt động của Cảm biến siêu âm đo mức
Thư viện bài viết:
