Làm thế nào để chọn một đồng hồ đo lưu lượng phù hợp?

Để xác định đồng hồ đo lưu lượng nào phù hợp cho một ứng dụng cụ thể, việc hiểu trạng thái của chất lỏng được đo là rất quan trọng: chất lỏng hay khí? Khí có thể nén được và không thể đo được bằng máy đo lưu lượng chất lỏng. Đây là thông tin quan trọng cần phải được nắm bắt ngay từ đầu. Bài viết này tập trung vào cách chọn đồng hồ đo lưu lượng để đo chất lỏng.

Khi loại chất lỏng được xác định, việc đánh giá độ sạch của nó là điều cần thiết. Chất lỏng bẩn chứa các hạt rắn và thường được gọi là bùn, trong khi chất lỏng sạch không chứa các hạt. Ví dụ, đồng hồ đo lưu lượng có bộ phận chuyển động tiếp xúc với chất lỏng, chẳng hạn như đồng hồ đo lưu lượng thể tích hoặc đồng hồ đo lưu lượng tuabin, không phù hợp với chất lỏng bẩn vì sự hiện diện của các hạt rắn khiến chúng dễ bị mài mòn cơ học, tắc nghẽn hoặc ăn mòn. Do đó, đồng hồ đo lưu lượng có bộ phận chuyển động tiếp xúc với chất lỏng thường chỉ phù hợp với chất lỏng sạch. Mặt khác, đối với chất lỏng có chứa tạp chất, máy đo lưu lượng không-tiếp xúc (chẳng hạn như điện từ (máy đo vận tốc), siêu âm (máy đo vận tốc) hoặc Coriolis (máy đo lưu lượng khối lượng)) sẽ phù hợp hơn. Mặc dù các máy đo lưu lượng này cũng có một số hạn chế nhưng chúng có khả năng xử lý các hạt vật chất tốt hơn.

Một yếu tố khác cần xem xét là tính tương thích của vật liệu được sử dụng trong các bộ phận tiếp xúc của chất lỏng với đồng hồ đo lưu lượng (chẳng hạn như thân van, vòng đệm và bánh răng/cánh quạt/cánh quạt). Axit và kiềm ăn mòn kim loại và do đó có nhiều khả năng tương thích với nhựa nhiệt dẻo hơn; trong khi một số hợp chất hữu cơ có thể không phù hợp với nhựa nhiệt dẻo nhưng có thể tương thích với kim loại.

Một trong những thông số chính cần xem xét khi lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng là độ nhớt hoặc độ đặc của chất lỏng. Sau khi xác định được chất lỏng cần đo, bạn có thể nghiên cứu các đặc tính liên quan đến dòng chảy-của nó, chẳng hạn như độ nhớt. Độ nhớt được định nghĩa là thước đo khả năng chống lại dòng chất lỏng hoặc ma sát bên trong của chất lỏng, tức là lượng được tạo ra bởi các phân tử cọ xát với nhau trong quá trình chảy. Thông số này rất quan trọng trong đo lưu lượng vì nó xác định mức độ pha trộn của chất lỏng, do đó xác định độ lặp lại của số đọc.

Ví dụ: đối với chất lỏng có-độ nhớt cao (độ đặc{1}}cao, đồng hồ đo lưu lượng thể tích (chẳng hạn như đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình elip) phù hợp hơn đồng hồ đo lưu lượng tuabin. Điều này là do hầu hết các chất lỏng có độ nhớt cao- đều ở dạng tầng, có đặc điểm là chuyển động trơn tru và liên tục. Như thể hiện trong hình bên dưới, sự phân bố vận tốc của dòng chảy tầng là parabol. Điều này có nghĩa là gì? Điều đó có nghĩa là tốc độ dòng chảy trong đường ống không đồng đều. Do ma sát giữa chất lỏng và thành ống, vận tốc chất lỏng ở gần thành ống chậm hơn và nhanh hơn ở giữa ống.

Dòng chảy rối có đặc điểm là rối loạn và thường xảy ra ở-chất lỏng có độ nhớt thấp hoặc tinh khiết. Sự phân bố vận tốc của nó được "phát triển đầy đủ", nghĩa là vận tốc chất lỏng giống nhau ở tất cả các điểm trong đường ống. Đồng hồ đo lưu lượng tuabin là một loại máy đo vận tốc đo trực tiếp vận tốc chất lỏng bằng cách đo vận tốc góc của rôto, tỷ lệ thuận với vận tốc chất lỏng. Đồng hồ đo lưu lượng thể tích phù hợp hơn với các chất lỏng có-độ nhớt cao,-tốc độ dòng chảy-thấp như mật ong, xi-rô hoặc dầu nặng. Đối với-độ nhớt thấp hoặc chất lỏng loãng như dung môi hoặc nước, đồng hồ đo lưu lượng vận tốc là lựa chọn phù hợp.

Để xác định xem một chất lỏng là tầng hay hỗn loạn, việc hiểu cách tính số Reynolds là rất quan trọng. Bạn có thể tìm thấy máy tính số Reynolds tại đây. Số Reynolds là một số không thứ nguyên giúp xác định đặc tính hoặc kiểu dòng chảy của chất lỏng. Nó là một hàm của mật độ chất lỏng và độ nhớt. Số Reynolds cho dòng chảy tầng nhỏ hơn 2300 và số Reynolds cho dòng chảy rối lớn hơn 2300.

Hơn nữa, điều đáng chú ý là độ nhớt là một hàm của nhiệt độ. Trong chất lỏng, độ nhớt tỷ lệ nghịch với nhiệt độ; nghĩa là nhiệt độ càng cao thì độ nhớt càng thấp. Do đó, điều quan trọng là phải xem xét nhiệt độ vận hành của hệ thống hoặc ứng dụng để hiểu mối quan hệ giữa dòng chất lỏng và độ nhớt của nó.

Tham số này cũng quan trọng như các tham số trước, được sử dụng để xác định kích thước đồng hồ đo lưu lượng thích hợp cho ứng dụng. Tốc độ dòng chảy đề cập đến thể tích hoặc khối lượng chất lỏng chảy/chuyển động trên một đơn vị thời gian. Bạn có thể chuyển đổi khối lượng thành thể tích bằng mật độ (thể tích chiếm bởi một đơn vị khối lượng chất lỏng) hoặc trọng lượng riêng (tỷ lệ giữa mật độ của một chất với mật độ của nước hoặc trọng lượng của một lít chất lỏng chia cho trọng lượng của cùng một thể tích nước).

Khi bạn hiểu được phạm vi dòng chảy, bạn có thể đánh giá xem đồng hồ đo lưu lượng trong danh sách đã chọn có thể xử lý tốc độ dòng chảy yêu cầu hay không. Bước này cũng quan trọng như bước chọn đồng hồ đo lưu lượng trước đó vì nó quyết định liệu đồng hồ đo lưu lượng có hoạt động như thiết kế hay không. Ví dụ: việc chọn đồng hồ đo lưu lượng quá nhỏ (có nghĩa là tốc độ dòng chảy vượt quá hoặc gần với công suất tối đa của nó) có thể gây hư hỏng hoặc trục trặc cho các bộ phận bên trong của đồng hồ đo lưu lượng và trong trường hợp xấu nhất, thậm chí khiến toàn bộ đồng hồ đo lưu lượng bị hỏng. Mặt khác, nếu đồng hồ đo lưu lượng quá lớn (có nghĩa là tốc độ dòng chảy của hệ thống thấp hơn hoặc gần với phạm vi tối thiểu của đồng hồ đo lưu lượng), điều đó sẽ dẫn đến độ chính xác kém hoặc thậm chí không thể đọc/đo tốc độ dòng chảy.

Các thông số quan trọng khác trong việc lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng là nhiệt độ và áp suất. Tương tự như tốc độ dòng chảy, đại diện cho công suất của đồng hồ đo lưu lượng, các thông số nhiệt độ và áp suất đo lường khả năng chịu nhiệt và lực dòng chất lỏng của vật liệu đồng hồ đo lưu lượng.

Phần độ nhớt của bài viết này thảo luận về mối quan hệ giữa nhiệt độ và độ nhớt của chất lỏng. Vì độ nhớt là một hàm số của nhiệt độ nên nhiệt độ phải được xem xét giống như độ nhớt khi lựa chọn lưu lượng kế. Hơn nữa, nhiệt độ vận hành rất quan trọng đối với các bộ phận tiếp xúc với môi trường-của lưu lượng kế (đặc biệt là các vòng đệm), vì các vòng đệm có giới hạn về nhiệt độ và một số vật liệu không thể chịu được nhiệt độ khắc nghiệt hoặc nhiệt độ cao kéo dài. Cuối cùng, nhiệt độ giúp xác định xem thiết bị điện tử có thể được gắn trực tiếp trên lưu lượng kế hay yêu cầu lắp đặt từ xa, vì các bộ phận điện tử cũng có giới hạn về nhiệt độ.

Áp suất xác định khả năng chịu được lực của chất lỏng chuyển động của lưu lượng kế. Áp suất vận hành áp dụng không được vượt quá áp suất vận hành tối đa cho phép của lưu lượng kế đã chọn, nếu không có thể gây nguy hiểm.

Định mức áp suất của lưu lượng kế bao gồm hệ số an toàn để ngăn chặn các xung áp suất nhỏ gây ra hỏng lưu lượng kế. Quá áp suất có thể gây biến dạng lưu lượng kế và theo thời gian, khi độ đàn hồi của vật liệu lưu lượng kế đạt đến giới hạn, độ chính xác của phép đo có thể giảm.

Để tránh sai sót trong phép đo và các mối nguy hiểm tiềm ẩn, ứng dụng nhiệt độ và áp suất của hệ thống phải được đảm bảo không vượt quá phạm vi cho phép của lưu lượng kế. Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến khả năng chịu áp suất của lưu lượng kế, dẫn đến tăng độ dẻo của kim loại và dễ bị kéo giãn. Áp suất định mức tối đa của lưu lượng kế phù hợp với nhiệt độ định mức cao nhất của nó.

Một số ứng dụng có thể yêu cầu-máy đo lưu lượng có độ chính xác cao, chẳng hạn như máy đo lưu lượng dùng để đo lường hoặc giao dịch thương mại (tính phí người tiêu dùng dựa trên số liệu đọc). Việc đọc không chính xác có thể dẫn đến tổn thất tài chính hoặc các vấn đề về chất lượng sản phẩm. Vì vậy, việc lựa chọn một đồng hồ đo lưu lượng đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác của quy trình là rất quan trọng.

Độ chính xác của đo lưu lượng đề cập đến mức độ gần của giá trị đo được của thiết bị/dụng cụ với tốc độ dòng chảy thực tế. Độ chính xác có thể được biểu thị bằng phần trăm của toàn thang đo hoặc phần trăm của số đọc. Độ chính xác-toàn bộ tỷ lệ hoặc độ chính xác phạm vi có nghĩa là sai số của đồng hồ đo lưu lượng vẫn nhất quán trong toàn bộ phạm vi lưu lượng. Ví dụ: đồng hồ đo lưu lượng có phạm vi lưu lượng là 100 lít/phút và độ chính xác-toàn bộ thang đo là 1% sẽ có sai số 1 lít/phút cho dù số đọc là 10 lít/phút hay 100 lít/phút. Mặt khác, tỷ lệ phần trăm độ chính xác của việc đọc được tính dựa trên số đọc thực tế. Đồng hồ đo lưu lượng có phạm vi lưu lượng là 10{19}}100 lít/phút và độ chính xác đọc là 1% sẽ có sai số 1 lít/phút ở tốc độ 100 lít/phút và sai số 0,5 lít/phút ở tốc độ 50 lít/phút. Do đó, rõ ràng là ở phạm vi lưu lượng thấp, đồng hồ đo lưu lượng được tính toán dựa trên độ chính xác của số đọc sẽ chính xác hơn đồng hồ đo lưu lượng được tính toán dựa trên độ chính xác toàn thang đo.

Độ lặp lại đo khả năng của một thiết bị tạo ra cùng một kết quả hoặc số đọc trong các điều kiện giống hệt nhau và không liên quan đến độ chính xác của đồng hồ đo lưu lượng. Như người ta thường nói, "Bạn có thể có độ lặp lại cao mà không có độ chính xác cao, nhưng bạn không thể có độ chính xác cao nếu không có độ lặp lại cao". Khả năng lặp lại giống như sự sắp xếp các mũi tên trên mục tiêu; tất cả chúng có thể tụ lại với nhau, nhưng sẽ tốt hơn nếu chúng ở gần hồng tâm hơn là ở các cạnh.

Hơn nữa, tính tuyến tính là một yếu tố quan trọng khác mô tả hiệu suất của đồng hồ đo lưu lượng. Nó đo lường khả năng của đồng hồ đo lưu lượng để duy trì độ chính xác được chỉ định trong toàn bộ phạm vi lưu lượng được chỉ định. Nó thường được biểu thị bằng sai số phần trăm trong phạm vi lưu lượng của đồng hồ đo lưu lượng. Nếu tốc độ dòng chảy thực tế được vẽ theo tốc độ dòng chảy được chỉ định thì đồng hồ đo lưu lượng có độ tuyến tính tốt sẽ tạo ra một đường thẳng. Lý tưởng nhất là đồng hồ đo lưu lượng phải cung cấp đầu ra tuyến tính trên toàn bộ phạm vi lưu lượng. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, các yếu tố như ma sát, trượt và chênh lệch áp suất, do nguyên lý động lực học chất lỏng, có thể làm chậm hoặc thậm chí ngăn đồng hồ đo lưu lượng đo lưu lượng chất lỏng, tùy thuộc vào vận tốc chất lỏng và đặc tính dòng chảy.

Tại thời điểm này, bạn nên thu hẹp lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng của mình hoặc xác định một loại phù hợp. Hiện nay, để đạt được hiệu suất tối ưu và độ chính xác cần thiết, điều cần thiết là phải đảm bảo hiểu và lắp đặt đúng đồng hồ đo lưu lượng.

Cấu hình đường ống là một trong những yếu tố quan trọng cần xem xét khi lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng. Điều này rất quan trọng vì đồng hồ đo lưu lượng phải luôn được đổ đầy chất lỏng để cung cấp số đo chính xác. Hơn nữa, hướng của đường ống cũng rất quan trọng, quyết định xem nên lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng theo chiều ngang hay chiều dọc. Nếu lắp đặt theo chiều dọc, chất lỏng phải chảy từ dưới lên trên để đảm bảo đồng hồ đo lưu lượng luôn chứa đầy chất lỏng, ngăn không cho không khí tích tụ bên trong.

Đồng hồ đo lưu lượng yêu cầu các đoạn ống thẳng ở thượng nguồn và hạ lưu để có được biên dạng vận tốc ổn định. Điều này rất quan trọng vì cấu hình vận tốc không đều ảnh hưởng đến độ chính xác và độ lặp lại của đồng hồ đo lưu lượng. Các cơ sở lắp đặt hiện tại có thể không có đủ không gian hoặc phương tiện để chứa các đoạn ống thẳng cần thiết; do đó, việc điều chỉnh dòng chảy có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế để ổn định đặc tính vận tốc bằng cách loại bỏ dòng xoáy và nhiễu loạn.

Cuối cùng, việc tuân thủ nghiêm ngặt hướng lắp đặt của đồng hồ đo lưu lượng cũng rất quan trọng. Ví dụ, đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình elip phải được lắp đặt với trục rôto ở vị trí nằm ngang; nếu không, trọng lượng của rôto sẽ đè lên ổ đỡ lực đẩy nhỏ đỡ đáy rôto và tách nó ra khỏi đáy buồng đo. Điều này sẽ gây ra sự mài mòn sớm và ma sát giữa rôto và đáy buồng đo. Một ví dụ điển hình khác là máy đo lưu lượng điện từ, cần được lắp đặt ở một góc nhỏ (1 giờ hoặc 2 giờ) để ngăn cặn tích tụ trên các điện cực cảm biến phía dưới. Một số đồng hồ đo lưu lượng là một chiều, chẳng hạn như đồng hồ đo lưu lượng cơ học có bánh răng hình elip của chúng tôi và phải được vận hành theo hướng được chỉ định bởi mũi tên dòng chảy; trong khi đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình elip và đồng hồ đo lưu lượng tuabin điện tử của chúng tôi là hai chiều và có thể được lắp đặt trong đường ống từ một trong hai hướng. Để biết hướng dẫn lắp đặt chi tiết cho đồng hồ đo lưu lượng, vui lòng đọc hướng dẫn sử dụng trước khi lắp đặt.

Để có được đồng hồ đo lưu lượng có đầy đủ chức năng, tùy chọn cuối cùng cần chọn là cách đồng hồ đo lưu lượng chuyển đổi lưu lượng thành định dạng dữ liệu có thể sử dụng được. Điều này phụ thuộc vào mục đích của dữ liệu luồng: kiểm soát quy trình, thanh toán, báo cáo theo quy định hoặc giám sát. Luồng, mẻ hoặc luồng tích lũy có cần được ghi thủ công hoặc điện tử vào bộ ghi dữ liệu hoặc hệ thống điều khiển không?

Đầu tiên, chúng ta cần xác định xem bộ đếm có cần được cài đặt cục bộ hay không. Nếu vậy, nhiệt độ của môi trường ứng dụng phải được xem xét và nhiệt độ này phải tuân thủ giới hạn nhiệt độ của các linh kiện điện tử. Đối với cài đặt từ xa, điều quan trọng là phải xác định xem phương thức truyền là analog hay kỹ thuật số vì một số thiết bị có thể không cung cấp cả hai tùy chọn. Ngoài ra, nguồn điện tại địa điểm lắp đặt phải được xác nhận và màn hình đã chọn phải được đánh giá để xác định xem nó có hỗ trợ nguồn DC tự cấp nguồn, cấp nguồn vòng lặp hay nguồn DC bên ngoài hay không. Nếu tại địa điểm không có nguồn điện, đồng hồ đo lưu lượng cơ khí hoặc đồng hồ đo lưu lượng điện tử chạy bằng pin-có thể được coi là giải pháp thay thế.

Khi chọn màn hình điện tử phù hợp với đồng hồ đo lưu lượng, hãy đảm bảo rằng các yêu cầu tín hiệu đầu vào của màn hình phù hợp với thông số kỹ thuật tín hiệu của đồng hồ đo lưu lượng. Ví dụ: màn hình phải có khả năng nhận được tần số hoặc xung của đồng hồ đo lưu lượng mỗi giây; nếu không, có thể cần phải có bộ chuyển đổi hoặc các phụ kiện khác. Những yếu tố này phải được xem xét trong quá trình lựa chọn để tránh những sửa đổi không cần thiết và tốn kém.

Một số ứng dụng chất lỏng có thể yêu cầu thiết bị có chứng nhận liên quan. Ví dụ, đồng hồ đo lưu lượng điện tử đặt trong môi trường khí dễ cháy cần có chứng nhận vận hành an toàn. Tùy thuộc vào khu vực sử dụng đồng hồ đo lưu lượng, phải đáp ứng các yêu cầu chứng nhận khu vực nguy hiểm tương ứng. Ở Châu Âu, chứng nhận này là ATEX; ở Bắc Mỹ có thể là FM hoặc CSA; ở các quốc gia khác, có thể cần phải có chứng chỉ IEC. Người lắp đặt và vận hành có trách nhiệm đảm bảo rằng đồng hồ đo lưu lượng và bộ đếm tuân thủ các quy định quốc gia về khu vực nguy hiểm. Các chứng chỉ khác có thể bao gồm chứng nhận của cục đo lường (để đo lường và thanh toán) hoặc các chứng chỉ-cụ thể theo ngành, chẳng hạn như những chứng chỉ áp dụng cho ngành thực phẩm và đồ uống.

Máy đo lưu lượng siêu âm

Máy đo lưu lượng siêu âm sử dụng sóng siêu âm để tính toán tốc độ dòng chảy trong đường ống. Chúng có thể được sử dụng để đo nhiều loại chất lỏng, bao gồm nước, khí tự nhiên, dầu khoáng, hóa chất và chất lỏng có chứa tạp chất.

Ưu điểm: Máy đo lưu lượng siêu âm không có bộ phận chuyển động nên hầu như không cần bảo trì. Những đồng hồ này cũng tiết kiệm, chủ yếu là vì chúng dễ lắp đặt và vận hành. Hơn nữa, kết quả đo không bị ảnh hưởng bởi sự biến động nhiệt độ quá cao hoặc những thay đổi về độ nhớt, mật độ hoặc áp suất. Những đồng hồ đo lưu lượng này không cản trở dòng chất lỏng, vì vậy chúng có thể được sử dụng với chất lỏng vệ sinh, ăn mòn và mài mòn.

Nhược điểm: Tuy nhiên, một yếu tố quan trọng là việc bố trí cảm biến trong đồng hồ đo lưu lượng: xét cho cùng, chúng rất nhạy cảm với sự nhiễm bẩn và có thể cần phải vệ sinh thường xuyên.

Độ chính xác: Đo siêu âm là nguyên tắc đo lường chính xác và không{0}}phá hủy. Cảm biến lưu lượng siêu âm cung cấp phép đo lưu lượng chính xác cho nhiều ứng dụng, bao gồm kiểm soát quy trình, quản lý tài nguyên nước, dự án nước ngầm, năng lượng, hóa chất, thực phẩm và đồ uống, dược phẩm, kim loại và khai thác mỏ, bột giấy và giấy, dầu khí.

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ

Loại đồng hồ đo lưu lượng này xác định tốc độ dòng chảy bằng cách đo sự thay đổi của từ trường trong đường ống. Những loại đồng hồ nước này sử dụng định luật cảm ứng điện từ Faraday, tạo ra từ trường bằng cách cung cấp năng lượng cho một cuộn dây xung quanh đường ống.

Ưu điểm: Giống như máy đo lưu lượng siêu âm, cảm biến điện từ không cản trở dòng chất lỏng. Cảm biến được đặt bên trong vỏ thiết bị: do đó, đường ống bên trong dễ bảo trì và nguy cơ nhiễm bẩn cảm biến giảm đáng kể. Độ chính xác của phép đo không bị ảnh hưởng bởi độ nhớt, nhiệt độ và áp suất, đồng thời cảm biến phản ứng nhạy bén với những thay đổi nhanh chóng về tốc độ dòng chảy.

Nhược điểm: Yêu cầu kiến ​​thức (gần đúng) về độ dẫn điện của chất lỏng. Ví dụ, nước mưa có độ dẫn điện thấp hơn nước uống. Nếu độ dẫn điện quá thấp, phép đo có thể không chính xác hoặc thậm chí không thể thực hiện được.

Độ chính xác: Đồng hồ đo lưu lượng nào chính xác nhất? Câu trả lời chính là đồng hồ đo lưu lượng điện từ, vượt xa.

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ cung cấp độ chính xác đo cao hơn bất kỳ loại đồng hồ đo lưu lượng nào khác vì chúng đo đồng thời cả vận tốc và tốc độ dòng chảy. Loại đồng hồ đo lưu lượng này lý tưởng để đo các chất lỏng dẫn điện như nước, axit hoặc chất lỏng ăn mòn.

Tác động đến độ chính xác

Việc đọc kỹ các chi tiết là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác (hoặc thông số kỹ thuật) của các thiết bị như đồng hồ đo lưu lượng. Độ chính xác thường giảm đáng kể ở tốc độ dòng chảy thấp hơn. Ví dụ: nếu một thiết bị tuyên bố độ chính xác là 0,5% của toàn thang đo thì phải thừa nhận rằng độ chính xác thực tế sẽ giảm khi các điều kiện vận hành ở dưới mức cài đặt toàn thang đo.

Một cách khác để thể hiện độ chính xác là xác định nó là ± 0,5% số đọc, ví dụ, trong một phạm vi cụ thể của phạm vi của đồng hồ đo lưu lượng. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của đồng hồ đo lưu lượng, độ chính xác danh nghĩa này có thể không đáng kể hoặc có thể thay đổi đáng kể. Đối với đồng hồ đo lưu lượng dùng để thanh toán hoặc các mục đích liên quan đến doanh thu-khác, độ chính xác có thể có tác động đáng kể về mặt tài chính.

Giả sử máy đo lưu lượng bánh guồng công bố độ chính xác là ±0,5%. Giả sử thêm đây là tỷ lệ phần trăm của thang đo đầy đủ và thang đo đầy đủ đó là 50 feet mỗi giây (ft/s). Nếu bạn đang sử dụng tốc độ dòng chảy 6 ft/s (phổ biến trong các nhà máy xử lý nước thải), độ chính xác thực tế sẽ khác xa với những gì bạn mong đợi:

0,005 × 50 f/s=±0,25 ft/s

Nếu độ chính xác này được áp dụng cho tốc độ dòng chảy 6 ft/s thì độ chính xác thực tế là:

±0,25 / 6 ft/s=±0,0417 hoặc 4,17%

So sánh lưu lượng kế điện từ có độ chính xác 0,5% số đọc với lưu lượng kế Doppler có độ chính xác 0,5% của toàn thang đo mang lại kết quả tương tự.

Một vấn đề phổ biến nảy sinh khi các thành phố hoặc đô thị sử dụng hai loại lưu lượng kế khác nhau. Giả sử một lưu lượng kế là lưu lượng kế từ tính có độ chính xác cao-đặt trong buồng đo, dùng để theo dõi tốc độ dòng nước thải của nhà máy xử lý nước thải; cái còn lại là lưu lượng kế Doppler dùng để theo dõi tốc độ dòng chảy vào. Độ chính xác của lưu lượng kế Doppler có xu hướng giảm khi tốc độ dòng chảy giảm. Ngay cả-lưu lượng kế từ tính có độ chính xác cao cũng có giới hạn đọc cực cao và thấp mà dưới giới hạn đó chúng sẽ không hoạt động chính xác.

Độ lặp lại

Ở nhiều khía cạnh, độ lặp lại thậm chí còn quan trọng hơn độ chính xác. Nếu số đọc của thiết bị luôn không chính xác (không chính xác nhưng có thể lặp lại), thì nó có thể được điều chỉnh để có được số đọc chính xác. Tuy nhiên, nếu số đọc của thiết bị không ổn định thì không có sự hiệu chuẩn nào có thể sửa được số đọc sai của nó.

Nhiều thiết bị hiện trường ngày nay sử dụng kỹ thuật cân bằng lực (chuyển đổi số đọc của quá trình thành lực tác động lên cảm biến lực), chẳng hạn như tinh thể áp điện, cảm biến điện dung và máy đo biến dạng. Những kỹ thuật này hoạt động dựa trên nguyên tắc ngay cả khi tín hiệu điện được tạo ra ở đầu ra của thiết bị, thiết bị sẽ không dịch chuyển sau khi tác dụng một lực. Hiện nay, một số thiết bị đo lưu lượng, đo mức, đo hóa chất chưa dựa trên nguyên lý cân bằng lực; đối với các thiết bị này, việc kiểm tra độ lặp lại của chúng vẫn rất quan trọng. Sự gia tăng liên tục về khả năng lặp lại cho thấy có sự cố tiềm ẩn của thiết bị.

Mặc dù việc hiệu chuẩn có thể cải thiện độ chính xác của thiết bị nhưng độ lặp lại thường được xác định bởi thiết kế của thiết bị.

Phạm vi đo và độ không đảm bảo

Như đã đề cập trước đó, phạm vi đo của một thiết bị phải được xem xét trong giai đoạn lựa chọn và định cỡ trong thiết kế nhà máy. Đồng hồ đo lưu lượng được lắp đặt phải có khả năng đọc được các phạm vi lưu lượng khác nhau cần thiết cho vị trí lắp đặt của chúng. Tối thiểu, chúng phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác/khả năng lặp lại cho từng tốc độ luồng ứng dụng.

Một trong những vấn đề phổ biến nhất với thiết bị đo đạc là sự phóng đại phạm vi dòng chảy của nó. Bạn có thường nghe nói rằng đồng hồ đo lưu lượng có thể đọc tốc độ dòng chảy từ 1 đến 100 ft/s, tạo ảo giác rằng nó có thể đọc chính xác tốc độ dòng chảy trên toàn bộ phạm vi không?

Điều thường bị bỏ qua là độ chính xác của đồng hồ đo lưu lượng có tỷ lệ phạm vi 10:1. Điều này có nghĩa là máy đo lưu lượng có phạm vi từ 0 đến 30 Mgd có độ chính xác thực sự trên toàn bộ phạm vi từ 3 đến 30 Mgd. Dưới 3 Mgd, độ chính xác của máy đo lưu lượng giảm.

Hơn nữa, các loại đồng hồ đo lưu lượng khác nhau có tỷ lệ phạm vi khác nhau trên toàn bộ phạm vi lưu lượng của chúng. Ví dụ, máy đo lưu lượng Venturi thường sử dụng hai máy phát để đo lưu lượng. Điều này là do lưu lượng kế Venturi với một bộ truyền phát duy nhất có thể đo chính xác tốc độ dòng chảy trên toàn bộ phạm vi với tỷ lệ phạm vi 6:1. Do đó, nếu chúng ta nhìn vào phạm vi từ 0 đến 30 Mgd, độ chính xác của lưu lượng kế giảm xuống dưới 5 Mgd. Phạm vi trong đó một công cụ đáp ứng yêu cầu tuyến tính về độ không đảm bảo được gọi là "phạm vi" của nó. "Độ không chắc chắn" đề cập đến phạm vi giá trị trong đó giá trị thực rơi vào với một xác suất cụ thể. Ở mức độ tin cậy 95%, độ không đảm bảo đo là ±1% có nghĩa là trong số 100 số đọc, phạm vi sai số của thiết bị nằm trong khoảng ±1% đối với 95 số đọc.

Một lỗi phổ biến khác xảy ra trong quá trình lựa chọn thiết bị. Trong xử lý nước thải đô thị, thông thường giả định hàm lượng chất rắn trong nước thải bằng 0.

Một số người hỏi về độ chính xác của đồng hồ đo lưu lượng, đồng hồ đo mức hoặc thiết bị đo áp suất và khi nghe thấy giá trị thấp, họ cho rằng tất cả các bộ phận liên quan đến đồng hồ đo lưu lượng đó đều có độ chính xác như nhau. Tuy nhiên, độ chính xác của đồng hồ đo lưu lượng không đại diện cho độ chính xác của toàn bộ hệ thống lưu lượng. Một công thức toán học được gọi là bình phương trung bình gốc (RMS) có thể xác định chính xác độ chính xác của toàn bộ hệ thống. Ví dụ: đồng hồ đo lưu lượng điện từ ghi lại lưu lượng cục bộ sẽ gửi tín hiệu tương tự đến máy trạm của người vận hành thông qua bộ điều khiển logic khả trình (PLC).

Độ chính xác của từng thành phần phải được kiểm tra riêng lẻ:

Lưu lượng kế điện từ (± 0,5%)

Máy phát lưu lượng kế điện từ (± 0,5%)

Cáp kết nối với đầu ghi (±0,01%)

Cáp kết nối với khối đầu cuối của bảng điều khiển cục bộ (± 0,01%)

Thẻ đầu vào/đầu ra (I/O) PLC (± 0,4%).

Mỗi thành phần trong hệ thống đều có sai số đo lường và độ không chắc chắn riêng, điều này ảnh hưởng chung đến độ chính xác chung của hệ thống. Trong các ứng dụng thực tế, hệ thống điều khiển có thể chứa nhiều thành phần hơn.

Để sử dụng phương pháp bình phương trung bình gốc (RMS), trước tiên hãy bình phương mỗi giá trị để thu được 0,000025, 0,000025, 0,00000001, 0,00000001 và 0,000016. Sau đó, cộng các giá trị bình phương này lại với nhau. Cuối cùng, lấy căn bậc hai của tổng. Độ chính xác của toàn bộ hệ thống là khoảng ±0,00813 hoặc ±0,813% chứ không phải 0,5%. Công thức chính xác này áp dụng cho bất kỳ hóa chất, áp suất, mức độ, nhiệt độ hoặc mạch dòng nào.