Tiếng Việt
2025.03.04
Phân tích so sánh kỹ thuật của đồng hồ đo nước vận tốc và đồng hồ đo nước dịch chuyển tích cực
So sánh và phân tích kỹ thuật giữa đồng hồ đo lưu lượng nước vận tốc và đồng hồ đo thể tích
Phân tích so sánh kỹ thuật của đồng hồ đo nước vận tốc và đồng hồ đo nước dịch chuyển tích cực
1. Nguyên lý và cấu trúc cơ bản
1.1 Đồng hồ đo lưu lượng nước
Nguyên lý hoạt động: Dựa trên nguyên lý động lực học chất lưu, lưu lượng được tính toán bằng cách đo vận tốc dòng nước. Khi nước chảy qua buồng đo, nó sẽ làm cánh quạt/tua bin quay và tốc độ sẽ tỷ lệ thuận với lưu lượng dòng chảy.
Cấu trúc điển hình:
- Loại tia đơn: cánh quạt tác động kênh đơn dòng nước (độ chính xác ± 2%)
- Kiểu nhiều tia: nước chảy theo nhiều kênh để dẫn động đều cánh quạt (độ chính xác ±1,5%)
- Kiểu tuabin: Dòng nước hướng trục dẫn động tuabin có độ chính xác cao (độ chính xác ±1%)
- Kiểu Woltman: cấu trúc tuabin ngang/dọc đường kính lớn (DN50-DN500)
Nguyên lý hoạt động: Dựa trên thủy động lực học, tính toán lưu lượng bằng cách đo vận tốc nước. Lưu lượng nước dẫn động cánh quạt/tua bin quay trong buồng đo, với tốc độ quay tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy.
Cấu trúc điển hình:
- Loại tia đơn: Dòng chảy kênh đơn tác động vào cánh quạt (Độ chính xác ±2%)
- Kiểu đa tia: Dòng chảy đa kênh dẫn động đều cánh quạt (Độ chính xác ±1,5%)
- Kiểu tuabin: Dòng trục dẫn động tuabin có độ chính xác cao (Độ chính xác ±1%)
- Kiểu Woltman: Tua bin ngang/dọc đường kính lớn (DN50-DN500)
1.2 Đồng hồ đo nước dịch chuyển tích cực
Nguyên lý hoạt động: Áp dụng phương pháp đo cô lập cơ học để đạt được phép đo tích lũy bằng cách đo chính xác một thể tích cố định của không gian chất lỏng.
Cấu trúc điển hình:
- Kiểu piston: piston chuyển động qua lại tách buồng đo (độ chính xác ±0,5%)
- Kiểu piston quay: piston hình elip và thành bên trong của buồng đo tạo thành khoang hình lưỡi liềm
- Kiểu đĩa lắc: chuyển động lắc của đĩa trong khoang hình nón
- Kiểu rotor kép: hai rotor hình số 8 quay ngược chiều nhau (tiêu chuẩn công nghiệp)
Nguyên lý hoạt động: Sử dụng phương pháp cô lập cơ học, đạt được phép đo tích lũy bằng cách đo chính xác các không gian chất lỏng có thể tích cố định.
Cấu trúc điển hình:
- Kiểu piston: Piston chuyển động qua lại chia buồng đo (Độ chính xác ±0,5%)
- Kiểu piston quay: Piston hình bầu dục tạo thành buồng hình lưỡi liềm có thành bên trong
- Kiểu đĩa nutating: Đĩa nutating trong buồng hình nón
- Loại rotor đôi: Hai rotor hình số 8 quay ngược chiều nhau (Cấp công nghiệp)
2. So sánh đặc điểm hiệu suất
2.1 Ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng nước
- Đặc điểm mất áp suất: Cấu trúc hợp lý mang lại tổn thất áp suất thấp 0,03-0,1MPa
- Tỷ lệ phạm vi: lên đến Q3/Q1=100:1 (loại điện tử lên đến 250:1)
- Tiết kiệm: Chi phí sản xuất thấp hơn 30-50% so với loại thể tích
- Khả năng thích ứng lưu lượng lớn: Lưu lượng tối đa cỡ DN500 có thể đạt tới 3000m³/h
Thuận lợi:
- Tổn thất áp suất: Cấu trúc hợp lý với độ giảm áp suất thấp 0,03-0,1MPa
- Tỷ lệ giảm tải: Lên đến Q3/Q1=100:1 (250:1 đối với loại điện tử)
- Hiệu quả về mặt chi phí: Chi phí sản xuất thấp hơn 30-50%
- Công suất lưu lượng cao: Tối đa 3000m³/h cho các model DN500
2.2 Ưu điểm của đồng hồ đo nước thể tích
- Độ chính xác đo lường: độ chính xác lên đến 0,5 cấp trong phạm vi Q2-Q4
- Lưu lượng bắt đầu: có thể phát hiện lưu lượng nhỏ 0,5L/h
- Khả năng tương thích chất lỏng: có thể đo chất lỏng có độ nhớt cao (lên đến 100cSt)
- Chống nhiễu: Không bị ảnh hưởng bởi rung động đường ống và nhiễu điện từ
Thuận lợi:
- Độ chính xác: Độ chính xác loại 0,5 trong phạm vi Q2-Q4
- Lưu lượng khởi động: Phát hiện lưu lượng tối thiểu 0,5L/h
- Khả năng tương thích chất lỏng: Đo chất lỏng có độ nhớt cao (lên đến 100cSt)
- Chống nhiễu: Miễn nhiễm với rung động đường ống và EMI
3. Sự khác biệt kỹ thuật chính
Kích thước so sánh | Đồng hồ đo lưu lượng nước | Đồng hồ đo nước thể tích |
Nguyên lý đo lường | Chuyển đổi lưu lượng-thể tích | Đo thể tích trực tiếp |
Các bộ phận chuyển động | Cánh quạt/tua bin quay một trục | Chuyển động hỗn hợp piston/rôto |
Đường cong độ chính xác | Độ chính xác ổn định trong khu vực có lưu lượng dòng chảy cao | Độ chính xác tuyến tính toàn dải |
Yêu cầu về chất lượng nước | Các hạt > 100 μm cần được lọc | Các hạt > 50 μm cần được lọc |
Chu kỳ bảo trì | 5-8 năm (cơ khí) | 3-5 năm (yêu cầu bảo dưỡng bôi trơn) |
Khả năng thích ứng nhiệt độ | -30℃~+90℃ | -10℃~+60℃ |
Sự khác biệt kỹ thuật chính:
Diện mạo | Máy đo vận tốc | Sự dịch chuyển tích cực |
Nguyên tắc | Chuyển đổi vận tốc-thể tích | Đo thể tích trực tiếp |
Các bộ phận chuyển động | Cánh quạt trục đơn | Chuyển động phức tạp của piston/roto |
Đường cong độ chính xác | Ổn định ở lưu lượng cao | Độ chính xác toàn dải tuyến tính |
Chất lượng nước | Lọc＞hạt 100μm | Lọc các hạt ＞50μm |
BẢO TRÌ | 5-8 năm (cơ khí) | 3-5 năm (bôi trơn) |
Nhiệt độ | -30℃~+90℃ | -10℃~+60℃ |
IV. Đề xuất kịch bản ứng dụng
4.1 Ứng dụng điển hình của đồng hồ đo lưu lượng nước
- Mạng lưới cấp nước đô thị: Giám sát đường ống chính DN40-DN500
- Nước tuần hoàn công nghiệp: hệ thống nước làm mát nhà máy điện (lưu lượng > 100m³/h)
- Tưới tiêu nông nghiệp: hệ thống tưới phun mưa/nhỏ giọt (hàm lượng cát <5kg/m³)
- Cấp nước cho tòa nhà: đo đếm khu vực tòa nhà cao tầng (cần chỉnh lưu)
Ứng dụng tiêu biểu:
- Mạng lưới cấp nước đô thị (DN40-DN500)
- Hệ thống tuần hoàn công nghiệp (＞100m³/h)
- Tưới tiêu nông nghiệp (hàm lượng cát＜5kg/m³)
- Xây dựng hệ thống cấp nước (có bộ điều chỉnh lưu lượng)
4.2 Ứng dụng điển hình của đồng hồ đo nước thể tích
- Đồng hồ đo nước hộ gia đình: Đồng hồ đo nước lạnh độ chính xác 1,5 cấp (Q3=2,5m³/h)
- Tổ hợp thương mại: đo nước làm lạnh điều hòa không khí (độ nhớt 1-10cSt)
- Ngành thực phẩm và dược phẩm: Hệ thống vệ sinh CIP (yêu cầu chứng nhận vệ sinh)
- Hệ thống trả trước: Đồng hồ nước thông minh IoT (đầu ra tín hiệu xung)
Ứng dụng tiêu biểu:
- Đo lường dân dụng (Class 1.5, Q3=2.5m³/h)
- Hệ thống HVAC thương mại (độ nhớt 1-10cSt)
- Hệ thống CIP thực phẩm/dược phẩm (cấp vệ sinh)
- Đồng hồ đo thông minh IoT trả trước (đầu ra xung)
5. Xu hướng phát triển công nghệ
- Thiết kế tổng hợp: kết hợp đo vận tốc và thể tích (như công nghệ HYBRID của Badger Meter)
- Cảm biến phi từ tính: mã hóa quang học hoặc thu tín hiệu cảm ứng (để giải quyết vấn đề khử từ của nam châm)
- Công nghệ tự cung cấp năng lượng: phát điện tuabin + lưu trữ năng lượng siêu tụ điện (chứng nhận tiêu chuẩn EN 1434)
- Bản sao kỹ thuật số: Thuật toán tự chẩn đoán giao thông tích hợp (tiêu chuẩn ISO 4064:2017)
Xu hướng phát triển:
- Thiết kế lai: Kết hợp vận tốc + độ dịch chuyển (ví dụ: Badger Meter HYBRID)
- Cảm biến phi từ tính: Thu thập tín hiệu quang học/cảm ứng
- Tự cung cấp năng lượng: Tạo ra tuabin + siêu tụ điện (EN 1434)
- Bản sao kỹ thuật số: Chẩn đoán luồng nhúng (ISO 4064:2017)
Liên hệ
Để lại thông tin của bạn và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn.
WhatsApp
TEL
WeChat
Email