Đồng hồ đo nước dạng điện từ: Định nghĩa, cấu tạo, nguyên lý hoạt động & phân loại
I. Định nghĩa Đồng hồ đo nước dạng điện từ
Đồng hồ đo nước dạng điện từ EMF (Electromagnetic flowmeters) là một thiết bị đo lường lưu lượng nước sử dụng nguyên lý hoạt động từ trường. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cấp nước để đo lượng nước tiêu thụ và quản lý hiệu quả tài nguyên nước.
Đồng hồ đo nước dạng điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý Faraday của điện từ. Khi chất lỏng dẫn điện chảy qua ống đồng hồ, một trường từ được tạo ra bằng cách đưa điện vào hai điện cực hoạt động từ. Khi chất lỏng chảy qua vùng từ trường này, nó tạo ra một điện thế tương tự với tốc độ chảy. Đồng hồ đo nước sẽ sử dụng các cảm biến để đo điện thế này và tính toán lưu lượng nước dựa trên nó.
Với khả năng đo lường chính xác và đáng tin cậy, đồng hồ đo nước dạng điện từ đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và bảo vệ tài nguyên nước, đồng thời đảm bảo sự công bằng và hiệu quả trong việc sử dụng nước.
II. Cấu tạo Đồng hồ đo nước dạng điện từ
Cấu tạo cơ bản của đồng hồ đo nước dạng điện từ
Đồng hồ đo nước dạng điện từ chia làm 2 bộ phận chính:
- Phần thân đồng hồ (Sensor)
- Bộ hiển thị (Converter)
2 bộ phận này có dạng gắn liền hoặc dạng gắn rời nhau.
***Sensor + Converter = Flowmeter
1. PHẦN THÂN ĐỒNG HỒ
Nhiệm vụ chính của phần thân đồng hồ là ghi nhận và đo lường lượng nước đi qua đồng hồ.
Phần thân đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ gồm 5 phần chính như sau:
- Lớp vỏ ngoài (Housing): Đây là phần bên ngoài của đồng hồ đo lưu lượng, có chức bảo vệ các phần bên trong của đồng hồ khỏi tác động từ môi trường bên ngoài và đảm bảo tính bền vững của thiết bị. Lớp sơn phủ bằng chất liệu từ cơ bản đến đặc biệt cho các ứng dụng lắp ngoài dàn hay chôn dưới đất.
- Cuộn coil từ trường: Đây là một cuộn dây có tính năng tạo ra một trường từ để đo lưu lượng nước ứng dụng theo nguyên tắc định luật Faraday. Khi các electron tự do có trong nước hoặc môi chất khác (có độ dẫn điện) di chuyển qua một từ trường sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng, lưu tốc càng nhanh dòng điện sinh ra càng lớn.
- Mặt kết nối: Đây là phần được kết nối với đường ống nước. Mặt kết nối có chức năng kết nối đồng hồ đo lưu lượng với hệ thống đường ống nước. Nó được thiết kế để đảm bảo sự kín đáo và độ chính xác của việc đo lưu lượng nước.
- Buồng đo: Đây là phần trong đồng hồ đo lưu lượng nơi nước chảy qua. Buồng đo sử dụng vật liệu thép không gỉ, không có từ tính và thường có hình dạng trụ tròn hoặc một số hình dạng đặc biệt khác như hình chữ nhật, dạng côn,... để tạo ra điều kiện lưu chuyển nước tối ưu và đảm bảo tính chính xác trong việc đo lưu lượng.
- Điện cực: Điện cực được sử dụng để cảm nhận và ghi nhận dòng điện cảm ứng tạo ra bởi nước chảy qua buồng đo. Vật liệu điện cực được lựa chọn và sử dụng phù hợp (chống ăn mòn tốt) với môi chất cần đo.
- Lớp lót: Đây là một phần quan trọng trong buồng đo của đồng hồ đo lưu lượng. Lớp lót bên trong thường được làm bằng vật liệu không bị ảnh hưởng bởi tác động của nước và chịu được điều kiện môi trường khắc nghiệt. Chức năng chính của lớp lót bên trong là giảm ma sát và làm cho bề mặt trong buồng đo mượt mà, đảm bảo lưu chuyển nước dễ dàng và không gây cản trở cho quá trình đo lưu lượng lâu dài.
Các phần trên là những thành phần cơ bản trong phần thân đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ, đảm bảo việc đo lưu lượng nước chính xác và hiệu quả.
2. BỘ HIỂN THỊ
Bộ hiển thị hay Bộ chuyển đổi (converter/transmitter) có nhiệm vụ chính là:
- Cấp nguồn cho cuộn dây từ trường của của cảm biến,
- Đọc và chuyển đổi dòng điện cảm ứng từ điện cực thành tốc độ dòng chảy.
- Hiển thị và lưu trữ các thông tin về lưu lượng đã đo.
- Xuất các tín hiệu ra như xung, dòng, Modbus,...
- Chuẩn đoán một số lỗi thiết bị.
Bộ hiển thị của đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ gồm 5 phần chính như sau:
- Bo mạch điện tử: Đây là phần chứa các linh kiện điện tử và mạch điều khiển của đồng hồ. Bo mạch điện tử có nhiệm vụ xử lý dữ liệu và điều khiển các chức năng của đồng hồ. Cấp nguồn cho cuộn dây từ trường của của cảm biến, đọc và chuyển đổi dòng điện cảm ứng từ điện cực thành tốc độ dòng chạy. Ngoài ra còn có chức năng chuẩn đoán một số lỗi của thiết bị.
- Nguồn điện: Đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ cần nguồn điện để hoạt động. Nguồn điện có thể được cung cấp từ nguồn AC hoặc nguồn DC tương ứng. Nguồn điện gắn thêm bên ngoài hoặc nguồn điện năng lượng mặt trời. Nguồn điện cung cấp năng lượng cho boarch mạch và các thành phần điện tử khác của đồng hồ.
- Màn hình hiển thị: Đây là phần hiển thị số liệu lưu lượng nước đã đo được. Màn hình hiển thị thường là một màn hình số hoặc màn hình LCD, hiển thị thông tin về lưu lượng nước theo các đơn vị đo lường như lít, mét khối, hoặc gallon. Ngoài ra, màn hình có thể hiển thị các thông số khác như áp suất nước, nhiệt độ và các thông tin liên quan khác. Trên màn hình hiển thì thường có các nút bấm thao tác để cài đặt các thông số của thiết bị.
- Cổng giao tiếp: Đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ có thể được trang bị một cổng giao tiếp để truyền dữ liệu đo lường đến hệ thống quản lý hoặc thiết bị khác. Cổng giao tiếp có thể là cổng RS485, cổng Modbus, cổng điện thoại, hoặc các giao thức giao tiếp khác. Qua cổng giao tiếp, dữ liệu lưu lượng nước có thể được chuyển đến hệ thống quản lý nước tự động hoặc được sử dụng để kết nối với các thiết bị và hệ thống khác trong mạng lưới.
- Cổng kết nối cảm biến: Chỉ áp dụng với dòng gắn rời. Có chức năng để kết nối (dây coil, dây điện cực) từ cảm biến lên bộ hiển thị.
Các phần trên đóng vai trò quan trọng trong bộ hiển thị của đồng hồ đo lưu lượng dạng điện từ, giúp xử lý và hiển thị dữ liệu lưu lượng nước một cách chính xác và tiện lợi, đồng thời cung cấp khả năng truyền dữ liệu đo lường cho các hệ thống và thiết bị khác.
III. Nguyên lý hoạt động của Đồng hồ đo nước dạng điện từ
Đồng hồ đo nước dạng điện từ (EMF) hoạt động dựa trên nguyên lý hoạt động của hiện tượng điện từ. Nguyên lý này liên quan đến sự tương tác giữa dòng điện và nước chảy qua đồng hồ để đo lượng nước tiêu thụ.
Cơ chế hoạt động của đồng hồ đo nước dạng điện từ thường bao gồm các bước sau:
- Tạo trường từ: Đồng hồ được trang bị cảm biến điện từ (điện cực) được đặt ở một vị trí cố định trong ống nước. Khi nước chảy qua đồng hồ, nó tạo ra một dòng chảy và tương tác với trường từ được tạo ra bởi cảm biến điện từ.
- Đo điện thế: Cảm biến điện từ trong đồng hồ sẽ đo điện thế (EMF) tạo ra bởi trường từ tương tác với dòng nước chảy. Điện thế này phụ thuộc vào tốc độ chảy của nước qua đồng hồ.
- Xử lý và tính toán: Đồng hồ sử dụng mạch điện tử để xử lý và tính toán dữ liệu từ cảm biến điện từ. Dựa trên điện thế đo được, đồng hồ sẽ tính toán lưu lượng nước chảy qua theo thời gian.
- Hiển thị kết quả: Kết quả đo lưu lượng nước được hiển thị trên màn hình của đồng hồ. Thông thường, nó sẽ hiển thị số liệu như lưu lượng nước theo đơn vị, tổng lượng nước tiêu thụ, và các thông tin liên quan khác.
Nguyên lý hoạt động này dựa trên mối quan hệ giữa lưu lượng nước chảy và lực từ tạo ra từ tính. Điều này cho phép đồng hồ đo lượng nước chính xác và tin cậy mà không cần có các bộ phận cơ học chuyển động.
Buồng đo đóng vai trò quan trọng trong việc định lượng nước chảy và tạo ra tác động từ tính. Nó được thiết kế đặc biệt để đảm bảo sự chính xác và hiệu suất của đồng hồ đo nước dạng điện từ.
IV. Phân loại Đồng hồ đo nước dạng điện từ
A. Các ứng dụng cơ bản:
Các đồng hồ đo nước dạng điện từ được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng như cung cấp nước cho dân dụng, sử dụng trong hệ thống nước máy hoặc quá trình trong nhà máy.
B. Các ứng dụng đặc biệt:
Đồng hồ đo nước dạng điện từ cũng được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt có các yêu cầu sau:
- Chống hóa chất ăn mòn: Đồng hồ này có khả năng chống chịu các hóa chất ăn mòn như muối, NaOH, axit và các chất ăn mòn khác.
- Chứa nhiều thành phần rắn: Đồng hồ này có khả năng đo lường các nồng độ chất rắn, với tỷ lệ tới 70% thể tích của chất rắn trong nước.
- Yêu cầu 0D:0D inlet outlet: Đồng hồ đo nước này có khả năng đo lường dòng chảy trong trường hợp không có sự chênh lệch về áp suất giữa đường vào và đường ra.
- Ứng dụng áp suất âm (áp chân không): Đồng hồ này có thể hoạt động trong môi trường áp suất âm, chẳng hạn như trong hệ thống chân không.
- Ứng dụng ở các vị trí nước không thể điền đầy đường ống 100%: Đồng hồ đo nước này có khả năng đo lường dòng chảy khi đường ống không được điền đầy nước, mà chỉ được điền một phần.
Các ứng dụng đặc biệt này yêu cầu đồng hồ đo nước dạng điện từ có các tính năng và khả năng đáp ứng đặc biệt để đảm bảo hoạt động hiệu quả trong các điều kiện đó.
A. THEO XUẤT XỨ
Đồng hồ đo nước dạng điện từ có thể được phân loại theo xuất xứ như sau:
- Đồng hồ đo nước dạng điện từ nội địa: đây là các đồng hồ đo nước được sản xuất và phân phối trong cùng quốc gia hoặc vùng lãnh thổ nơi chúng được sử dụng. Đồng hồ đo nước nội địa thường tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn địa phương.
- Đồng hồ đo nước dạng điện từ nhập khẩu Châu Á: loại đồng hồ này được sản xuất tại các quốc gia trong khu vực Châu Á như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, và được nhập khẩu và phân phối tới các quốc gia khác trên thế giới.
- Đồng hồ đo nước dạng điện từ nhập khẩu Châu Âu: nơi được đánh giá cao về Chất lượng và Công nghệ tiên tiến trên thế giới. Đồng hồ đo nước dạng điện từ nhập khẩu từ Châu Âu có những ưu điểm sau:
- Chất lượng cao: Đồng hồ đo nước nhập khẩu Châu Âu thường được sản xuất theo các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt. Châu Âu nổi tiếng với việc áp dụng công nghệ tiên tiến và quy trình sản xuất chất lượng, đảm bảo độ chính xác và đáng tin cậy trong việc đo lường lượng nước.
- Độ chính xác cao: Các đồng hồ đo nước dạng điện từ nhập khẩu Châu Âu được thiết kế và kiểm tra để đảm bảo độ chính xác cao trong việc đo lường lượng nước. Điều này giúp người dùng có được thông tin chính xác về lượng nước tiêu thụ và giúp quản lý tài nguyên nước hiệu quả hơn.
- Bền bỉ và ổn định: Đồng hồ đo nước nhập khẩu từ Châu Âu thường được chế tạo từ vật liệu chất lượng cao, có khả năng chống ăn mòn và chịu được áp lực nước cao. Chúng có tuổi thọ dài và hoạt động ổn định trong thời gian dài mà không cần bảo trì đặc biệt.
- Công nghệ tiên tiến: Châu Âu là một trong những trung tâm phát triển công nghệ hàng đầu thế giới. Đồng hồ đo nước dạng điện từ nhập khẩu Châu Âu thường được trang bị các công nghệ tiên tiến như đọc số tự động, kết nối thông qua mạng lưới, tích hợp hệ thống quản lý nước thông minh và giao diện người dùng tiện lợi.
- Tuân thủ quy chuẩn và tiêu chuẩn: Đồng hồ đo nước nhập khẩu Châu Âu tuân thủ các quy chuẩn và tiêu chuẩn chất lượng quốc tế, như ISO và EN. Điều này đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các yêu cầu về đo lường nước và an toàn sử dụng.
B. THEO DẠNG HIỂN THỊ GẮN LIỀN HOẶC GẮN RỜI
Đồng hồ đo nước dạng điện từ có thể được phân loại theo dạng bộ phận hiển thị gắn liền hoặc gắn rời với thân đồng hồ như sau:
- Đồng hồ đo nước dạng điện từ gắn liền (Compact): Loại đồng hồ này có bộ phận hiển thị được tích hợp sẵn và gắn chặt vào thân đồng hồ. Bộ phận hiển thị thông thường nằm trên mặt trước của đồng hồ, cho phép người dùng dễ dàng quan sát thông tin như lượng nước đã sử dụng, đơn vị đo, và các chức năng khác.
- Đồng hồ đo nước dạng điện từ gắn rời (Remote): Loại đồng hồ này có bộ phận hiển thị được thiết kế riêng biệt và có thể gắn rời với thân đồng hồ. Bộ phận hiển thị có thể được đặt ở một vị trí xa hơn, ví dụ như trong nhà hoặc văn phòng, để người dùng có thể theo dõi thông tin nước từ xa.
Phân loại theo dạng bộ phận hiển thị của đồng hồ đo nước dạng điện từ đồng thời tùy thuộc vào yêu cầu và thiết kế của hệ thống nước. Người dùng có thể lựa chọn loại đồng hồ phù hợp để thuận tiện trong việc quan sát và giám sát lượng nước sử dụng.
C. THEO CHẤT ĐƯỢC ĐO
Đồng hồ điện từ có thể được phân loại theo chất được đo như sau:
- Đồng hồ điện từ đo nước sạch: Loại đồng hồ này được sử dụng để đo lượng nước sạch tiêu thụ trong các hộ gia đình, tòa nhà, công ty, trường học và các khu dân cư khác.
- Đồng hồ điện từ đo nước thải: Loại đồng hồ này được sử dụng để đo lượng nước thải từ các hệ thống xử lý nước thải, nhà máy, cống thoát nước và các quá trình công nghiệp liên quan đến nước thải.
- Đồng hồ điện từ đo hóa chất: Loại đồng hồ này được sử dụng để đo lượng hóa chất trong các quy trình công nghiệp, phân tích môi trường và các ứng dụng y tế và khoa học khác.
- Đồng hồ điện từ đo bùn: Loại đồng hồ này được sử dụng để đo lượng bùn, chất rắn hoặc chất hòa tan trong các quy trình xử lý nước thải, hệ thống cống rãnh và các ứng dụng nghiên cứu môi trường khác.
- Đồng hồ điện từ đo thực phẩm: Loại đồng hồ này được sử dụng để đo lượng chất lỏng trong quá trình sản xuất thực phẩm và đồ uống, như đo lượng nước, sữa, nước trái cây, bia và các chất lỏng khác liên quan đến ngành công nghiệp thực phẩm.
Phân loại theo chất được đo của đồng hồ điện từ giúp xác định ứng dụng cụ thể và đảm bảo tính chính xác trong việc đo lường.
D. THEO TÍNH NĂNG VÀ CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT
Đồng hồ điện từ có thể được phân loại theo tính năng và chức năng như sau:
- Đồng hồ điện từ đo nước thông thường: Đây là loại đồng hồ điện từ phổ biến và được sử dụng để đo lượng nước thông thường trong các hộ gia đình, tòa nhà, công ty và các khu dân cư.
- Đồng hồ điện từ đo nước ở những vị trí mực nước cực thấp: Loại đồng hồ này được thiết kế đặc biệt để đo lượng nước ở các vị trí mực nước rất thấp, chẳng hạn như các giếng cạn, ao cạn hoặc các khu vực khô cằn.
- Đồng hồ điện từ đo nước với điều kiện đặc biệt như không cần khoảng thẳng trước và sau đồng hồ 0D:0D : Loại đồng hồ này có khả năng đo lượng nước mà không yêu cầu khoảng thẳng đặt trước và sau đồng hồ. Điều này hữu ích khi không có đủ không gian để cài đặt đồng hồ với khoảng thẳng truyền thống.
- Đồng hồ điện từ đo nước ở những vị trí gần biển có muối biển: Loại đồng hồ này được thiết kế để đo lượng nước ở các vị trí gần biển, trong môi trường có muối biển. Chúng có khả năng chống ăn mòn và hoạt động ổn định trong điều kiện nước mặn.
Phân loại theo tính năng và chức năng của đồng hồ điện từ giúp lựa chọn sản phẩm phù hợp với yêu cầu đo lường nước trong từng điều kiện cụ thể.
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN THƯƠNG MẠI LẠC VIỆT hiện đang là đại lý phân phối các dòng thiết bị của HÃNG KROHNE tại thị trường Việt Nam. Những thiết bị CHÍNH HÃNG KROHNE mà Công ty chúng tôi đã và đang phân phối bao gồm:
1. ĐỒNG HỒ ĐO LƯU LƯỢNG ĐIỆN TỪ
- WATERFLUX 3070 (pin), WATERFLUX 3300 (điện)
- TIFALFLUX 2300
- OPTIFLUX 2300, OPTIFLUX 4300, OPTIFLUX 4400
- Dạng siêu âm: Optisonic 3400, Optisonic 6300, Altosonic V12
- Dạng cơ học: DW181, DW182, DW183, DW184
- Dạng diện tích: DK32/34
- Dạng phao: H250 M40
- Dạng khối lượng Coriolis: Optimass 2400, Optimass 6400, Optimass 7400
- Kiểu dòng xoáy: OPTISWIRL 4200
2. Bộ điều khiển lưu lượng
3. Cảm biến đo mức
4. Công tắc báo mức
5. Đầu dò nhiệt độ
6. Cảm biến nhiệt độ
7. Bộ điều khiển nhiệt độ
8. Thiết bị đo áp suất
9. Thiết bị phân tích...vvv
- Thiết bị đo độ đục: OPTISYS TUR 1060
Hệ thống quản lý tòa nhà BMS (Building Management System)
-----------------------------------------
- ⚜️ Cell phone/Zalo/Whatsapp: 091 8182 587
- ⚜️ Email: hoangcuong@lacvietco-jsc.com.vn
-----------------------------------------
