Thiết bị đo lưu lượng siêu âm là một công nghệ tiên tiến, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay. Đặc biệt, thiết bị đo lưu lượng siêu âm kẹp ngoài ngày càng trở nên phổ biến nhờ khả năng đo lường không tiếp xúc, giúp bảo toàn tính chất của môi chất và dễ dàng lắp đặt. Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và lựa chọn loại đồng hồ đo lưu lượng siêu âm phù hợp, chúng ta cần tìm hiểu về các nguyên lý đo cơ bản của chúng.
Thiết bị (đồng hồ) đo lưu lượng siêu âm hoạt động thế nào?
Thiết bị đo lưu lượng siêu âm kẹp ngoài được thiết kế để đo lưu lượng dòng chảy của cả môi chất lỏng và khí. Việc lựa chọn một nguyên lý đo lưu lượng siêu âm chính xác và phù hợp phụ thuộc vào tính chất của dòng chảy và môi chất cần đo.
Sóng siêu âm có những đặc tính riêng biệt khi truyền qua các môi trường khác nhau: chúng có thể đi xuyên qua, lan truyền, tán xạ hoặc suy giảm khi gặp vật liệu, môi chất hoặc môi trường khác. Ví dụ, sóng siêu âm dễ dàng đi xuyên qua không khí, nhưng sẽ phản xạ đến 99% tín hiệu khi gặp bề mặt rắn.
Dựa trên các nguyên tắc truyền sóng và lý thuyết về vật liệu, có hai nguyên lý đo lưu lượng siêu âm chính được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi: Nguyên lý đo Transit Time và Nguyên lý đo Noisetrek (hiệu ứng Doppler).
Nguyên lý đo Transit Time: Độ chính xác cao cho môi chất sạch
Nguyên lý đo Transit Time (thời gian truyền sóng) là một trong những nguyên lý đo lưu lượng siêu âm được sử dụng phổ biến nhất. Nó hoạt động dựa trên việc đo thời gian mà sóng siêu âm cần để di chuyển từ đầu phát đến đầu thu, đi qua thành ống và môi chất bên trong.
Khi dòng chảy chuyển động, thời gian truyền sóng cũng thay đổi. Bằng cách so sánh thời gian truyền sóng theo hai hướng ngược nhau (xuôi và ngược dòng), thiết bị đo lưu lượng siêu âm có thể tính toán được tốc độ dòng chảy một cách chính xác.
Cụ thể, khi dòng chảy ngược lại với hướng truyền sóng siêu âm, tốc độ của sóng sẽ bị giảm, khiến thời gian truyền sóng lâu hơn. Ngược lại, khi dòng chảy cùng hướng với sóng siêu âm, tốc độ sóng sẽ tăng lên và thời gian truyền sẽ ngắn hơn.
Ứng dụng của nguyên lý Transit Time thường mang lại độ chính xác cao trong các ứng dụng với dòng chảy sạch, ít chứa hạt hoặc bọt khí. Nó thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao như:
- Đo lưu lượng nước sạch trong hệ thống cấp nước.
- Ứng dụng trong các hệ thống HVAC (Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí).
- Các quy trình công nghiệp yêu cầu đo lường chất lỏng tinh khiết.
Nguyên lý đo Noisetrek (Doppler Effect): Phù hợp với dòng chảy có tạp chất
Nguyên lý đo Noisetrek, hay còn gọi là hiệu ứng Doppler, là một nguyên lý đo lưu lượng siêu âm khác được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt với các môi chất có chứa tạp chất.
Nó dựa trên sự thay đổi tần số của sóng siêu âm khi sóng này bị phản xạ từ các hạt rắn hoặc bọt khí có trong dòng chảy. Khi dòng chất lỏng di chuyển mang theo các hạt rắn hoặc bọt khí, tần số của sóng siêu âm sau khi phản xạ sẽ thay đổi tùy thuộc vào tốc độ của dòng chảy. Thiết bị sử dụng nguyên lý này sẽ phân tích sự thay đổi tần số để xác định tốc độ và lưu lượng.
Nguyên lý Noisetrek đặc biệt phù hợp với các dòng chảy có chứa hạt hoặc bọt khí, nơi mà nguyên lý Transit Time có thể gặp khó khăn. Các ứng dụng tiêu biểu bao gồm:
- Các môi chất có chứa nhiều tạp chất hoặc độ đục cao.
- Đo lưu lượng trong ngành dầu khí, nơi thường có sự hiện diện của bùn, cát hoặc khí.
- Đo lưu lượng nước thải với nhiều tạp chất rắn lơ lửng.
Giải pháp tích hợp và tự động chuyển đổi 2 nguyên lý đo đến từ FLEXIM
Trong nhiều trường hợp, điều kiện dòng chảy có thể thay đổi hoặc không ổn định, gây khó khăn cho việc lựa chọn một nguyên lý đo lưu lượng siêu âm duy nhất. Nắm bắt được nhu cầu này, FLEXIM đã phát triển các thiết bị đo lưu lượng siêu âm tích hợp cả hai nguyên lý đo trên.
Tiêu biểu là dòng sản phẩm Fluxus F721 Series của Flexim (một thương hiệu thuộc Emerson). Tích hợp cả hai nguyên lý đo Transit Time và Noisetrek (Doppler Effect).
Fluxus F721 mang lại lợi ích vượt trội trong việc đo lưu lượng các chất lỏng từ sạch đến chứa tạp chất hoặc bọt khí, bằng cách tự động tính toán và chuyển đổi linh hoạt giữa hai nguyên lý đo tùy theo điều kiện dòng chảy.
- Độ linh hoạt cao: Có thể sử dụng trong nhiều loại ứng dụng khác nhau, từ nước sạch đến nước thải, từ dòng chảy ổn định đến dòng chảy có nhiều tạp chất hoặc kể cả khi có hiện tượng bọt khí hoặc chất rắn xâm nhập lên đến 10% thể tích.
- Độ tin cậy cao: Tự động chuyển đổi cả hai nguyên lý đo giúp thiết bị đạt được độ chính xác và tin cậy cao trong nhiều điều kiện dòng chảy khác nhau và giúp phát hiện bất thường nếu có trong quá trình vận hành.
Với những tính năng vượt trội này, dòng F532/F721 series của Flexim là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng đo lưu lượng siêu âm kẹp ngoài, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao trong mọi điều kiện hoạt động. Việc đầu tư vào một thiết bị đo lưu lượng siêu âm tích hợp nhiều nguyên lý sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu hóa hiệu quả hoạt động và giảm thiểu rủi ro.
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để tìm hiểu thêm về giải pháp Flexim và tối ưu hóa chi phí đầu tư của bạn!
Việt An – Thị phần số 1 Việt Nam về Giải Pháp Quan Trắc Môi Trường và Đo Lường Công Nghiệp
🔘 Trụ sở chính (Việt An TP.HCM)
4E đường số 6, phường An Phú, Thành phố Thủ Đức, TP.HCM
(Sales) +84 902 970 009 | (Service) +84 901 888 499
🔘 Việt An Miền Bắc
Lô 33, khu BT4-1, khu nhà ở Trung Văn, phường Trung Văn, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội
(Sales) +84 901 851 116 | (Service) +84 901 888 499
🔘 Việt An Miền Trung
Số 5A Mai Xuân Thưởng, phường Hòa Khê, quận Thanh Khê, TP. Đà Nẵng
(Sales) +84 898 119 116 | (Service) +84 901 888 499
🔘 Việt An VP-Hà Tĩnh
03 Mai Thúc Loan, phường Kỳ Liên, Thị xã Kỳ Anh, Hà Tĩnh
(Sales & Service) +84 938 442 414
Vietnamese 
English