2 loại cảm biến lưu lượng phổ biến nhất hiện nay

Cảm biến lưu lượng là một trong những phần thiết yếu góp phần tạo nên lối sống hiện đại của con người. Chúng hoạt động trong hệ thống nhiên liệu, cơ sở hạ tầng, hệ thống khí và nước của xe, và vô số hệ thống sản xuất khác. Tuy nhiên, bạn đọc đã hiểu hết về loại cảm biến lưu lượng này chưa? Bài viết dưới đây của chúng tôi sẽ giới thiệu bạn đọc 2 loại cảm biến lưu lượng phổ biến nhất hiện nay

Cảm biến lưu lượng là gì?

Cảm biến lưu lượng là một trong những thành phần chính chịu trách nhiệm đo lưu lượng của một chất lỏng hoặc chất khí. 

Chúng được sử dụng phổ biến trong cả hệ thống phụ cơ khí và điện. Với mục đích để đo những thay đổi trong các thuộc tính vật lý của chất lỏng và tính toán lưu lượng của nó. 

Việc đo được các thuộc tính vật lý này còn phụ thuộc vào các thuộc tính vật lý của chất lỏng. Các chất lỏng ở thể khí, lỏng và không trọng lực hoạt động rất khác nhau. Do đó, các phương pháp đo lưu lượng của chúng cũng phải khác nhau.

• Tính năng đo và điều chỉnh tốc độ dòng chảy của chất khí và chất lỏng trong ống thông qua một cái đồng hồ đo, hoặc máy tính hoặc giao diện kỹ thuật số.
• Tính năng phát hiện tắc nghẽn, rò rỉ, vỡ đường ống, đo độ nhiễm bẩn, sự thay đổi nồng độ chất lỏng.

Xem thêm: Cảm biến ánh sáng là gì? Những loại sensor quang được sử dụng nhiều

Các loại cảm biến lưu lượng phổ biến

Loại 1: Cảm biến lưu lượng dựa trên chênh lệch áp suất

Nguyên lý hoạt động

Vận tốc của chất lỏng liên quan trực tiếp đến áp suất của chất lỏng, như được thể hiện qua phương trình Bernoulli:

dp = (mật độ * vận tốc ^ 2) / 2

Cảm biến lưu lượng đo độ chênh lệch áp suất để từ đó tính toán áp suất của chất lỏng. Các cảm biến đo áp suất ở hai vận tốc khác nhau trong khi vẫn bảo toàn mật độ chất lỏng. 

Trong khi hầu hết các cảm biến đều đo được độ chênh lệch áp suất, thì một nút cảm biến áp suất duy nhất – giống như một ống pitot – nằm trên rìa của đường dẫn dòng chất lỏng là không thay đổi. 

Một vòi phun hoặc sự thay đổi đường kính lỗ phun sẽ làm tăng tốc chất lỏng, chất lỏng này được đo lại ở tốc độ cao hơn. Khi cảm biến xác định được sự chênh lệch về áp suất, chúng ta có thể sử dụng phương trình Bernoulli để tìm vận tốc chất lỏng. Cuối cùng, chúng ta có thể sử dụng vận tốc chất lỏng đó để xác định lưu lượng tổng thể chạy qua đường ống.

Thông tin hữu ích khác

Quá trình này yêu cầu kiểm soát một số biến số để tính toán chính xác vận tốc của chất lỏng. Do đó, các cảm biến dựa trên chênh lệch áp suất thường là các cụm “làm gián đoạn” đường ống, thay vì thích ứng với đường ống hiện có. Một số cảm biến khác nhau sử dụng phương pháp luận chênh lệch áp suất, chẳng hạn như:

• Ống Venturi
• Rotameters
• Tấm kính
• Mảng ống pitot

Tất cả các cảm biến này có mức độ chính xác và tổn thất áp suất hệ thống khác nhau. Cảm biến lưu lượng chênh lệch áp suất là loại cảm biến lưu lượng phổ biến nhất do hiệu suất và tính linh hoạt của chúng.

Xem thêm: Cảm biến Laser những điều cần lưu ý khi sử dụng để đo khoảng cách

Loại 2: Cảm biến lưu lượng nhiệt

Cảm biến lưu lượng nhiệt thường được sử dụng trong các ứng dụng ở thể khí, dòng chảy thấp, có độ chính xác cao như là sản xuất chất bán dẫn.

Bên cạnh đó, cảm biến đo khối lượng nhiệt sử dụng các đặc tính nhiệt của chất lỏng để đo dòng chảy qua hệ thống. 

Hệ thống dòng khối lượng nhiệt có một trong hai cấu hình cơ bản, nhưng cả hai đều dựa vào xu hướng hấp thụ nhiệt năng của chất lỏng và đo lượng năng lượng trong chất lỏng. Dưới đây là hướng dẫn ngắn gọn về hai cấu hình:

Phương pháp một

Phần tử gia nhiệt và phần tử cảm biến nhiệt hoạt động cùng nhau để đo lượng năng lượng mà chất lỏng hấp thụ khi nó chạy qua phần tử gia nhiệt và cảm biến nhiệt. Đầu tiên, chất lỏng hấp thụ năng lượng từ bộ phận làm nóng. Tiếp theo, cảm biến sẽ đo chất lỏng để xác định nó đã hấp thụ bao nhiêu năng lượng.

Phương pháp hai 

Một bộ phận đốt nóng duy nhất có tác dụng giữ nhiệt độ ở mức cố định. Khi chất lỏng hấp thụ năng lượng, nó sẽ làm lạnh bộ phận gia nhiệt, bộ phận này đòi hỏi nhiều năng lượng hơn trong hệ thống để duy trì nhiệt độ. 

Chúng ta tính toán khối lượng của dòng chảy bằng cách xác định lượng năng lượng mà phần tử gia nhiệt sử dụng để duy trì chính nó ở nhiệt độ không đổi.

Xem thêm: Top 7 vật liệu chế tạo robot phổ biến nhất hiện nay

Nhận xét

Trong cả hai phương pháp, vận tốc của chất lỏng liên quan trực tiếp đến mức năng lượng nó có thể hấp thụ. 

Chất lỏng chảy càng chậm thì năng lượng truyền từ bộ phận đốt nóng sang chất lỏng càng nhiều. 

Chất lỏng chảy càng nhanh thì  năng lượng truyền từ bộ phận đốt nóng sang chất lỏng càng ít. Một điểm quan trọng của cảm biến đo khối nhiệt là chúng phải được hiệu chuẩn với chất lỏng cụ thể trong hệ thống lưu lượng khối nhiệt. 

Cảm biến đo khối lượng nhiệt được tinh chỉnh để hỗ trợ các mức độ tinh khiết của khí khác nhau. Chẳng hạn như Nitơ cấp dược phẩm so với Nitơ cấp công nghiệp hay sản xuất. Nếu được hiệu chuẩn đúng cách, các cảm biến này có thể cực kỳ chính xác và đáng tin cậy. Đó cũng chính là lý do tại sao cảm biến lưu lượng rất phổ biến trong các cơ sở sản xuất.

UNIDUC – KIẾN TẠO NHÀ MÁY SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG

• Hotline: 089 6688 629 (Phòng kinh doanh)
• Địa chỉ: 22 Đường 54, Thảo Điền, Quận 2, TP.HCM
• Email: [email protected]
• Website: https://maysanxuattudong.com