Trong thực tế giám sát chênh lệch áp suất, chúng ta có thể nhận thấy rằng đôi khi đầu ra của bộ truyền áp suất chênh lệch cần được xử lý thành tín hiệu căn bậc hai 4~20mA. Những ứng dụng như vậy thường xuất hiện trong hệ thống đo lưu lượng công nghiệp sử dụng nguyên lý chênh lệch áp suất, một trong những phương pháp phổ biến để giám sát lưu lượng. Sau khi xem xét ngắn gọn về đo lưu lượng chênh lệch áp suất (DP), chúng ta có thể hiểu vai trò của bộ truyền áp suất chênh lệch trong việc hỗ trợ vận hành lưu lượng kế.
Lưu lượng kế đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát lưu lượng chất lỏng trong mạng lưới đường ống công nghiệp phức tạp bằng cách cung cấp dữ liệu lưu lượng chính xác và kịp thời, góp phần quản lý vật liệu hiệu quả và an toàn vận hành. Phương pháp chênh lệch áp suất là một trong những công nghệ đo lưu lượng chính, bao gồm nhiều loại lưu lượng kế. Chúng có cấu trúc khác nhau nhưng mục tiêu vận hành tương tự nhau, tạo ra khoảng cách áp suất cho việc tính toán lưu lượng dựa trên nguyên lý chính củaPhương trình Bernoulli: Tổng năng lượng, bao gồm động năng và thế năng, trong dòng chảy chất lỏng luôn không đổi bất kể điều kiện. Do đó, thành phần chính của các lưu lượng kế DP này về cơ bản là một thiết bị điều tiết (tấm tiết lưu, ống Venturi, ống Pitot, ống V-cone, v.v.) để tạo gia tốc dòng chảy tại tiết diện cục bộ, dẫn đến giảm áp suất thủy tĩnh của chất lỏng.
Đây chính là lúc bộ truyền áp suất vi sai phát huy tác dụng. Các thành phần chính chỉ là các thiết bị cơ học, chúng tạo ra chênh lệch áp suất vật lý trong quá trình vận hành nhưng không có thiết bị nào có thể đo trực tiếp giá trị và tín hiệu đầu ra. Vì vậy, chúng cần một trợ lý để phát hiện chênh lệch áp suất giữa thượng lưu và hạ lưu, và cuối cùng chuyển đổi nó thành tín hiệu đầu ra của giá trị đo lưu lượng —— nghe có vẻ là một nhiệm vụ phù hợp cho bộ truyền áp suất vi sai.
Sau khi phép đo DP được thiết lập, câu hỏi đặt ra là chênh lệch áp suất và lưu lượng thể tích có liên quan như thế nào? Dựa trên phương trình Bernoulli và phương trình liên tục, tồn tại mối quan hệ phi tuyến tính giữa chênh lệch áp suất tạo ra (ΔP) và lưu lượng chất lỏng thực tế (Q):
Q=K√ΔP
Trong đó K biểu thị hệ số riêng của từng đồng hồ, được quyết định bởi các yếu tố: loại phần tử chính và một số yếu tố khác (mật độ chất lỏng, kích thước ống, v.v.). Tín hiệu 4~20mA thô của bộ phát không tuyến tính với lưu lượng và không thể biểu diễn chính xác xu hướng của nó. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách tích hợp phép trích căn bậc hai (SRE) lấy căn bậc hai của ΔP gốc, cuối cùng tín hiệu sẽ tỷ lệ thuận với lưu lượng thể tích.
Nếu bộ phát không thể thực hiện SRE nội bộ, việc tính toán phải được xử lý bởi máy tính lưu lượng hoặc hệ thống điều khiển bên ngoài, điều này có thể làm tăng độ phức tạp và tiềm ẩn các điểm lỗi trong định tuyến tín hiệu. Do đó, các bộ phát DP hiện đại thường được tích hợp chức năng SRE tín hiệu trên mạch analog và có thể xuất ra căn bậc hai 4-20mA. Hơn nữa, các bộ phát DP có thể thực hiện cắt lưu lượng thấp để giảm thiểu độ trôi cảm biến, vốn có thể bị khuếch đại không cân xứng ở lưu lượng thấp. Chức năng phần mềm này buộc đầu ra ở mức 4 mA (lưu lượng 0%) khi lưu lượng tính toán giảm xuống dưới ngưỡng đã xác định để tránh tín hiệu thất thường và tích tụ lưu lượng sai.
Hệ thống đo lưu lượng chênh lệch áp suất là một trong những công nghệ kiểm soát lưu lượng đã được chứng minh và phổ biến nhất. Mặc dù mang lại những ưu điểm vượt trội, chúng cũng có những hạn chế do cấu trúc và nguyên lý hoạt động:
+ Thiết kế chuẩn mực, công nghệ tiên tiến
+ Kết cấu chắc chắn và bền bỉ, không có bộ phận chuyển động
+ Độ chính xác và độ ổn định được cải thiện
- Mất áp suất vĩnh viễn
- Tỷ lệ chuyển đổi hẹp
- Nhạy cảm với những thay đổi về mật độ chất lỏng và các yếu tố khác
Việc lựa chọn lưu lượng kế phù hợp là rất quan trọng đối với hiệu quả và độ chính xác của việc đo lưu lượng chất lỏng. Bằng cách xem xét toàn diện các yếu tố vận hành, người dùng có thể đưa ra quyết định sáng suốt phù hợp với nhu cầu cụ thể.Thượng Hải Vương Nguyênđã hoạt động trong lĩnh vực sản xuất và cung cấp thiết bị đo lường và điều khiển trong hơn 20 năm, bao gồm tất cả các loại lưu lượng kế, bộ truyền áp suất chênh lệch và các phụ kiện đo lưu lượng khác. Nếu quý khách có bất kỳ câu hỏi hoặc yêu cầu nào khác, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.
Thời gian đăng: 25-08-2025