Lưu lượng là gì? Có bao nhiêu phương pháp đo lưu lượng lưu chất trong thực tế? Lưu lượng có tầm quan trọng như thế nào trong vấn đề chọn bơm? Bài viết này, Thái Khương Pumps sẽ giải đáp những thắc mắc của các bạn!
Lưu lượng là gì
Bạn biết đó, lưu lượng là một thuật ngữ được dùng rất phổ biến, trong đa dạng lĩnh vực, ngành nghề.
Ví dụ như:
- Lưu lượng nước, lưu lượng chất lỏng dùng trong lĩnh vực nước, xử lý nước, lưu chất…
- Lưu lượng gió, lưu lượng khí dùng để chỉ lượng gió hay khí đi qua
- Lưu lượng truy cập, lưu lượng data dùng trong lĩnh vực viễn thông và công nghệ thông tin.
- Lưu lượng giao thông, chỉ mật độ phương tiện tham gia giao thông trên một đoạn hay tuyến đường…
Vậy lưu lượng là gì?
Có thể hiểu đơn giản rằng: Lưu như là lưu thông, vận động, di chuyển. Lượng tức là khối lượng, mật độ, số lượng.
Và lưu lượng dòng chảy là mật độ của lưu chất chảy qua điểm đo. Vậy lưu lượng cũng có thể xem là một đại lượng dùng để đo đạc vật chất dạng lỏng, khí, hơi, hơi nước…
Đơn vị đo lưu lượng
Như ví dụ trên, chúng ta thấy lưu lượng được sử rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Nhưng trong phạm vi nội dung bài viết này. Thái Khương Pumps sẽ chỉ đề cập đến thuật ngữ lưu lượng dùng trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Cụ thể hơn là liên quan đến lưu chất, chất lỏng, nước…
Vậy trong lĩnh vực đo chất lỏng nói riêng thì lưu lượng được tính bằng đơn vị m³/s hoặc l/s. Và lưu lượng được ký hiệu là Q.
Lưu lượng tiếng Anh là gì
Trong các tài liệu tiếng Anh chuyên ngành kỹ thuật. Đặc biệt là các tài liệu nói về máy bơm nước, hay hệ thống cung cấp xử lý nước…chúng ta dễ dàng bắt gặp một từ rất quen thuộc, đó là “Flow”. Chính xác, flow mang ý nghĩa là lưu lượng trong tiếng Anh.
Ngoài ra từ “Flow” cũng được sử dụng trong rất nhiều hoàn cảnh khác nhau, và cả trong nghệ thuật. Các bạn hay xem chương trình Rap Việt, có để ý các huấn luyện viên thường hay dùng từ “flow” để nhận xét bài thi của thí sinh hay không nè?
Lưu lượng mưa là gì
Lưu lượng mưa là gì? Lưu lượng mưa thuộc lĩnh vực thời tiết và khí hậu. Lưu lượng mưa ý chỉ mật độ mưa dùng để so sánh từng thời điểm trong năm so với năm trước đó. Từ đó, sẽ biết được mật độ mưa của từng năm, năm nay nhiều hay ít hơn so với năm trước đó…
Có nhiều cách để đo lưu lượng mưa. Nhưng phổ biến nhất vẫn là dùng các bình hay ống nghiệm có vạch chia để đo trực tiếp cơn mưa ngoài trời.
Lưu lượng sông là gì
Lưu lượng sông lại là một khái niệm. Chúng được định nghĩa là lưu lượng nước chảy qua mặt cắt ngang của lòng sông tại một vị trí trong một thời điểm nhất định. Đơn vị quen thuộc để tính lưu lượng sông chính là m³/s.
Lưu lượng nước là gì
Chúng ta đã tìm hiểu 02 khái niệm lưu lượng mưa và lưu lượng sông là gì rồi. Vậy cuối cùng, lưu lượng nước được hiểu như thế nào cho đúng?
Trong môn vật lý, lưu lượng nước được định nghĩa là mật độ chất lỏng lưu thông qua một mặt cắt trên một đơn vị thời gian. Trong thực tế, có rất nhiều cách để thực hiện việc đo tính lưu lượng nước hay lưu lượng chất lỏng nói chung. Nội dung tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về các phương pháp cũng như thiết bị đo nhé!
Người xưa đo lưu lượng bằng cách nào?
Nói đến đo lưu lượng. Từ xa xưa con người đã có nhiều cách để đo tính lưu lượng của chất lỏng rồi.
Họ dựa trên cơ sở đặc tính vật lý của chất lỏng cần đo, đồng thời kết hợp với các nguyên lý để tạo ra các phương pháp đo khác nhau. Chẳng hạn như:
- Dựa vào các đặc tính dẫn điện, sóng của chất lỏng
- Dựa vào nguyên lý chênh lệch áp suất
- Dựa vào vận tốc của chất lỏng chảy qua một đường ống hay kênh đã biết…
Cụ thể hơn, phần tiếp theo, Thái Khương Pumps sẽ chia sẻ rõ hơn về các cơ sở này.
Đo lưu lượng nước bằng gì?
Có mấy cách đo lưu lượng chất lỏng? Trong một hệ thống máy bơm, ngoài việc có thể tính toán lưu lượng lưu chất đi qua bởi các dòng máy bơm thể tích, bơm định lượng. Thì việc tích hợp một trong các thiết bị hay phương pháp đo lưu lượng sau đây có thể xem là tối ưu hơn trong việc kiểm soát lưu chất của bạn.
Đo lưu lượng nước
Đo lưu lượng nước nói riêng, và đo lưu lượng lưu chất nói chung. Chính là công việc giám sát, theo dõi mật độ lưu chất sử dụng. Việc giám sát lưu lượng tốt đem lại hiệu quả sản xuất cũng như tiết kiệm nguyên liệu sản xuất cho công ty.
Ví dụ: Bạn đo lưu lượng khi bơm lưu chất là hoá chất vào bồn, bạn sẽ biết được là cần cài đặt thông số bao nhiêu để máy bơm hoàn thành công việc.
Hay như việc đo lưu lượng nước được các công ty cung cấp nước lắp đặt đồng hồ nước tại nhà chúng ta, để tính ra lưu lượng sử dụng và trả mức phí tương ứng cho họ.
Lưu lượng kế là gì
Lưu lượng kế là gì? Lưu lượng kế thực ra là một thiết bị gọi chung của nhiều loại máy hay cảm biến đo lưu lượng của chất khí, lỏng, hay hỗn hợp khí- lỏng.
Lưu lượng kế loại cơ bản như là một ống chia vạch trên các máy dầu hay cây xăng bơm tay ngày xưa. Cho đến các loại tiên tiến, hiện đại như là đo bằng đồng hồ, cảm biến …
Chúng được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng như: Nước và xử lý nước, F&B, dầu mỏ, gas, hóa chất,…
Tuỳ thuộc vào từng nhu cầu cụ thể mà chúng ta có thể chỉ cần dùng máy bơm định lượng thôi, hoặc cần dùng đến máy đo lưu lượng, đồng hồ lưu lượng hay cảm biến lưu lượng…
Lưu lượng kế đo vận tốc dòng chảy
Dựa vào tốc độ của lưu chất chảy qua đường ống hay một kênh với kích thước biết trước. Từ đó, người ta đo tốc độ của lưu chất theo thời gian và xác định được lưu lượng của lưu chất. Đây cũng có thể là nguyên lý để cho ra đời những máy đo lưu lượng hiện đại sau này.
Lưu lượng kế đo nhiệt lượng
Dựa vào nguyên lý chênh lệch nhiệt độ giữa hai cảm biến nhiệt độ cũng như tốc độ làm mát của lưu chất chảy qua. Từ đó, người ta có thể tính được lưu lượng của lưu chất.
Đồng hồ đo lưu lượng
Đồng hồ đo lưu lượng có thể nói là loại phổ biến nhất, phương pháp thông thường nhất để đo lưu lượng. Chúng có 2 dạng chính:
- Đồng hồ hiển thị kim (có loại chứa dầu và không chứa dầu)
- Đồng hồ hiển thị số
Dễ thấy nhất là đồng hồ đo nước tại gia đình chúng ta. Chúng là đồng hồ đo lưu lượng. Ngoài ra, trong công nghiệp còn có các biến thể kết hợp giữa cảm biến và đồng hồ lưu lượng để cho ra một thiết bị đo chính xác hơn, nhanh hơn. Phục vụ cho nhu cầu giám sát lưu lượng lưu chất trong quá trình sản xuất.
Cảm biến lưu lượng
Cảm biến lưu lượng là những thiết bị đo lưu lượng hiện đại. Chúng liên tục được cải tiến và phát triển để thực hiện những phép đo chính xác hơn, nhanh hơn…
Hiện tại, có thể tạm chia các cảm biến lưu lượng làm 04 loại chính như:
Cảm biến chênh áp
Cảm biến lưu lượng chênh lệch áp suất dựa vào nguyên lý Bernoulli. Nghĩa là sự chênh lệch áp suất xảy ra tại chỗ thắt ngẫu nhiên nào đó trên đường chảy, sẽ được dùng để tính ra vận tốc dòng chảy, từ đó có thể tính ra được lưu lượng dòng chảy.
Đây có thể được xem là một công nghệ khá cũ. Nhưng chúng hoạt động khá ổn định và bền vững. Ngoài ra chúng rất dễ bảo trì, bảo dưỡng và thích hợp cho dòng chảy hỗn hợp.
Tuy nhiên chúng chỉ chính xác với lưu lượng cao và kỹ thuật lắp đặt cần độ chính xác cao.
- Có 3 loại cơ bản đó là:
- Lỗ orifice
- Ống pitot
- Ống venture
Cảm biến lưu lượng điện từ
Cảm biến lưu lượng điện từ hoạt động dựa vào định luật Faraday. Cảm biến này chuyên dùng để đo dòng chảy chất lỏng có tính dẫn điện.
Chúng có cấu tạo bao gồm hai cuộn dây điện từ, để tạo ra từ trường đủ mạnh để cắt ngang mặt chất lỏng. Theo định luật Faraday, “khi dòng chảy qua đường ống sẽ sinh ra một điện áp cảm ứng. Điện áp này được lấy ra bởi hai điện cực đặt ngang đường ống. Tốc độ của dòng chảy tỉ lệ trực tiếp với biên độ điện áp cảm ứng đo được.”
Cảm biến lưu lượng điện từ thích hợp đo lưu lượng chất lỏng ăn mòn, dơ bẩn, đặc sệt như xi măng, thạch cao…Vì cảm biến không tiếp xúc trực tiếp với lưu chất đo.
Chúng có độ chính xác cao, nhưng chỉ có thể đo chất lỏng có khả năng dẫn điện và giá thành khá cao.
Cảm biến lưu lượng Coriolis
Cảm biến Coriolis hoạt động dựa trên nguyên lý đo trực tiếp lưu lượng, khối lượng của dòng chất lỏng chảy qua ống dẫn.
Hai ống dẫn chất lỏng chảy qua được cho dao động ở tần số cộng hưởng đặc biệt bởi từ trường mạnh bên ngoài, khi chất lỏng bắt đầu chảy qua các ống dẫn chất lỏng, nó sẽ tạo ra lực Coriolis.
Dao động rung của các ống dẫn cùng với chuyển động thẳng của chất lỏng tạo ra hiện tượng xoắn trên các ống dẫn này (do tác dụng của lực Coriolic). Các senor điện cực đặt cả phía dòng chảy vào và phía dòng chảy ra trên thành ống để xác định sai lệch thời gian về sự dịch pha của tín hiệu vào và tín hiệu ra. Sự dịch pha này dùng để xác định trực tiếp lưu tốc khối lượng dòng chảy qua ống.
Cảm biến lưu lượng siêu âm
Cảm biến lưu lượng siêu âm hoạt động dựa vào hiệu ứng Doppler.
Chúng có cấu tạo bao gồm:
- Bộ phát
- Bộ thu
Bộ phát lan truyền sóng siêu âm với tần số 0.5- 10MHz vào trong lưu chất với vận tốc V. Giả sử hạt vật chất hoặc các bọt trong chất lỏng di chuyển với cùng vận tốc. Những hạt vật chất này phản xạ với sóng lan truyền đến bộ thu với một tần số khác. Sai lệch giữa tần số phát ra với tần số thu về của sóng siêu âm được dùng để đo vận tốc dòng chảy.
Cảm biến lưu lượng siêu âm đo chất lỏng không dẫn điện và ăn mòn. Nhưng chúng yêu cầu dòng chảy cần được điền đầy ống và nó không làm việc được với chất lỏng một pha, tinh khiết.
Lưu ý khi chọn thiết bị đo lưu lượng
Việc lựa chọn cảm biến đo lưu lượng cho ứng dụng cụ thể thường mất khá nhiều thời gian của chúng ta, biết được điều đó, Thái Khương Pumps chia sẻ những lưu ý trọng tâm nhất, nhằm giúp các bạn dễ dàng hơn trong việc chọn lựa một thiết bị đo lưu lượng phù hợp:
- Đặc tính chất lỏng (Dòng chảy một hay hai pha, lẫn chất rắn lơ lửng, bọt, độ nhớt, độ đậm đặc, ăn mòn, tinh khiết…)
- Loại dòng chảy (Chảy hỗn loạn, chảy chậm, chảy tầng hay chuyển tiếp…)
- Xác định phạm vi lưu lượng cần đo và độ chính xác cần thiết của phép đo
- Phương pháp đo, vị trí lắp đặt, phương thức kết nối, đọc số liệu…
Khi đã xác định được các yếu tố này, chúng ta dễ dàng chọn được một thiết bị đo phù hợp, đồng nghĩa với việc chọn được một thương hiệu phù hợp với túi tiền cũng như nhu cầu sử dụng của chúng ta.
Lưu lượng của máy bơm là gì
Chắc hẳn, khi đọc đến đây rồi, chúng ta ai ai cũng hiểu được lưu lượng là gì rồi. Và cũng đoán được lưu lượng của máy bơm tức là nói về dòng chảy đi qua máy bơm.
Đúng vậy, nhưng trong việc chọn máy bơm, thì lưu lượng có ảnh hưởng gì? Và đóng vai trò như thế nào?
Thái Khương Pumps xin chia sẻ thêm về vấn đề này,
Khi chọn lựa một máy bơm bất kỳ, sẽ có 02 thông số mà chúng ta quan tâm nhất. Đó chính là:
- Cột áp
- Lưu lượng
Với áp cao thì lưu lượng sẽ thấp và ngược lại.
Đó là lý do vì sao, các dòng máy bơm có nhiều cấu tạo khác nhau về cánh bơm, kiểu bơm trục ngang hay đứng…
Ví dụ:
- Bơm đơn tầng cánh thì có lưu lượng cao nhưng áp đầu ra sẽ thấp
- Bơm đa tầng cánh sẽ tạo ra áp đầu ra cao, nhưng lưu lượng lưu chất đi ra sẽ thấp.
Dựa vào những đặc điểm này, chúng ta sẽ giải quyết được bài toán chọn bơm đúng yêu cầu cho ứng dụng.
Qua bài viết này, Thái Khương Pumps muốn chia sẻ đến bạn đọc những thông tin đầy đủ nhất về lưu lượng, chia sẻ về cách chọn một thiết bị đo lưu lượng thích hợp. Cũng như nói đến tầm quan trọng của lưu lượng trong vấn đề chọn bơm và xây dựng hệ thống bơm.
Ngoài ra, Thái Khương Pumps là đơn vị cung cấp các dòng máy bơm công nghiệp lớn nhất Việt Nam cho đến thời điểm hiện tại.
Mọi nhu cầu tư vấn về bơm hay giải pháp bơm lưu chất công nghiệp, các bạn hãy liên hệ ngay với Thái Khương Pumps để được hỗ trợ nhanh chóng nhé.
