Đồng hồ đo lưu lượng tuabin: nguyên lý, ứng dụng và cách chọn (turbine flow meter)

Một dây chuyền pha trộn cần đếm chính xác từng lít dầu nhẹ đưa vào bồn. Đồng hồ điện từ không đo được vì dầu không dẫn điện; đồng hồ coriolis thì chính xác nhưng giá vượt ngân sách. Trường hợp này thường kết thúc bằng một đồng hồ đo lưu lượng tuabin (turbine flow meter): nhỏ gọn, phản hồi nhanh, chính xác tốt với chất lỏng sạch. Bài này giải thích tuabin hoạt động thế nào, hợp và không hợp với chất gì, và cách chọn cỡ.

Nguyên lý: đếm vòng quay cánh tuabin

Bên trong thân đồng hồ có một cánh quạt (rotor) đặt đồng trục với dòng chảy. Chất lỏng đẩy cánh quay với tốc độ tỉ lệ với vận tốc dòng chảy. Một cảm biến từ bên ngoài thân đếm số cánh đi qua và phát ra chuỗi xung; mỗi xung tương ứng một thể tích cố định (hệ số K, xung/lít). Bộ chuyển đổi đổi tần số xung ra lưu lượng tức thời và cộng dồn ra tổng lưu lượng.

Tuabin hợp với chất gì?

Môi chất	Hợp?	Lý do
Nước sạch, nước RO, nước khử khoáng	Hợp	Không cần độ dẫn điện như đồng hồ điện từ
Dầu nhẹ, nhiên liệu diesel, dung môi	Hợp	Độ nhớt thấp; nhớt cao làm sai hệ số K
Khí (bản cho khí)	Hợp	Cần bản thiết kế riêng cho khí
Nước thải, nước có cặn, sợi	Không hợp	Cặn làm kẹt, mòn ổ trục
Chất lỏng độ nhớt cao	Hạn chế	Cần hiệu chuẩn theo độ nhớt thực tế

Thông số dòng Kometer KTR-550

đồng hồ đo lưu lượng tuabin Kometer

Hạng mục	Giá trị
Cỡ	6A (1/4") đến 250A (10")
Dải lưu lượng	Nước 0,04–1.000 m³/h; khí 0,7–500 Nm³/h (toàn dòng, tuỳ cỡ)
Độ chính xác	±0,5% FS (tuỳ chọn ±0,2%)
Áp suất tối đa	≤ 350 kgf/cm² (cỡ nhỏ); ≤ 60 kgf/cm² (cỡ lớn)
Nhiệt độ môi chất	-20 đến 120 °C (tuỳ chọn -200 đến 450 °C)
Ngõ ra	4–20 mA, xung, RS-485, tiếp điểm
Màn hình	LCD 3½ và 7 chữ số
Bảo vệ	IP67; chống cháy nổ Ex d IIC T5

Nguồn: bài đồng hồ đo lưu lượng tuabin Kometer KTR-550-F-F trên DLK. Xem thêm dòng Kometer KTR-550-S.

Chọn cỡ và lắp đặt

Chọn cỡ theo dải lưu lượng làm việc, không theo cỡ ống: lưu lượng thường xuyên nên nằm ở khoảng giữa dải đo của cỡ được chọn, vì ở đầu thấp của dải, ma sát ổ trục làm sai số tăng. Bảng dải lưu lượng theo từng cỡ lấy trong catalog KTR-550.

🔧 Kinh nghiệm hiện trường: ba điều quyết định tuổi thọ đồng hồ tuabin: (1) lắp lọc Y phía trước, cặn cứng là nguyên nhân số một làm kẹt rotor; (2) chừa đoạn ống thẳng phía trước và sau theo catalog vì dòng xoáy sau co, van làm rotor quay sai tốc độ; (3) xả hết khí khi chạy lần đầu, bọt khí lọt qua làm rotor quay vượt tốc và mòn ổ trục rất nhanh.

So với điện từ và siêu âm

	Tuabin	Điện từ	Siêu âm kẹp ngoài
Chất lỏng không dẫn điện (dầu, RO)	Đo được	Không	Đo được (chất lỏng đồng nhất)
Chất lỏng bẩn, có cặn	Không hợp	Hợp	Tuỳ mức cặn
Bộ phận chuyển động	Có	Không	Không
Sụt áp	Có	Gần như không	Không