Đồng hồ nước và những yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất hoạt động

Tầm quan trọng của độ chính xác và độ tin cậy của đồng hồ nước không chỉ là yếu tố duy nhất được chú trọng quá mức, đặc biệt là trong việc cung cấp nước cho các thành phố lớn có mạng lưới phân phối nước phức tạp. Đồng hồ nước là thiết bị đo lường, và do đó hiệu suất của chúng cũng rất quan trọng trong việc lựa chọn một chiếc đồng hồ nước hiệu quả. Là nhà cung cấp các giải pháp đo lưu lượng tổng thể từ công nghiệp tới nông nghiệp, từ hệ thống nước sinh hoạt tới hệ thống nước thải đại diện thương hiệu CIDONG Hàn Quốc, PGTECH đã tìm hiểu và nguyên cứu rất nhiều báo cáo về đồng hồ nước. Bài viết tổng hợp này sẽ tập trung vào phân tích về đồng hồ nước, phân loại và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng.

Đồng hồ đo lưu lượng nước, hay còn được gọi là lưu lượng kế hoặc công tơ nước, hay chỉ ngắn gọn là đồng hồ nước, có rất nhiều loại, từ đồng hồ nước dân dụng loại nhỏ đến đồng hồ nước công nghiệp loại lớn.

Phân loại đồng hồ đo lưu lượng nước (lưu lượng kế)

Đồng hồ đo lưu lượng có thể được phân loại như sau: đồng hồ đo số lượng và đồng hồ đo lưu lượng. Trong số các loại đồng hồ đo số lượng có loại đồng hồ đo thể tích, đo định lượng và nhiều loại khác.

Đồng hồ đo lưu lượng được phân loại thành các dạng đồng hồ nước sau đây:

A. Đồng hồ nước dạng tuabin (Turbine meters)

• Đồng hồ nước tuabin quay (rotary turbine meter)
• Đồng hồ nước có cánh quạt quay (propeller meter)
• Đồng hồ nước tuabin trục (axial turbine meter)
• Rotor đôi (twin rotor)

B. Đồng hồ nước dịch chuyển dương (Positive Displacement Meters)

• Đồng hồ nước dạng bánh răng hình bầu dục (oval gear)
• Đồng hồ nước dạng piston

C. Đồng hồ nước Inferential

• Tấm lỗ (Orifice plate)
• Ống Ventun (Ventun tube)
• Vòi phun
• Đồng hồ nước dạng phao (Rotameter)
• Ống Pitot (Pitot tube)

D. Các loại đồng hồ nước khác

• Cảm ứng từ - Sử dụng định luật Faraday về cảm ứng từ
• Đồng hồ đo lưu lượng khối, ví dụ đồng hồ đo lưu lượng Coriolis hoặc lưu tốc kế (gyroscopic meter)
• Đồng hồ đo nhiệt - ví dụ dây nóng, loại mất nhiệt
• Đồng hồ siêu âm - sử dụng nguyên lý giao thoa âm thanh
• Đồng hồ đo gió laser (phong tốc kế laser - Laser Anemometer) - sử dụng nguyên lý giao thoa ánh sáng
• Đồng hồ đo dao động chất lỏng - ví dụ: Đồng hồ đo lưu lượng xoáy (Vortex meter)
• Cộng hưởng từ hạt nhân - sử dụng nguyên lý cộng hưởng hạt nhân

Các đồng hồ đo lưu lượng khác nhau thực hiện và thể hiện các đặc điểm khác nhau khi chịu cùng điều kiện dòng chảy và điều này đòi hỏi phải phân tích cẩn thận khi lựa chọn đồng hồ nước cho một mục đích cụ thể. Các thông tin được cung cấp bởi nhà sản xuất và có sẵn tại các tổ chức được giao nhiệm vụ đánh giá hiệu suất của đồng hồ đo.

Đồng hồ nước CIDONG Hàn Quốc

PGTECH là nhà phân phối Đại diện thương hiệu đồng hồ nước CIDONG nổi tiếng thế giới với đa dạng các loại đồng hồ nước công nghệ hiện đại, giúp tối ưu hiệu quả năng lượng, tuổi thọ sản phẩm cao, tối ưu chi phí đầu tư và chi phí vận hành.

Các giải pháp đo lường lưu lượng chính PGTECH đang cung cấp bao gồm: Đồng hồ nước công nghiệp (đồng hồ nước woltman), đồng hồ đo nước tưới tiêu ngành nông nghiệp, đồng hồ nước thải, đồng hồ nước sinh hoạt, đồng hồ nước dạng kết hợp (đồng hồ nước mẹ bồng con), đồng hồ nước dạng piston, đồng hồ nước thông minh, đồng hồ nước gallon và nhiều bộ phận đồng hồ nước CIDONG.

10 điểm nổi bật về Đồng hồ nước CIDONG chứng nhận MID, kiểm định tại Việt Nam

Tìm hiểu chung về Đồng hồ nước dân dụng (đồng hồ nước sinh hoạt)

Đồng hồ nước sinh hoạt thường bao gồm ba bộ phận là:

1. Thân đồng hồ (bên ngoài/bên trong hoặc cả hai)

2. Bộ phận đo lường

3. Bộ phận đọc.

Thân đồng hồ nước sinh hoạt thường được làm bằng kim loại (chủ yếu là đồng hoặc gang), trong khi bộ phận đo lường và thang đo thường được làm bằng vật liệu polyme.

Bộ phận đo lường về cơ bản là các cánh quạt được thiết kế để được dẫn động bằng sự nhiễu loạn do dòng nước hoặc không khí chảy và được ghép nối với một hệ thống bánh răng được gắn vào các thang đo.

Thang đo có thể được gắn với máy phát xung được kết nối với bộ đếm xung và do đó thể tích truyền qua sẽ được đọc trên thiết bị điện tử.

Kiểm tra đồng hồ nước sinh hoạt

Thông thường, có hai loại kiểm tra được thực hiện trên đồng hồ nước như sau:

1. Hiệu chuẩn thông thường

2. Phê duyệt loại/mẫu

Phê duyệt loại/mẫu

Điều này được thực hiện trên loại thiết kế mới của đồng hồ nước sinh hoạt. Các thử nghiệm được chỉ định trong Khuyến nghị số 49 của OIML và có trong nhiều thông số kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia. Loại thử nghiệm có thể khác nhau tùy theo quốc gia nhưng các thử nghiệm phổ biến là:

1. Kiểm tra vòng đời - Để xác minh hiệu suất sau nhiều giờ chạy (1 tuần - 2 tuần không ngừng).

2. Kiểm tra áp suất - Để xác minh việc vận chuyển nước ở áp suất cao theo thông số kỹ thuật.

3. Kiểm tra nhiệt độ cao - Để xác minh hiệu suất ở nhiệt độ vận hành cao hơn.

Các thử nghiệm này tốn kém khi thực hiện và chỉ giới hạn ở một vài mẫu đồng hồ nước.

Hiệu chuẩn đồng hồ nước

Hiệu chuẩn đồng hồ nước được thực hiện theo quy định trong Tiêu chuẩn quốc gia hoặc Tiêu chuẩn ISO 4064/1&2 và giới hạn sai số được đưa ra như sau:

a) ± 2% tại Qt - Qmax

b) ± 5% tại Qmin -Qt

Các sai số trong hiệu chuẩn đồng hồ nước được tính theo công thức: % sai số = (Vm – Vs)/Vs x 100

Trong đó:

Vm - Thể tích của đồng hồ nước đang thử nghiệm

Vs - Thể tích của tiêu chuẩn đo lường

Dưới đây là sơ đồ điển hình của đường hiệu chuẩn và đường cong sai số đồng hồ nước.

Hình 2 - Sơ đồ của đường hiệu chuẩn đồng hồ nước

Hình 3 - Đường cong sai số điển hình của đồng hồ nước

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của đồng hồ nước

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của đồng hồ nước thường giống nhau đối với đồng hồ nước sinh hoạt nhỏ hoặc đồng hồ nước tiêu thụ lớn. Tuy nhiên, các đồng hồ nước nhỏ thường nhạy cảm hơn với chất lượng nước được đo vì chúng có xu hướng làm tắc vỏ bên trong của đồng hồ nước và gây ra sai số lớn khi đọc và đôi khi, chúng thậm chí có thể khiến đồng hồ nước ngừng chỉ thị.

Các yếu tố khác ảnh hưởng đến hiệu suất của đồng hồ nước là:

1. Đặc tính của nước

Các đặc tính này là nhiệt độ, áp suất vận hành, trọng lượng riêng, độ nhớt và đôi khi là độ nén do khí trong nước.

Phạm vi nhiệt độ khá rộng (tối đa 50 độ C) nhưng ảnh hưởng của áp suất trong quá trình đo khá quan trọng vì nó có thể gây vỡ đường ống hoặc làm hỏng đồng hồ nước.

2. Giảm áp suất ở lưu lượng tối đa

Sự sụt giảm áp suất quá mức dẫn đến hiện tượng xâm thực và do đó gây ra sai số trong quá trình đo do nước bị làm vỡ.

3. Lắp đặt

Một số đồng hồ nước nhạy cảm với sự nhiễu loạn, chẳng hạn như đồng hồ nước tua bin. Cần tuân thủ các yêu cầu lắp đặt đối với đồng hồ nước theo quy định trong các tiêu chuẩn và các van, đoạn cong cần thiết, v.v. phải được đặt ở khoảng cách phù hợp so với đồng hồ nước.

Đồng hồ nước phải được lắp đặt ở những nơi không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ và rung động.

4. Độ chính xác của đồng hồ nước

Mức độ chính xác rất quan trọng, đặc biệt là trong việc đo khối lượng lớn hoặc chuyển nhượng quyền giám sát, ví dụ như các đơn vị tiêu thụ lớn. Cần lựa chọn đồng hồ khối lượng lớn với mức độ chính xác mong đợi bên cạnh nguyên lý hoạt động và phạm vi hoạt động của đồng hồ.

Kết luận

Mặc dù nước là một mặt hàng thiết yếu, nhưng việc cung cấp nước là một hoạt động kinh tế và việc đo lường nước chính xác là rất quan trọng để đảm bảo thương mại công bằng. Điều này đòi hỏi một hệ thống đo lường được thiết kế đáng tin cậy và các đồng hồ nước phải được hiệu chuẩn theo các khoảng thời gian đã thỏa thuận tùy thuộc vào bản chất của hoạt động đo lường. Khi đó, việc lựa chọn một đồng hồ nước chuyên dụng trở nên vô cùng quan trọng, điều này hiển nhiên không cần phải nhấn mạnh.