Cần lưu ý những điểm nào khi lắp đặt lưu lượng kế siêu âm kẹp?

Khi lắp đặt lưu lượng kế siêu âm kẹp ngoài, cần chú ý đến nhiều khía cạnh như điều kiện đường ống, vị trí lắp đặt cảm biến và các yếu tố môi trường để đảm bảo độ chính xác đo lường và độ ổn định của thiết bị. Dưới đây là những lưu ý cụ thể:

I. Kiểm tra tình trạng cơ bản của đường ống

1. Vật liệu đường ống và độ dày thành ống
   • Cảm biến kẹp dựa vào sóng siêu âm xuyên qua đường ống để truyền tín hiệu. Do đó, đường ống phải được làm bằng vật liệu phi kim loại (như PVC, PE) hoặc vật liệu kim loại thành mỏng (như thép không gỉ, thép carbon, với độ dày thành thường được khuyến nghị là ≤ 10mm).
   • Nếu thành trong của đường ống có lớp chống ăn mòn, lớp cặn hoặc lớp lót (như xi măng, lớp lót cao su), cần phải xác nhận độ dày của chúng đồng đều và không ảnh hưởng đến sự truyền sóng âm; nếu không, có thể xảy ra sai số đo.
2. Đường kính ống và phạm vi vận tốc dòng chảy
   • Đảm bảo phạm vi đo của lưu lượng kế phù hợp với đường kính ống và vận tốc dòng chảy thực tế (thường thì loại kẹp ngoài phù hợp với đường ống có DN15~DN6000, và vận tốc dòng chảy thường được khuyến nghị là 0,3~12m/s).
   • Tốc độ dòng chảy quá thấp (<0,3 m/s) có thể dẫn đến tín hiệu yếu, và tốc độ dòng chảy quá cao (>12 m/s) có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của phép đo do hiện tượng nhiễu loạn.
3. Trạng thái trung bình trong quy trình
   • Môi trường truyền âm phải là chất lỏng đơn pha (chất lỏng không chứa nhiều bọt khí, hạt lơ lửng hoặc tạp chất). Nếu không, bọt khí hoặc các hạt sẽ phản xạ/tán xạ sóng âm, dẫn đến mất tín hiệu hoặc lỗi.
   • Tránh hiện tượng phân tầng, xoáy hoặc nhiễu loạn mạnh của môi chất trong đường ống (ví dụ như gần van và máy bơm), và đảm bảo đoạn đo có dòng chảy ổn định trong toàn bộ đường ống.

II. Lựa chọn vị trí lắp đặt cảm biến

1. Yêu cầu về đoạn ống thẳng
   • Để đảm bảo dòng chảy ổn định, điểm lắp đặt cảm biến phải đáp ứng yêu cầu về chiều dài của các đoạn ống thẳng trước và sau đó:
     • Phía thượng nguồn (phía xa cảm biến): Nếu có các đoạn cong, van, bơm hoặc các bộ phận cản trở khác phía trước, thì phải lớn hơn hoặc bằng 10 lần đường kính ống (10D); nếu không có các bộ phận phức tạp, thì phải lớn hơn hoặc bằng 5D.
     • Phía hạ lưu (phía gần cảm biến): ≥ 5D (nếu có các thành phần điện trở ở phía hạ lưu, nên chọn ≥ 3D).
   • Tránh lắp đặt ở điểm cao nhất của đường ống (nơi không khí có thể tích tụ) hoặc điểm thấp nhất (nơi xỉ có thể tích tụ).
2. Hướng và khoảng cách lắp đặt
   • Tùy thuộc vào vật liệu và đường kính của đường ống, hãy chọn phương pháp V (sóng âm truyền xiên qua đường ống, thích hợp cho đường kính nhỏ và trung bình) hoặc phương pháp Z (sóng âm truyền thẳng qua đường ống, thích hợp cho đường kính lớn hoặc đường ống thành dày).
   • Hai cảm biến (đầu phát và đầu thu) phải được lắp đặt đối xứng ở hai bên đường ống để đảm bảo đường truyền sóng âm song song với trục đường ống, và khoảng cách giữa chúng phải tuân theo công thức tính toán trong sách hướng dẫn sử dụng lưu lượng kế (thường liên quan đến đường kính đường ống và góc khúc xạ sóng âm).
3. Tránh các nguồn gây nhiễu
   • Tránh xa các nguồn gây nhiễu điện từ mạnh (như động cơ, máy biến áp, bộ chuyển đổi tần số) để ngăn tín hiệu điện từ gây nhiễu quá trình truyền sóng siêu âm.
   • Tránh xa các nguồn gây rung động (như máy bơm, máy nén). Nếu cần, hãy lắp đặt các tấm giảm chấn để ngăn ngừa hiện tượng cảm biến không khớp do rung động của đường ống.

III. Chi tiết về quy trình lắp đặt và vận hành cảm biến

1. Xử lý bề mặt đường ống
   • Trước khi lắp đặt, hãy làm sạch bề mặt đường ống để loại bỏ rỉ sét, sơn, dầu hoặc lớp oxit nhằm đảm bảo cảm biến tiếp xúc tốt với đường ống (nếu cần, hãy chà nhám cho đến khi đạt độ bóng kim loại; đối với đường ống phi kim loại, cần loại bỏ bụi bẩn trên bề mặt).
   • Nếu bề mặt đường ống không bằng phẳng, hãy sử dụng chất kết dính đặc biệt (như silica gel, glycerin) để lấp đầy các khe hở và ngăn không khí (không khí sẽ làm suy giảm sóng âm nghiêm trọng). Chất kết dính phải tương thích với môi trường (không ăn mòn đường ống).
2. Phương pháp cố định cảm biến
   • Sử dụng một dụng cụ chuyên dụng để cố định chắc chắn cảm biến trên đường ống nhằm tránh bị lỏng (lỏng sẽ gây ra sự không ổn định tín hiệu), nhưng cần chú ý đến lực siết để tránh làm biến dạng đường ống hoặc làm hỏng cảm biến.
   • Đối với các đường ống dễ biến dạng như ống nhựa, độ bền của bộ phận cố định cần ở mức vừa phải để tránh làm bẹp đường ống và ảnh hưởng đến dòng chảy.
3. Kết nối và bảo vệ cáp
   • Dây cáp cảm biến phải được đặt cách xa đường dây điện cao thế để tránh nhiễu tín hiệu, và chiều dài cáp phải đáp ứng các yêu cầu trong hướng dẫn sử dụng (cáp quá dài có thể gây suy giảm tín hiệu).
   • Đối với việc lắp đặt ngoài trời, cần phải chống thấm nước cho cáp (chẳng hạn như lắp đặt các mối nối chống thấm nước) và bảo vệ chúng khỏi ánh nắng mặt trời để tránh hiện tượng cáp bị lão hóa.

IV. Thích nghi với môi trường và điều kiện làm việc

1. Nhiệt độ và độ ẩm môi trường xung quanh
   • Nhiệt độ môi trường làm việc của cảm biến phải nằm trong phạm vi cho phép của thiết bị (thường là -30℃~+60℃). Tránh tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ quá cao, quá thấp hoặc môi trường có độ ẩm cao (lắp đặt vật liệu cách nhiệt hoặc thiết bị che nắng nếu cần).
   • Nếu nhiệt độ của môi chất trong đường ống quá cao (ví dụ: >100℃), hãy kiểm tra khả năng chịu nhiệt độ cao của cảm biến để tránh hiện tượng hỏng chất kết dính hoặc hư hại cảm biến do nhiệt độ cao.
2. Yêu cầu chống cháy nổ và bảo vệ
   • Khi lắp đặt trong môi trường dễ cháy nổ (như xưởng hóa chất), hãy chọn các cảm biến chống cháy nổ đáp ứng yêu cầu về cấp độ chống cháy nổ tại chỗ.
   • Đối với môi trường ngoài trời hoặc ẩm ướt, hãy đảm bảo cấp độ bảo vệ của thiết bị đạt ≥ IP65 để ngăn nước mưa và bụi xâm nhập.

V. Vận hành thử và kiểm tra sau khi lắp đặt

1. Phát hiện cường độ tín hiệu
   • Sau khi lắp đặt, hãy kiểm tra cường độ tín hiệu thông qua bộ điều khiển chính của lưu lượng kế (thường được biểu thị bằng phần trăm hoặc decibel). Đảm bảo tín hiệu ổn định (khuyến nghị ≥ 60%). Nếu tín hiệu yếu, hãy điều chỉnh lại vị trí cảm biến hoặc chất kết nối.
   • Quan sát xem lưu lượng tức thời và lưu lượng tích lũy có khớp với điều kiện hoạt động thực tế hay không (có thể kiểm tra bằng cách so sánh với các giá trị lưu lượng đã biết hoặc các giá trị thực nghiệm).
2. Kiểm tra độ ổn định dài hạn
   • Thường xuyên kiểm tra độ chắc chắn của cảm biến và tình trạng của chất kết dính (xem nó có bị khô hay bong tróc), đặc biệt trong các trường hợp rung động mạnh hoặc thay đổi nhiệt độ đột ngột.