Tóm tắt
- Bộ tổng dòng chảy (totalizer) trong lưu lượng kế cánh quạt tích lũy dữ liệu dòng chảy, giúp người dùng theo dõi tổng lượng nước sử dụng hoặc tiêu thụ chất lỏng.
- Nó tổng hợp dữ liệu dài hạn một cách chính xác, hữu ích cho quản lý tài nguyên nước, giám sát quy trình công nghiệp và tính toán chi phí.
- Việc sử dụng bộ tổng dòng chảy giúp nâng cao hiệu quả vận hành bằng cách ngăn ngừa việc sử dụng quá mức hoặc thiếu hụt tài nguyên chất lỏng.
1. Totalizer là gì?
Thông thường, "Totalizer" được sử dụng để đếm tổng lượng vật liệu (như chất lỏng) chảy qua.
Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta cũng bắt gặp ứng dụng của "Totalizer" ở một mức độ nào đó. Ví dụ, khi chúng ta đến trạm xăng để đổ nhiên liệu, "Totalizer" đóng vai trò chính trong việc thanh toán. Khi nhấc vòi bơm và bật công tắc lên, đồng hồ đo nhiên liệu sẽ đặt về 0; sau khi đổ xăng, chúng ta treo vòi bơm lên và hạ công tắc xuống, đồng hồ sẽ hiển thị bao nhiêu gallon xăng đã được đổ, và thanh toán sẽ được tính dựa trên số gallon này. "Số gallon đã đổ" chính là "Totalizer". Trong trường hợp này, tốc độ ít quan trọng hơn, và "tổng lượng" có mối liên hệ trực tiếp hơn với chúng ta. Ngoài ra, các đồng hồ nước, đồng hồ gas và đồng hồ điện mà bạn kiểm tra mỗi tháng cũng là các Totalizer, sử dụng cùng một phương pháp để tính số tiền cần thanh toán.
Trong lưu lượng kế, "Totalizer" đề cập đến chức năng tích lũy lưu lượng. Lưu lượng tích lũy có thể được sử dụng để kiểm soát dòng chảy của thuốc lỏng, nước thải, nguyên liệu thực phẩm thô, v.v. vận chuyển dọc theo các đường ống nhất định để kiểm soát chi phí; liều lượng chất lỏng chính xác cũng có thể kiểm soát các phản ứng hóa học trong quá trình xử lý; đảm bảo tính nhất quán của công thức sản xuất cho thực phẩm, dược phẩm, v.v. Ngoài ra, một số lưu lượng kế điện tử trên thị trường cũng có chức năng truy cập dữ liệu lưu lượng tích lũy trong một khoảng thời gian nhất định.
2. Ba chỉ số giám sát phổ biến của lưu lượng kế
1) Lưu lượng tích lũy: Đơn vị thời gian cố định, là thể tích chất lỏng chảy qua mỗi đơn vị thời gian. Ví dụ, nếu có 50 lít nước thải được xả mỗi phút, lưu lượng tức thời là 50 L/phút. Nếu nước thải được xả với lưu lượng tức thời là 50 L/phút, giả sử tốc độ dòng không thay đổi và thời gian xả ổn định trong tám giờ mỗi ngày, thì tổng lượng nước thải tích lũy có thể là 24,000 lít mỗi ngày.
2) Lưu lượng tức thời: LPM là viết tắt của lít mỗi phút, được đo tại một thời điểm nhất định (như microsecond hoặc millisecond). Tuy nhiên, dữ liệu này chỉ áp dụng nếu tốc độ dòng chảy tức thời được duy trì trong một phút và với điều kiện đường ống có đường kính không đổi. Thực tế, tốc độ dòng tức thời có thể dao động cao hoặc thấp trong một khoảng thời gian, và sau một thời gian, lưu lượng tích lũy đo được sẽ không nhất quán với lưu lượng tức thời. Vì vậy, lưu lượng tức thời thực chất không ảnh hưởng đến lưu lượng tích lũy cuối cùng. Ví dụ: Trong một khoảng thời gian giám sát dòng chảy trong mười phút, lưu lượng tức thời đo được trong một millisecond là 60 LPM, và trong millisecond khác là 40 LPM, nhưng sau mười phút, lưu lượng tích lũy là 50 LPM.
3) Tốc độ dòng: Tốc độ của chất lỏng chảy qua một đoạn trong mỗi đơn vị thời gian được gọi là tốc độ dòng chảy, thường được sử dụng để giám sát sự thay đổi của lượng chất lỏng hoặc khí.
3. Làm thế nào để người dùng lấy dữ liệu của "Totalizer"?
1) Ghi chép thủ công, dễ dàng sử dụng chức năng ghi 14 ngày.
Nhân viên tại chỗ giám sát và ghi lại lưu lượng tích lũy tại vị trí lắp đặt lưu lượng kế ở một thời điểm và tần suất nhất định. Nếu vị trí lắp đặt lưu lượng kế ở xa, chi phí thời gian và quản lý sẽ tăng lên. Lưu lượng kế cánh quạt của LORRIC cung cấp bộ nhớ lưu lượng tích lũy 14 ngày, vì vậy nhân viên không cần di chuyển thường xuyên mỗi ngày, giúp giảm đáng kể chi phí quản lý và thời gian.
2) LORRIC AxleSense Paddle wheel flow meter với "Tổng hợp lưu lượng dương/âm/lưới hàng ngày trong 14 ngày qua."
Trong cơ sở hạ tầng của các thiết bị không theo quy trình, thường không có PLC để giám sát hệ thống. Lưu lượng kế cánh quạt AxleSense của LORRIC cung cấp các dữ liệu tích lũy giám sát lưu lượng sau: lưu lượng dương, lưu lượng âm, lưu lượng lưới, bạn có thể thiết lập một trong những dữ liệu này làm dữ liệu lịch sử cho 14 ngày qua (dữ liệu có thể hiển thị lên đến 10 chữ số). Đồng thời, vì thiết bị có pin dự phòng, ngay cả khi thiết bị tạm thời mất điện, dữ liệu vẫn có thể được giữ nguyên vẹn.
⇒FP-AS510 Lưu lượng kế cánh quạt AxleSense được cấp bằng sáng chế
3) Truyền dữ liệu qua tín hiệu điện tử
Phương pháp ghi dữ liệu thủ công không yêu cầu thiết bị bổ sung hoặc hệ thống điều khiển trung tâm, cung cấp độ tin cậy thời gian thực (mặc dù có thể sử dụng thiết bị ghi dữ liệu bên ngoài cho các tính toán phức tạp hơn). Tuy nhiên, các màn hình lưu lượng kế thông thường có thể khó giám sát do chi phí, kích thước, cân nhắc thiết kế hoặc vị trí lắp đặt khó tiếp cận và điều kiện ánh sáng kém, gây ra thách thức cho nhân viên tại chỗ.
Trong các môi trường vận hành lớn và phức tạp hơn, dữ liệu từ tất cả các thiết bị được phối hợp và ghi lại bởi các thiết bị bên ngoài như Bộ điều khiển logic lập trình (PLC). Thông thường, các phương pháp giao tiếp có dây như RS485, 4-20mA, hoặc tín hiệu chuyển đổi được sử dụng để kết nối các thiết bị cá nhân với PLC. Cài đặt này đòi hỏi thiết bị giao tiếp cụ thể cho mỗi thiết bị.
4. Giao thức truyền thông
1) 4-20mA
Thường được sử dụng cho dữ liệu lưu lượng tức thời, lưu lượng kế cánh quạt của LORRIC cũng có thể được cài đặt để xuất dữ liệu lưu lượng tích lũy. Việc sử dụng một đường truyền chuyên dụng đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy, nhanh chóng với độ trễ tối thiểu, phù hợp cho các ứng dụng điều khiển tự động yêu cầu thời gian phản hồi nhanh.
Ví dụ, trong điều khiển tự động, khi yêu cầu độ trễ có thể xuống mức một phần nghìn giây, truyền 4-20mA là lý tưởng. Tuy nhiên, độ chính xác của dữ liệu phụ thuộc vào việc cài đặt đúng phạm vi 4-20mA theo kích thước lưu lượng và các phạm vi đã cài đặt trước. Nếu đầu ra đạt 20mA, cần phải cài đặt lại thủ công để tiếp tục thu thập dữ liệu, do đó phương pháp này có ít người sử dụng hơn. Dù vậy, nó vẫn đóng vai trò là phản hồi cho các tín hiệu lưu lượng tích lũy.
⇒ Tìm hiểu thêm: Analog Output là gì?
2) RS485
Đường truyền một-nhiều này có độ trễ thu thập dữ liệu dài hơn nhưng cung cấp thông tin đa dạng nhất và truyền khoảng cách xa.
RS485, là một kết nối một-nhiều, phù hợp cho việc thu thập dữ liệu mà không cần đáp ứng ngay lập tức. Nó có thể thu thập trực tiếp nhiều loại dữ liệu từ các lưu lượng kế tích lũy cho các ứng dụng tiếp theo. Kỹ sư PLC phải viết các chương trình bổ sung để giải mã nội dung truyền thông theo hướng dẫn của lưu lượng kế.
⇒ Tìm hiểu thêm: RS485 là gì?
3) Tín hiệu chuyển đổi
Phương pháp đơn giản nhất sử dụng các cài đặt tích hợp cho cảnh báo giới hạn trên và dưới để giám sát xem lượng tích lũy có vượt quá giới hạn hay không.
Bằng cách cài đặt "dữ liệu lớn hơn giới hạn trên của dòng điện đầu ra tương tự" và "dữ liệu nhỏ hơn giới hạn dưới tương ứng," có thể giám sát xem "lưu lượng tức thời" có nằm trong các thông số bình thường hay không nhưng không thể thu thập dữ liệu cụ thể. Ví dụ, nếu người dùng muốn kiểm soát tốc độ tiêm và lượng hóa chất với lưu lượng tức thời là 60l/s, họ có thể cài đặt giới hạn trên là 62 và giới hạn dưới là 61. Cảnh báo vượt quá hoặc dưới giới hạn giúp đảm bảo kiểm soát đúng lưu lượng hóa chất. Lưu lượng kế cơ học với kim chỉ hoặc vòng từ có thể truyền tín hiệu chuyển đổi dựa trên các cài đặt giới hạn này, xác nhận trạng thái giám sát lưu lượng hiện tại. Để có dữ liệu lưu lượng tích lũy thời gian thực thông qua tín hiệu chuyển đổi, thay đổi đầu ra thành tín hiệu xung và kết nối với PLC hoặc bộ đếm sẽ cung cấp kết quả ngay lập tức.
⇒ Tìm hiểu thêm: Tín hiệu chuyển đổi
5. Ứng dụng của 'Totalizer' cho Lưu lượng Tích lũy
So sánh "lưu lượng tích lũy" với "số dặm tích lũy," là thông tin cho người lái biết tổng quãng đường mà một chiếc xe đã di chuyển kể từ khi bắt đầu sử dụng. Bảo dưỡng định kỳ theo số dặm khuyến nghị của nhà sản xuất đảm bảo an toàn và độ bền cho xe.
"Lưu lượng tích lũy" có cách hiểu khác nhau tùy theo ngành và ứng dụng. Ví dụ, trong ngành thực phẩm, tỷ lệ pha trộn nguyên liệu quyết định hương vị của một số sản phẩm nhất định. Ngoài việc giám sát lưu lượng tức thời, dữ liệu lưu lượng tích lũy của từng thành phần cho phép điều chỉnh và kiểm soát chính xác, dẫn đến sản xuất thực phẩm đạt chuẩn. Ngoài ra, lưu lượng tích lũy có thể hướng dẫn lịch trình bảo trì định kỳ cho thiết bị, với các bản ghi chính xác hỗ trợ lập kế hoạch vận hành và bảo trì.
LORRIC coi cả "
lưu lượng tức thời" và "lưu lượng tích lũy" là dữ liệu cơ bản mà lưu lượng kế cung cấp, quan trọng cho bất kỳ ứng dụng hoặc quy trình nào có yếu tố môi trường cần được xem xét.