Cảm Biến Lưu Lượng Khí Insertion Và Inline: Khác Nhau Thế Nào?

Cảm biến dạng insertion là gì?

Thiết bị đo có cảm biến dạng insertion là kiểu cắm que đo vào ống: quy trình lắp đặt gồm khoan một lỗ trên đường ống hiện có, hàn một cổ ren vào vị trí đã khoan, lắp van bi 1/2" lên cổ ren đó rồi cắm que cảm biến vào đường ống qua chính van bi này. Toàn bộ thao tác này có thể thực hiện khi hệ thống vẫn đang có áp suất và đang vận hành bình thường mà không cần dừng máy nén hay dừng sản xuất. Đây là ưu điểm lớn nhất và cũng là lý do chính khiến nhiều nhà máy chọn kiểu lắp đặt này, đặc biệt với các dây chuyền chạy liên tục 3 ca không có khung giờ bảo trì cố định. Đối với hãng CS Instruments, đó là dòng đồng hồ lưu lượng khí VA 550 và VD 500.

Đồng hồ đo lưu lượng khí VD 500 sử dụng cảm biến dạng Insertion

Kiểu kết nối insertion còn phù hợp với đường ống có đường kính rất lớn trên DN 1000 hoặc ống có tiết diện không tròn như ống chữ nhật (những trường hợp mà kiểu inline gần như không khả thi cả về mặt kỹ thuật lẫn chi phí) vì sản xuất một đoạn ống đo tích hợp sẵn cho đường kính lớn như vậy sẽ rất tốn kém và khó vận chuyển, lắp đặt.

Nhược điểm cần cân nhắc của cảm biến dạng insertion là độ chính xác của phép đo phụ thuộc một phần vào việc định vị đúng vị trí tâm ống khi cắm que cảm biến. Ngoài ra, kiểu insertion thường yêu cầu đoạn ống thẳng trước và sau điểm đo dài hơn so với kiểu inline do không có bộ phận chỉnh dòng (flow straightener) tích hợp sẵn như một số thiết bị inline hiện đại.

Cảm biến dạng inline là gì?

Thiết bị dạng inline đã được nhà sản xuất tích hợp sẵn một đoạn ống đo hoàn chỉnh có đủ chiều dài ống thẳng cần thiết cả phía trước lẫn phía sau vị trí cảm biến để đảm bảo dòng chảy đã ổn định trước khi đi qua điểm đo. Khi lắp đặt người thi công chỉ cần cắt đoạn ống hiện có tại vị trí cần đo, sau đó nối trực tiếp thiết bị vào bằng ren hoặc mặt bích tùy theo đường kính và tiêu chuẩn kết nối đã chọn khi đặt hàng.

Đồng hồ đo lưu lượng khí VD 520 sử dụng cảm biến dạng Inline 

Ưu điểm nổi bật của kiểu inline là độ chính xác cao hơn vì toàn bộ điều kiện dòng chảy xung quanh cảm biến đã được nhà sản xuất chuẩn hóa và kiểm định sẵn trong đoạn ống đo nên không còn phụ thuộc vào tay nghề hay kinh nghiệm của người lắp đặt tại hiện trường như kiểu insertion. Đây là lý do vì sao trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao hoặc khi công ty không có đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm về lắp đặt cảm biến insertion thì kiểu inline thường được ưu tiên lựa chọn. Các model inline của hãng CS Instruments có thể kể đến là VA 520 và VA 521.

Nhược điểm chính là bắt buộc phải cắt đường ống hiện có để lắp đặt, đồng nghĩa với việc phải dừng và xả áp đoạn ống đó trong suốt quá trình thi công - không phù hợp với hệ thống không có phương án dừng tạm thời hoặc đường ống dự phòng để chuyển tải trong lúc lắp đặt.

Bảng so sánh hai kiểu lắp đặt Insertion và Inline

Quy tắc chọn trong thực tế

Nguyên tắc chung được áp dụng phổ biến: đường ống từ DN 50 trở xuống nên ưu tiên dùng kiểu inline vì ở kích thước nhỏ này chi phí chênh lệch giữa hai kiểu lắp đặt không đáng kể, trong khi độ chính xác của inline cao hơn hẳn insertion ở cùng phân khúc giá. Ngược lại, đường ống có đường kính lớn hoặc hệ thống đang vận hành liên tục không có kế hoạch dừng máy trong tương lai gần thì bắt buộc phải chọn kiểu insertion, chấp nhận đánh đổi một phần độ chính xác lý thuyết để đổi lấy khả năng thi công mà không ảnh hưởng đến sản xuất. Chọn kiểu lắp xong, bước tiếp theo là chọn nguyên lý, xem 3 nguyên lý đo lưu lượng khí nén.

Một tình huống thực tế thường gặp: nhà máy đang trong giai đoạn mở rộng dây chuyền, cần lắp thêm điểm đo mới trên đường ống chính có đường kính DN 100 trở lên nhưng không có kế hoạch dừng máy nén trong vài tháng tới do lịch sản xuất kín. Trong trường hợp này phương án insertion gần như luôn được chọn dù độ chính xác lý thuyết thấp hơn một chút so với inline, bởi chi phí cơ hội của việc dừng sản xuất để lắp đặt kiểu inline thường lớn hơn nhiều lần so với phần chênh lệch độ chính xác giữa hai kiểu.

Toàn bộ dòng có tại đồng hồ đo lưu lượng khí nén CS Instruments.

Yêu cầu đoạn ống thẳng khi lắp đặt

Cả hai kiểu lắp đặt đều cần một đoạn ống thẳng đủ dài trước và sau vị trí đặt cảm biến để dòng chảy kịp ổn định trước khi đi qua điểm đo. Nếu lắp ngay sau một khúc cua, van điều khiển hoặc điểm chia nhánh mà không đủ khoảng cách này dòng khí sẽ bị xoáy hoặc phân bố không đều trong tiết diện ống khiến kết quả đo sai lệch đáng kể dù thiết bị hoàn toàn không có vấn đề gì về phần cứng. Kiểu insertion thường yêu cầu đoạn ống thẳng dài hơn kiểu inline do thiết bị inline hiện đại thường tích hợp sẵn bộ phận chỉnh dòng (flow straightener) giúp rút ngắn đáng kể khoảng cách yêu cầu này.

Nguyên tắc lắp đặt của cảm biến lưu lượng dạng Insertion

Bảng so sánh các model hãng CS Instruments: Nên chọn dòng nào?

Câu hỏi thường gặp

Có thể chuyển đổi từ insertion sang inline sau khi đã lắp đặt không? Không đơn giản, vì kết cấu lắp đặt của hai kiểu hoàn toàn khác nhau về mặt cơ khí, nên xác định rõ nhu cầu thực tế và kế hoạch vận hành của hệ thống ngay từ giai đoạn lựa chọn thiết bị ban đầu, tránh phải thay đổi phương án giữa chừng.

Insertion có kém chính xác hơn inline nhiều không? Nếu được lắp đặt đúng kỹ thuật, định vị chính xác tại tâm ống và đảm bảo đủ đoạn ống thẳng cần thiết, mức chênh lệch độ chính xác giữa hai kiểu không quá lớn đối với hầu hết ứng dụng công nghiệp thông thường, chỉ trở nên đáng kể trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác rất cao như tính tiền khí nén.

Kiểu nào phù hợp hơn cho nhà máy mới xây dựng, chưa có đường ống? Với công trình mới, nên ưu tiên thiết kế sẵn vị trí lắp đặt kiểu inline ngay từ bản vẽ hệ thống khí nén, vì lúc này không còn ràng buộc về việc phải dừng hệ thống đang vận hành, đồng thời tận dụng được ưu điểm độ chính xác cao của kiểu inline ngay từ đầu.

Liên hệ Mr Hoàng - 0919 914 138 | kd3@thietbiht.com để được hỗ trợ và tư vấn miễn phí.