Đồng hồ nước là thiết bị quan trọng trong các hệ thống cấp nước. Chúng thực hiện nhiệm vụ đo lường và quản lý lưu lượng nước sử dụng ở tường hộ gia đình, khu nhà trọ, cơ quan, doanh nghiệp. Dòng sản phẩm này đa dạng mẫu mã, chủng loại, mỗi loại lại có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau. Trong bài viết này mời các bạn cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đồng hồ nước.
Giới thiệu về đồng hồ đo nước
Đồng hồ nước hay còn gọi là đồng hồ đo lưu lượng nước, đây là sản phẩm chuyên dùng để lắp đặt trong các hệ thống cấp thoát nước nhằm đo lường và quản lý lưu lượng nước đã đi qua đường ống trong khoảng thời gian nhất định. Dựa vào các số liệu mà đồng hồ nước cung cấp người dùng có thể kiểm soát được quá trình sử dụng nước một cách hợp lý.
Đồng hồ đo nước hiện nay đa dạng mẫu mã, chủng loại từ đồng hồ nước dạng cơ, đồng hồ nước điện tử. Chúng đáp ứng nhu cầu của nhiều hệ thống từ trong dân dụng cho đến công nghiệp, tiêu biểu như trong các hộ gia đình, khu dân cư, phòng trọ, các nhà máy xử lý nước thải, các nhà máy sản xuất, chế biến trong công nghiệp…
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đồng hồ nước dạng cơ
Cấu tạo đồng hồ nước dạng cơ
Đồng hồ đo nước dạng cơ được cấu tạo từ các bộ phận chính như:
Thân đồng hồ
- Là bộ phận bên ngoài và là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với nắng mưa hay các điều kiện bên ngoài. Đây cũng là bộ phận chứa và bảo vệ các bộ phận bên trong khác.
- Thân đồng có dạng trụ rỗng, chúng thường được chế tạo từ chất liệu gang, đồng, inox hay một số loại được chế tạo từ chất liệu nhựa tổng hợp nên độ bền khá cao.
- Bên ngoài phần thân thường được phủ thêm lớp sơn Epoxy dày tăng khả năng chống bám dính và chống ăn mòn thân đồng hồ. Lớp sơn này có thể là màu xanh đối với đồng hồ nước lạnh và màu đỏ để phân biệt đồng hồ đo chuyên dụng cho nước nóng.
- Thân đồng hồ được thiết kế kết nối đường ống dạng nối ren, mặt bích hay kẹp clamp.
Trục đồng hồ
- Trục đồng hồ hay còn gọi là trục quay. Là bộ phận được thiết kế dưới dạng trục tròn và là bộ phận kết nối trực tiếp cánh quạt với bộ đếm.
- Bộ phận này thường được làm từ hợp kim kim loại có thể là inox hay một số loại đồng hồ nước giá rẻ thì trục có thể được làm từ nhựa tổng hợp.
- Nhiệm vụ chính của bộ phận này là truyền tải chuyển động từ cánh quạt đến bộ đếm và gián tiếp điều khiển dãy số hiển thị trên mặt đồng hồ đo.
Cánh quạt
- Là bộ phận quan trọng của đồng hồ nước, đây cũng là bộ phận tiếp xúc và chịu ảnh hưởng trực tiếp của dòng chảy.
- Cánh quạt thường được chế tạo từ nhựa tổng hợp, nhựa ABS.
- Đây là bộ phận tiếp nhận lực tác động từ dòng nước chảy qua và chuyển đổi nó thành chuyển động quay của trục. Số vòng quay của cánh quạt thường tỷ lệ thuận với lưu lượng nước đi qua.
- Đối với đồng hồ đo nước thải dạng cơ thì cánh quạt có thể thay thế bằng dạng lẫy để nhận biết và truyền chuyển động của nước. Nguyên nhân là do nước thải thường chứa nhiều rác thải, tạp chất nên dễ bị kẹt cánh quạt.
Hệ thống bánh răng chuyển động
- Là các bánh răng kim loại, xếp chồng lên nhau. Các khớp bánh răng này chuyển động liên kết với nhau, một bánh răng quay làm cả hệ thống truyền động quay theo.
Bộ đếm
- Đây là bộ phận quyết định giá trị cuối cùng của lưu lượng nước đi qua đồng hồ. Khi trục quay chuyển động các bánh răng quay và thay đổi các giá trị trên thanh dãy số trên mặt đồng hồ.
- Bộ đếm số đảm bảo rằng giá trị ghi nhận của nó tỉ lệ thuận với giá trị lưu lượng thực tế của dòng nước trong ống.
Mặt hiển thị
- Đây là nơi người sử dụng có thể quan sát thông tin về lưu lượng nước đã sử dụng.
- Mặt đồng hồ chứa thông tin và dãy số gồm 5 số, 6 số 7 số hay 8 số để hiển thị giá trị đo thể tích. Dãy số này có đơn vị đo là m3 và lít.
- Ngoài ra, trên mặt đồng hồ còn thể hiện các thông như nhãn hiệu, áp lực hoạt động, tiêu chuẩn sản xuất, cấp độ đo, đơn vị đo…
Nắp bảo vệ
Bộ phận này có thể được làm từ kính cường lực trong suốt gắn bên ngoài mặt hiển thị hay nắp nhựa, nắp kim loại gập mở bên ngoài.
Nguyên lý hoạt động đồng hồ nước dạng cơ
Nguyên lý hoạt động đồng hồ nước dạng cơ rất đơn giản, chúng hoạt động dựa vào áp lực dòng chảy của nước.
- Khi nước chảy vào đồng hồ, áp lực và vận tốc của dòng chảy sẽ tác động và làm cánh quạt chuyển động. Lưu lượng đi qua đồng hồ càng nhiều thì cánh quạt quay càng nhanh.
- Chuyển động quay của cánh quạt sẽ truyền tới chuỗi liên kết trục và bánh răng của hệ thống bộ đếm. Hệ thống bánh răng này kết nối với các kim số trên mặt đồng hồ. Khi trục số quay các kim số sẽ quay theo và nhảy số hiển thị báo lưu lượng nước đã đi qua. Khi dòng nước đi qua liên tục thì các chỉ số đo lưu lượng sẽ liên tục chuyển động cho đến khi dòng nước ngừng.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động đồng hồ nước điện tử
Cấu tạo đồng hồ nước điện tử
Đồng hồ nước điện tử được chia thành nhiều loại, mặc dù chúng sở hữu những đặc trưng khác nhau nhưng chúng đều được cấu tạo từ các bộ phận chính như:
Phần thân đồng hồ
Thân vỏ
- Đây là bộ phận bao bọc và bảo vệ các linh kiện bên trong và cũng là nơi dòng nước chảy qua.
- Với thiết kế đặc biệt phần thân rỗng hoàn toàn giúp dòng nước dễ dàng lưu thông qua không bị cản.
- Khác với đồng hồ nước dạng cơ có chứa cánh quạt bên trong thì đồng hồ điện tử có phần thân rỗng hoàn toàn giúp dòng nước lưu thông qua dễ dàng, không bị tổn áp và có thể sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, đặc biệt là môi trường nước thải.
- Bộ phận này thường được chế tạo từ hợp kim thép, inox, gang, bên ngoài được phủ thêm lớp sơn Epoxy.
- Chúng được thiết kế kết nối đường ống dạng lắp bích, nối ren, kẹp clamp.
Lớp lót đồng hồ
- Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với dòng chảy, chúng thường được chế tạo từ PTFE giúp chống ăn mòn, chống gỉ sét, chống bám dính.
- Lớp lót này sẽ bao bọc lấy ống đo và bảo vệ nó dưới tác dụng nhiệt độ, áp suất cũng như sự ăn mòn lưu chất.
Mắt cảm biến
- Là bộ phận được gắn bên trong lòng ống đo, bộ phận này được chế tạo từ inox 316L nên có độ nhạy cao. Chúng có nhiệm vụ cảm nhận và ghi nhận tín hiệu từ dòng chảy.
Bộ phận điện từ
Cuộn dây dẫn
- Là bộ phận nằm xung quanh thân đồng hồ, cuộn dây này tạo ra từ trường và truyền tín hiệu từ cảm biến lên bảng mạch.
Bộ chuyển đổi tín hiệu
- Là bộ phận tiếp nhận tín hiệu từ các mắt cảm biến sau đó xử lý và chuyển đổi thành dữ liệu số để hiển thị.
Màn hình hiển thị
- Màn hình hiển thị thường là màn hình LCD hay LED. Chúng có thể là màn hình liền thân hay tách rời khỏi thân đồng hồ.
- Đây là bộ phận hiển thị kết quả đo lưu lượng tổng, lưu lượng tức thời, tốc độ dòng chảy và có thể có các nút cài đặt ngôn ngữ, đơn vị đo.
Nguyên lý hoạt động đồng hồ nước điện tử
Đồng hồ nước điện tử hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday.
- Bên trong đồng hồ, có các cuộn dây tạo ra một từ trường giống như nam châm điện cắt ngang qua lòng ống. Khi nước chảy qua khu vực có từ trường này nó hoạt động giống như một dây dẫn điện di chuyển trong từ trường và tự sinh ra một điện áp rất nhỏ. Điện áp này tỉ lệ thuận với vận tốc của dòng chảy, nước chảy càng nhanh thì điện áp sinh ra càng lớn và kết quả đo được cho giá trị càng lớn.
- Các cảm biến siêu nhạy bên trong đồng hồ sẽ đo lường điện áp này. Sau đó bộ phận dây tín hiệu sẽ thu thập rồi gửi các bước sóng này đến trung tâm xử lý dữ liệu để tính toán và sau đó chuyển đổi nó dưới dạng số điện tử. Kết quả này được hiển thị rõ ràng trên hành hình LCD hay gửi tín hiệu đi.
- Do thiết bị này sử dụng các cảm biến điện tử, dòng lưu chất đi qua vùng từ trường cảm biến sẽ được tính toán và ghi nhận. Nên dòng đồng hồ đo này có thể đo được cả 2 chiều lưu lượng dương (lưu chất đi theo chiều mũi tên trên thân đồng hồ) và lưu lượng âm (ngược lại với chiều mũi tên).
Trên đây là những chia sẻ của Van công nghiệp Âu Việt về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại đồng hồ nước. Hi vọng những chia sẻ này giúp bạn đọc có thêm những kiến thức cơ bản để giúp khách có thể lựa chọn và sử dụng các loại đồng hồ đo hiệu quả. Quý khách còn bất cứ băn khoăn cần tư vấn thêm hãy gọi ngay đến đến HOTLINE: 0962 455 506 hay Email: kdauviet3@gmail.com của chúng tôi để được hỗ trợ nhanh nhất nhé.
