เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2: คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการวัดอัตราการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (2025)

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นเครื่องมือวัดอัตราการไหลที่สำคัญสำหรับ การวัดค่าคาร์บอนไดออกไซด์ ที่แม่นยำในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่การผลิตเครื่องดื่มไปจนถึงการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้ครอบคลุมทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับ การวัดอัตราการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ รวมถึงประเภทของเครื่องวัด เกณฑ์การเลือก การใช้งาน และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้ง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมกระบวนการและการปฏิบัติตามกฎระเบียบของคุณ

ทำความเข้าใจก๊าซ CO2 และเหตุใดการวัดอัตราการไหลที่แม่นยำจึงมีความสำคัญ

คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นองค์ประกอบสำคัญที่แพร่หลายในชั้นบรรยากาศของโลก คิดเป็นประมาณ 0.04% (400 ppm) ของปริมาตรทั้งหมด ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น จึงมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่เครื่องดื่มอัดลมไปจนถึงกระบวนการทางเคมี การติดตามและวัดอัตราการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งจำเป็น ไม่เพียงแต่ในด้านสิ่งแวดล้อมเนื่องจากเป็นก๊าซเรือนกระจกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรับปรุงกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ต้องพึ่งพาการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้เหมาะสมที่สุดอีกด้วย

คุณสมบัติทางกายภาพของก๊าซ CO2 ที่ส่งผลต่อการวัดการไหล

การทำความเข้าใจลักษณะเฉพาะของคาร์บอนไดออกไซด์ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ การเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลของ CO2 ที่แม่นยำ:

• น้ำหนักโมเลกุล: 44.01 กรัม/โมล (หนักกว่าอากาศที่ 28.97 กรัม/โมล)
• ความหนาแน่นที่ STP: 1.977 กก./ม.³ (หนาแน่นกว่าอากาศประมาณ 1.5 เท่า)
• จุดเดือด: -78.5°C ที่ความดันบรรยากาศ (ระเหิดเป็นน้ำแข็งแห้งโดยตรง)
• แรงดันวิกฤต: 7.38 MPa (73.8 บาร์ / 1,070 psi)
• อุณหภูมิวิกฤต: 31.1°C
• อัตราส่วนความร้อนจำเพาะ (k): 1.30
• ความหนืด: 14.8 μPa·s ที่ 20°C

คุณสมบัติเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อการเลือก การสอบเทียบ และความแม่นยำ ของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 ยกตัวอย่างเช่น ความหนาแน่นสูงของ CO2 เมื่อเทียบกับอากาศ หมายความว่าอัตราการไหลเชิงปริมาตรจะแตกต่างจากอัตราการไหลเชิงมวลอย่างมาก ดังนั้นการเลือกเครื่องวัดที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญ

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 ช่วยให้สามารถวัดคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างแม่นยำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ

การใช้งานที่สำคัญที่ต้องมีการวัดอัตราการไหลของ CO2

เครื่องวัดอัตราการไหลของ CO2 มีความจำเป็นใน:

• การเติมคาร์บอนไดออกไซด์ในเครื่องดื่ม: การกำหนดปริมาณ CO2 ที่แม่นยำสำหรับเครื่องดื่มอัดลม เบียร์ และน้ำโซดา (โดยทั่วไปคือ CO2 0.5-4 ปริมาตร)
• การ ถนอมอาหาร : บรรจุภัณฑ์บรรยากาศดัดแปลง (MAP) ยืดอายุการเก็บรักษาได้ 50-400%
• การเกษตรในเรือนกระจก: การเพิ่ม CO2 ช่วยเพิ่มผลผลิตพืชได้ 20-30%
• การเชื่อมและการแปรรูปโลหะ: ก๊าซป้องกันสำหรับกระบวนการเชื่อม MIG/MAG
• การแปรรูปทางเคมี: การปกป้องบรรยากาศเฉื่อยและการควบคุมค่า pH
• การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: CO2 ที่มีความบริสุทธิ์สูงพิเศษสำหรับการทำความสะอาดและการกัดกร่อน
• การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์: ส่วนผสมของก๊าซทางเดินหายใจและการพ่นยาผ่านกล้อง
• น้ำมันและก๊าซ: การกู้คืนน้ำมันขั้นสูง (EOR) และการสกัด CO2 เหนือวิกฤต
• การดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS): การติดตามการกักเก็บ CO2 สำหรับโครงการริเริ่มด้านสภาพภูมิอากาศ

ประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2: การเปรียบเทียบเทคโนโลยี

การเลือก เครื่องวัดอัตราการไหลของคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานของคุณ รวมถึงความแม่นยำที่ต้องการ ช่วงการไหล สภาวะความดันและอุณหภูมิ และงบประมาณ นี่คือการเปรียบเทียบเทคโนโลยีที่มีอยู่อย่างครอบคลุม:

1. เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันก๊าซสำหรับการวัด CO2

เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันก๊าซสำหรับ CO2

↘ เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันก๊าซ ใช้หลักการพลศาสตร์ของไหลเพื่อวัดการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซจะไหลผ่านกังหัน ทำให้หมุนด้วยความเร็วที่แปรผันตามอัตราการไหลของก๊าซ

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค:

• ความแม่นยำ: ±1.0% ของการอ่านค่า (±0.5% สำหรับระบบที่ผ่านการสอบเทียบ)
• ความสามารถในการทำซ้ำ: ±0.2%
• ช่วงการไหล: อัตราส่วนการไหลลง 10:1 ถึง 20:1
• ช่วงแรงดัน: สูงสุด 100 บาร์ (1,450 psi)
• ช่วงอุณหภูมิ: -25°C ถึง +55°C
• เวลาตอบสนอง: <1 วินาที

ข้อดีสำหรับการใช้งาน CO2:

• ✅ ความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมในช่วงการไหลที่กว้าง
• ✅ แรงดันตกต่ำ (โดยทั่วไป <0.5 บาร์)
• ✅ เหมาะสำหรับถัง CO2 แรงดันสูงและการจัดส่งจำนวนมาก
• ✅ การวัดปริมาตรโดยตรง
• ✅ ความต้องการการบำรุงรักษาขั้นต่ำ
• ✅ ตัวเลือกพร้อมการชดเชยอุณหภูมิและแรงดัน
  

การประยุกต์ใช้ที่เหมาะสม:

• ระบบอัดลมเครื่องดื่ม
• การบรรจุถัง CO2 แรงดันสูง
• การถ่ายโอน CO2 จำนวนมากและการถ่ายโอนการดูแล
• การป้องกันเฉื่อยในกระบวนการทางเคมี

ข้อจำกัด:

• ❌ ต้องใช้ก๊าซที่สะอาดและผ่านการกรองแล้ว (แนะนำการกรอง >25 ไมครอน)
• ❌ ไวต่อแรงสั่นสะเทือนและการไหลแบบเป็นจังหวะ
• ❌ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวต้องได้รับการตรวจสอบเป็นระยะ
• ❌ หล่อลื่นด้วยน้ำมันหล่อลื่นเป็นประจำ
• ด้านล่างนี้เป็นวิดีโอที่จะบอกคุณวิธีการทำขั้นตอนการหล่อลื่น
• 
  

2. เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนสำหรับ CO2

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนสำหรับ CO2

↘ เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน ทำงานบนหลักการถ่ายเทความร้อน โดยวัดการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนจากพื้นผิวที่ร้อนไปยังก๊าซที่ไหล อัตราการไหลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการถ่ายเทความร้อน ทำให้สามารถ วัดอัตราการไหลของมวล ได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องชดเชยความดันและอุณหภูมิ

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค:

• ความแม่นยำ: ±1.0% ถึง ±2.0% ของการอ่านค่า
• ความสามารถในการทำซ้ำ: ±0.5%
• อัตราส่วนการปฏิเสธ: 100:1
• ช่วงแรงดัน: สุญญากาศถึง 25 บาร์
• ช่วงอุณหภูมิ: -40°C ถึง +300°C
• เวลาตอบสนอง: 1-3 วินาที

ข้อดีของการวัด CO2:

• ✅ การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรง (ไม่จำเป็นต้องชดเชยความหนาแน่น)
• ✅ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีอัตราการไหลต่ำ (สูงสุด 0.1 NLPM)
• ✅ ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว - เชื่อถือได้อย่างยิ่ง
• ✅ อัตราส่วนการลดลงที่กว้าง เหมาะสำหรับกระบวนการที่หลากหลาย
• ✅ ทำงานได้ดีกับการใช้งานแรงดันต่ำ
• ✅ แรงดันตกน้อยที่สุด
• ✅ ตัวเลือกราคาประหยัดเมื่อวัดขนาดท่อแก๊สขนาดใหญ่
• ด้านล่างนี้เป็นวิดีโอที่แสดงรายละเอียดเพิ่มเติมของเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน

การประยุกต์ใช้ที่เหมาะสม:

• ระบบเพิ่มความเข้มข้นของ CO2 ในเรือนกระจก
• ตู้ฟักคาร์บอนไดออกไซด์ในห้องปฏิบัติการ
• ระบบ MAP สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร
• การควบคุมค่า pH ในการบำบัดน้ำ
• กระบวนการเซมิคอนดักเตอร์แบบไหลต่ำ

ข้อจำกัด:

• ❌ เวลาตอบสนองช้ากว่ามิเตอร์แบบกังหัน
• ❌ ต้องมีการสอบเทียบเฉพาะก๊าซ (การสอบเทียบ CO2 จำเป็น)
• ❌ อาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยรอบ

3. เครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสน้ำวนสำหรับก๊าซ CO2

เครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสน้ำวนสำหรับ CO2

↘ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ ใช้หลักการวอร์เท็กซ์สตรีทของคาร์แมน ซึ่งวอร์เท็กซ์จะถูกปล่อยออกจากบลัฟฟ์บอดีที่วางอยู่ในเส้นทางของของไหล ความถี่ของวอร์เท็กซ์จะแปรผันตามความเร็วการไหล ทำให้สามารถวัดอัตราการไหลได้อย่างแม่นยำ

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค:

• ความแม่นยำ: ±1.0~1.5% ของการอ่านค่า
• ความสามารถในการทำซ้ำ: ±0.2%
• อัตราส่วนการปฏิเสธ: 10:1
• ช่วงแรงดัน: สูงสุด 40 บาร์ (580 psi) มาตรฐาน, 100 บาร์พิเศษ
• ช่วงอุณหภูมิ: -40°C ถึง +350°C
• จำนวนเรย์โนลด์ขั้นต่ำ: 10,000 (จำกัดการใช้งานแบบไหลต่ำ)

ข้อดีสำหรับการใช้งาน CO2:

• ✅ ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว - ความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยม
• ✅ แทบไม่ต้องบำรุงรักษา
• ✅ ทนต่ออุณหภูมิและแรงดันสูง
• ✅ เสถียรภาพในระยะยาว
• ✅ คุ้มค่าสำหรับขนาดท่อขนาดกลางถึงใหญ่

การประยุกต์ใช้ที่เหมาะสม:

• สายป้อน CO2 สำหรับกระบวนการทางเคมี
• ระบบจ่ายก๊าซเชื่อม
• การผลิตเครื่องดื่มขนาดใหญ่
• โรงงานกู้คืนและฟอก CO2
• ระบบดักจับ CO2 ของโรงไฟฟ้า

ข้อจำกัด:

• ❌ ไม่เหมาะสำหรับท่อ CO2 ที่มีอัตราการไหลต่ำหรือขนาดเล็ก
• ❌ ต้องใช้ความเร็วการไหลขั้นต่ำ (โดยทั่วไป >1 m/s)
• ❌ ไวต่อสภาวะท่อต้นน้ำ (ต้องใช้ 10D ต้นน้ำ 5D ปลายน้ำ)
• ❌ แรงดันตกคร่อมสูงกว่ามิเตอร์วัดมวลความร้อน

4. เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis สำหรับ CO2

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis ถือเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับ การวัด CO2 ที่มีความแม่นยำสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายโอนการควบคุมและกระบวนการสำคัญที่ต้องมีความแม่นยำ ±0.1%

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค:

• ความแม่นยำ: ±0.1% ถึง ±0.5% ของการอ่านค่า
• ความสามารถในการทำซ้ำ: ±0.05%
• อัตราส่วนการปฏิเสธ: 10:1
• ช่วงแรงดัน: สูงสุด 1,000 บาร์ (14 , 500 psi)
• ช่วงอุณหภูมิ: -240°C ถึง +350°C
• การวัดเพิ่มเติม: ความหนาแน่นโดยตรง (ของเหลวเท่านั้น) และอุณหภูมิ

ข้อดี:

• ✅ ความแม่นยำสูงสุดสำหรับการวัด CO2
• ✅ การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรงโดยไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของก๊าซ
• ✅ การวัดความหนาแน่นพร้อมกัน (มีประโยชน์สำหรับ CO2 ที่เป็น ของเหลว / เหนือวิกฤต หรือคาร์บอนไดออกไซด์ ในอุณหภูมิ ต่ำมาก)
• ✅ ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงความดัน อุณหภูมิ หรือความหนืด
• ✅ การวัดอัตราการไหลแบบสองทิศทาง

การประยุกต์ใช้ที่เหมาะสม:

• การสมัครโอนสิทธิ์การดูแลและการเรียกเก็บเงิน
• การสกัด CO2 เหนือวิกฤตหรือการใช้งานในอุณหภูมิต่ำ
• CO2 ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
• การประมวลผล CO2 ในอุตสาหกรรมยา
• การประยุกต์ใช้การวิจัยและพัฒนาที่สำคัญ

ข้อจำกัด:

• ❌ ต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า (มิเตอร์กังหันหรือวอร์เท็กซ์ 3-5 เท่า)
• ❌ แรงดันตกมากขึ้น
• ❌ ไวต่อแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก

5. โรตามิเตอร์สำหรับการวัด CO2

โรตามิเตอร์ CO2

↘ โรตามิเตอร์ หรือที่รู้จักกันในชื่อมาตรวัดอัตราการไหลแบบพื้นที่แปรผัน ใช้ท่อเรียวที่ก๊าซไหลผ่าน ตำแหน่งของลูกลอยภายในท่อจะแสดงอัตราการไหล

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค:

• ความแม่นยำ: ±2% ถึง ±5% ของสเกลเต็ม
• ความสามารถในการทำซ้ำ: ±1%
• อัตราส่วนการปฏิเสธ: 10:1
• ช่วงแรงดัน: โดยทั่วไปสูงสุด 25 บาร์ มีตัวเลือกแรงดันสูง เช่น 100 บาร์

ข้อดี:

• ✅ โซลูชันที่เรียบง่ายและคุ้มค่า
• ✅ ตัวบ่งชี้การไหลด้วยภาพ
• ✅ ไม่ต้องใช้พลังงานภายนอก
• ✅ บำรุงรักษาน้อยที่สุด

การประยุกต์ใช้ที่เหมาะสม:

• การกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชในโรงเรือนขนาดเล็ก
• การใช้งานบนโต๊ะทำงานในห้องปฏิบัติการ
• การเติม CO2 ในตู้ปลา
• การใช้งานการเป่าและระบายอากาศแบบง่าย

ข้อจำกัด:

• ❌ ความแม่นยำต่ำกว่าเทคโนโลยีอื่น
• ❌ ไม่มีเอาท์พุตดิจิตอล (เว้นแต่จะมีเครื่องส่งสัญญาณ)
• ❌ จำกัดเฉพาะการใช้งานแรงดันต่ำ

คู่มือการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลของ CO2: การเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสม

การเลือก เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 ที่เหมาะสมต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการอย่างรอบคอบ:

เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญ

1. ข้อกำหนดความแม่นยำ

• ±0.1-0.5%: เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis (การถ่ายโอนการควบคุม กระบวนการที่สำคัญ)
• ±1.0%: มิเตอร์กังหัน มวลความร้อน หรือกระแสน้ำวน (การใช้งานในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่)
• ±2-5%: โรตามิเตอร์ (การตรวจสอบที่ไม่สำคัญ)

2. ช่วงอัตราการไหล

กำหนดอัตราการไหลของ CO2 ขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุดของคุณ:

• อัตราการไหลต่ำ (<10 SLPM): เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนเป็นเลิศ
• อัตราการไหลปานกลาง (10-1000 SLPM): กังหันหรือมวลความร้อน
• อัตราการไหลสูง (>1000 SLPM): มิเตอร์แบบวอร์เท็กซ์หรือแบบกังหันมีต้นทุนคุ้มค่า

3. สภาวะความดันและอุณหภูมิ

4. การพิจารณาขนาดท่อ

• รูเจาะขนาดเล็ก (DN15-DN50 / 0.5-2 นิ้ว): เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน หรือ ตัวควบคุมการไหล หรือ กังหัน
• รูขนาดกลาง (DN50-DN150 / 2-6 นิ้ว): กระแสน้ำวนหรือกังหัน
• รูขนาดใหญ่ (DN150+ / 6+ นิ้ว): มวลความร้อนแบบวอร์เท็กซ์หรือแบบแทรก

5. ข้อกำหนดด้านผลลัพธ์และการสื่อสาร

• เอาต์พุตอะนาล็อก 4-20mA: มาตรฐานสากลสำหรับการควบคุมกระบวนการ
• เอาท์พุตพัลส์: สำหรับการระบุผลรวมและอัตราการไหล
• โปรโตคอล HART: การสื่อสารแบบดิจิทัลผ่านสายอนาล็อก
• MODBUS RTU/TCP: เชื่อมต่อโดยตรงกับ PLC และระบบ SCADA
• Profibus/Foundation Fieldbus: เครือข่ายระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

คำแนะนำเฉพาะการใช้งาน

คุณสมบัติขั้นสูงของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 แบบดิจิทัล

↘ เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 แบบดิจิทัล ทันสมัยมาพร้อมคุณสมบัติต่างๆ มากมายที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มความแม่นยำและการใช้งาน:

การแสดงและการตรวจสอบข้อมูลแบบเรียลไทม์

↘ การแสดงข้อมูลทันที: เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 แบบดิจิทัลแสดงอัตราการไหลของคาร์บอนไดออกไซด์แบบเรียลไทม์ (ในหน่วย SCFM, SLPM, Nm³/h) ความเร็วทันที ปริมาณการใช้ทั้งหมด และสภาวะของกระบวนการ รวมถึงอุณหภูมิและความดัน

โปรโตคอลการสื่อสาร

↘ ตัวเลือกเอาต์พุต: เครื่องส่งสัญญาณอัตราการไหลของก๊าซเหล่านี้มีตัวเลือกเอาต์พุตที่หลากหลาย เช่น เอาต์พุต 4-20mA หรือพัลส์ MODBUS (RTU และ TCP) และโปรโตคอลการสื่อสาร HART ช่วยให้สามารถรวมเข้ากับระบบควบคุมต่างๆ ได้อย่างราบรื่น รวมถึงแพลตฟอร์ม DCS, PLC และ SCADA

การชดเชยอุณหภูมิและความดัน

↘ การชดเชยอัตโนมัติ: เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 บางรุ่นมีระบบชดเชยอุณหภูมิและความดันในตัว ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการวัดจะแม่นยำแม้ในสภาวะการทำงานที่หลากหลาย สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการวัด CO2 เนื่องจากความหนาแน่นของก๊าซจะเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญตามอุณหภูมิและความดัน

ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 20°C และความดัน 1 บาร์ ความหนาแน่นของ CO2 อยู่ที่ 1.977 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร แต่ที่ความดัน 50 บาร์ ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 98.8 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร หากไม่มีการชดเชยที่เหมาะสม การวัดปริมาตรจะคลาดเคลื่อนไปเกือบ 50 เท่า

ตัวเลือกการติดตั้งที่ยืดหยุ่น

↘ การเชื่อมต่อกระบวนการ: มาตรวัดอัตราการไหลของก๊าซได้รับการออกแบบให้มีการเชื่อมต่อกระบวนการหลายประเภท เช่น การเชื่อมต่อแบบเวเฟอร์ หน้าแปลน แบบสอด หรือแบบเกลียว เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในการติดตั้ง มาตรฐานเกลียวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ NPT, BSP และเกลียวเมตริก

ความแม่นยำที่เหนือกว่า

↘ ความแม่นยำสูง: เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 แบบดิจิทัลสามารถบรรลุระดับความแม่นยำสูง โดยสูงถึง ±0.1% ของค่าที่อ่านได้สำหรับเครื่องวัด Coriolis และ ±1.0% สำหรับเครื่องวัดกังหันและมวลความร้อน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมที่เข้มงวด เช่น การแปรรูปยาและการโอนกรรมสิทธิ์

ตัวเลือกเทคโนโลยี

↘ เทคโนโลยีที่หลากหลาย: มาตรวัดอัตราการไหลของก๊าซเหล่านี้มีให้เลือกใช้เทคโนโลยีต่างๆ มากมาย รวมถึงมาตรวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน กังหันก๊าซ วอร์เท็กซ์ และโคริโอลิส ทำให้สามารถเลือกใช้ตามข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะได้

ช่วงขนาดกว้าง

↘ ขนาดที่หลากหลาย: มีขนาดตั้งแต่ DN15 ถึง DN2000 (0.5 นิ้ว ถึง 80 นิ้ว) เพื่อรองรับความต้องการอัตราการไหลที่หลากหลาย โดยทั่วไปแล้ว มิเตอร์วัดอัตราการไหล CO2 มีขนาด 1 นิ้ว 2 นิ้ว 3 นิ้ว และ 4 นิ้ว โดยขนาดใหญ่กว่านั้นจะใช้ในระบบดักจับและจ่าย CO2 ในอุตสาหกรรม

การใช้งานในอุตสาหกรรมของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่การผลิตเครื่องดื่มอัดลมไปจนถึงกระบวนการทางเคมี เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงกระบวนการเหล่านี้ให้เหมาะสมที่สุด เพื่อให้มั่นใจว่าการวัดและการควบคุมมีความแม่นยำ

1. อุตสาหกรรมเครื่องดื่ม: การควบคุมคาร์บอนไดออกไซด์

ในการผลิตเครื่องดื่มอัดลม การผลิตเบียร์ และการบรรจุขวดน้ำอัดลม การวัด CO2 อย่างแม่นยำช่วยรับประกันระดับความซ่าและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ตามต้องการ

พารามิเตอร์ที่สำคัญ:

• ปริมาณ CO2 : เครื่องดื่มอัดลม (3.5-4.0 ปริมาตร), เบียร์ (2.2-2.6 ปริมาตร), น้ำโซดา (5-7 ปริมาตร)
• แรงดัน: โดยทั่วไป 2-10 บาร์
• อุณหภูมิ: 0-15°C (แช่เย็น)
• อัตราการไหล: 10-500 SLPM ขึ้นอยู่กับขนาดการผลิต

ความท้าทายในการวัดผล:

• จำเป็นต้องมีการกำหนดปริมาณที่แม่นยำ (ความแม่นยำขั้นต่ำ ±2%)
• อัตราการผลิตที่แตกต่างกันทำให้ต้องมีการลดกำลังการผลิตลงอย่างมาก
• วัสดุเกรดอาหารและการเชื่อมต่อสุขอนามัย
• การบูรณาการกับระบบอัตโนมัติของสายการบรรจุ

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน หรือ เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหัน ที่มีโครงสร้างสแตนเลส 316L ใบรับรองเกรดอาหาร และเอาต์พุต 4-20mA สำหรับการรวม PLC

2. การถนอมอาหาร: บรรจุภัณฑ์บรรยากาศดัดแปลง (MAP)

CO2 ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในบรรจุภัณฑ์อาหารเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาโดยการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และการเกิดออกซิเดชัน การกำหนดปริมาณ CO2 ที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

ส่วนผสมของก๊าซ MAP ทั่วไป:

• เนื้อแดง: O₂ 70-80%, CO₂ 20-30%
• สัตว์ปีก: CO₂ 25-35%, N₂ 65-75%
• ชีส: CO₂ 100% หรือ CO₂ + N₂ 20-40%
• ผลิตผลสด: CO₂ 5-10%, O₂ 2-5%, N₂ สมดุล

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

มาตรวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน สำหรับการควบคุมอัตราการไหลต่ำที่แม่นยำ (โดยทั่วไป 0.1-10 SLPM ต่อสายแพ็คเกจ) พร้อมความสามารถในการผสมก๊าซในตัว

3. การเกษตรในเรือนกระจก: การเพิ่มปริมาณ CO2

การเกษตรในสภาพแวดล้อมควบคุมใช้การเพิ่มปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์แสงและเพิ่มผลผลิตพืช ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เหมาะสมคือ 800-1200 ppm (2-3 เท่าของความเข้มข้นในบรรยากาศ)

ข้อกำหนดในการสมัคร:

• ความแม่นยำในการกำหนดปริมาณ: ±5-10% ที่ยอมรับได้
• อัตราการไหล: 0.5-50 SLPM ขึ้นอยู่กับขนาดโรงเรือน
• การบูรณาการ: ระบบควบคุมสิ่งแวดล้อมที่ตรวจสอบแสง อุณหภูมิ ความชื้น
• ความอ่อนไหวต่อต้นทุน: ต้องการโซลูชันที่ประหยัดงบประมาณ

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน หรือ โรตามิเตอร์ สำหรับการจ่าย CO2 ที่คุ้มต้นทุนพร้อมความแม่นยำที่เพียงพอ

4. การเชื่อมและการแปรรูปโลหะ: ก๊าซป้องกัน

CO2 ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นก๊าซป้องกันในการเชื่อม MIG/MAG ไม่ว่าจะเป็นแบบบริสุทธิ์หรือผสมกับอาร์กอน (เช่น Ar 75% / CO₂ 25%)

ข้อกำหนดในการสมัคร:

• อัตราการไหล: 10-25 ลิตรต่อนาที ต่อสถานีเชื่อม
• แรงดัน: 2-4 บาร์ ที่คบเพลิง
• ความน่าเชื่อถือ: การทำงานต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญ
• การควบคุมต้นทุน: การติดตามเพื่อป้องกันการสูญเสียก๊าซ

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน หรือ เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน สำหรับการตรวจสอบการกระจาย โดยมีโรตามิเตอร์แต่ละตัวที่สถานีเชื่อม

5. การแปรรูปทางเคมี: บรรยากาศเฉื่อยและการควบคุมค่า pH

ในกระบวนการทางเคมี เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 ช่วยรักษาบรรยากาศเฉื่อยซึ่งจำเป็นต่อการปกป้องวัสดุที่มีความอ่อนไหวและควบคุมค่า pH ในระบบน้ำ

การใช้งานรวมถึง:

• การคลุมเตาปฏิกรณ์: การป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการระเบิด
• การควบคุม pH: การบำบัดน้ำและการสังเคราะห์ทางเคมี
• ปฏิกิริยาการตกตะกอน: การผลิตแคลเซียมคาร์บอเนต
• การสกัดด้วยตัวทำละลาย: การสกัดด้วย CO₂ เหนือวิกฤต

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน สำหรับการใช้งานปริมาณมากหรือ เครื่องวัด Coriolis สำหรับกระบวนการสำคัญที่มีความแม่นยำสูง

6. การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: CO2 ที่มีความบริสุทธิ์สูงพิเศษ

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องใช้ CO2 ที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก (99.9999%+) สำหรับกระบวนการทำความสะอาด การกัดกร่อน และการสะสมที่สำคัญ

ข้อกำหนดที่สำคัญ:

• การรักษาความบริสุทธิ์: วัสดุต้องไม่ปนเปื้อนก๊าซ
• ความแม่นยำ: ±1% หรือดีกว่าสำหรับการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำ
• ความสะอาด: โครงสร้างสแตนเลสขัดเงาด้วยไฟฟ้า
• การตรวจสอบย้อนกลับ: เอกสารการสอบเทียบฉบับเต็ม

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน หรือ เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis ที่มีโครงสร้างที่มีความบริสุทธิ์สูงและเป็นไปตามมาตรฐาน SEMI S2

7. การแพทย์และการดูแลสุขภาพ: ส่วนผสมของก๊าซทางเดินหายใจ

CO2 เกรดทางการแพทย์ใช้ในส่วนผสมของก๊าซสำหรับการหายใจ การพ่นยาผ่านกล้อง และตู้ฟักไข่

การใช้งาน:

• การบำบัดระบบทางเดินหายใจ: การตรวจด้วยแคปโนกราฟีและการตรวจติดตาม CO₂
• การส่องกล้อง: การเป่าลมเข้าช่องท้องระหว่างการผ่าตัด
• ตู้เพาะเลี้ยงเซลล์: บรรยากาศ CO₂ 5%
• การทดสอบการทำงานของปอด: การวิเคราะห์ CO₂ ในลมหายใจ

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

มาตรวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน พร้อมการรับรองทางการแพทย์และความสามารถในการไหลต่ำ (0.1-10 SLPM)

8. การดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS): การบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การจับกัก CO2 ในระดับขนาดใหญ่จากโรงไฟฟ้าและโรงงานอุตสาหกรรมต้องมีการวัดอัตราการไหลที่แม่นยำเพื่อการติดตาม การรายงาน และการตรวจยืนยัน (MRV) ของคาร์บอนที่กักเก็บไว้

มาตราส่วนการใช้งาน:

• อัตราการไหล: หลายพันถึงล้าน SCFM
• แรงดัน: 1-150 บาร์ (ระยะอัด)
• ข้อกำหนดความแม่นยำ: ±1-2% เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานเครดิตคาร์บอน
• ความน่าเชื่อถือในระยะยาว: อายุการใช้งาน 20-30 ปี

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน สำหรับท่อขนาดใหญ่ (DN200-DN2000) หรือ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก สำหรับการวัดแบบไม่รุกราน

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลของ CO2

การติดตั้งอย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ การวัดอัตราการไหลของก๊าซ CO2 ที่แม่นยำและเชื่อถือได้ โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำเหล่านี้:

ข้อกำหนดด้านท่อต้นน้ำและปลายน้ำ

เครื่องวัดอัตราการไหลส่วนใหญ่มักต้องเดินท่อตรงเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการไหลพัฒนาเต็มที่:

D = เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ เช่น 10D สำหรับท่อขนาด 2 นิ้ว = ท่อตรงยาว 20 นิ้ว

คำแนะนำเกี่ยวกับเครื่องปรับสภาพการไหล

เมื่อไม่มีท่อตรงที่เพียงพอ ให้ติดตั้งเครื่องปรับอัตราการไหลเพื่อกำจัดการหมุนวนและเพื่อให้แน่ใจว่าโปรไฟล์ความเร็วสม่ำเสมอ:

• เครื่องปรับอัตราการไหลของท่อแบบมัด: แบบ 19 องค์ประกอบหรือ 20 องค์ประกอบ
• เครื่องยืดการไหลแบบใบพัด: สำหรับการใช้งานที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่
• แผ่นเจาะรู: ทางเลือกที่เรียบง่ายและคุ้มค่า

ข้อกำหนดการกรอง

ป้องกันเครื่องวัดอัตราการไหลจากการปนเปื้อนของอนุภาค:

• มิเตอร์กังหัน: การกรองขั้นต่ำ 25 ไมครอน (แนะนำ 10 ไมครอน)
• เครื่องวัดมวลความร้อน: การกรอง 40 ไมครอน
• เครื่องวัดกระแสน้ำวน: การกรอง 100 ไมครอนเพียงพอ
• มิเตอร์ Coriolis: แนะนำ 40 ไมครอน

ติดตั้งตัวกรองที่มีตัวบ่งชี้ความแตกต่างของแรงดันเพื่อตรวจสอบสภาพตัวกรอง

การพิจารณาเรื่องแรงดัน