หลังจากที่เครื่อง
วัดอัตราการไหลมวล Coriolis ออกสู่ตลาด แม้ว่าราคาจะสูง แต่ก็เข้ามาแทนที่การใช้งานบางประเภท เช่น
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบปริมาตร เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความเร็ว เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันต่างกัน (เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ DP) ฯลฯ ด้วยข้อได้เปรียบที่ไม่อาจทดแทนได้ และครองตลาดได้อย่างมั่นคงด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม
เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis จึงได้รับความนิยม และมีข้อดีข้อเสียอย่างไร?
มาเริ่มกันด้วยหลักการของโคริโอลิสกันก่อน
เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis ทำงานอย่างไร?
เมื่ออนุภาคของไหลเคลื่อนที่เข้าหาหรือออกจากศูนย์กลางการหมุน (จุด P) ภายในท่อที่กำลังหมุน อนุภาคจะเกิดแรงเฉื่อย ดังที่แสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1
อนุภาคมวล δm เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ v ผ่านท่อที่หมุนด้วยความเร็วเชิงมุม ω รอบจุดคงที่ P อนุภาคนี้มีองค์ประกอบของความเร่งสองอย่าง:
1. ความเร่งสู่ศูนย์กลาง (αr):
ขนาด: ω2r
ทิศทาง : มุ่งหน้าสู่จุด P.
2. ความเร่งของโคริโอลิส (αt):
ขนาด: 2ωv
ทิศทาง: ตั้งฉากกับ (αr)
ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน (แรง = มวล × ความเร่ง) ความเร่งแบบโคริโอลิสต้องการแรงที่สอดคล้องกันในทิศทาง αt ซึ่งกำหนดโดย 2ωvδm2ωvδm แรงนี้ถูกกระทำโดย *ท่อ* ต่อของไหล *แรงปฏิกิริยา* ที่ของไหลกระทำต่อท่อคือ Fc=2ωvδm (แรงโคริโอลิส)
องค์ประกอบมวลของไหลคือ δm = ρAΔxδm = ρAΔx (โดยที่ ρ = ความหนาแน่นของไหล, A = พื้นที่หน้าตัดของท่อ) ดังนั้น แรงโคริโอลิสส่วนเพิ่มคือ:

โดยที่อัตราการไหลของมวลที่เพิ่มขึ้น

สำหรับรูปทรงของท่อสั่นเฉพาะที่มีคุณลักษณะการสั่นสะเทือนคงที่ ΔFc จะขึ้นอยู่กับ δqm เท่านั้น ดังนั้น การวัดแรงโคริโอลิส (ΔFc) ที่เกิดจากของไหลที่ไหลโดยตรงหรือโดยอ้อม จะให้การวัดอัตราการไหลของมวล (qm) นี่คือหลักการทำงานพื้นฐานของเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลโคริโอลิส
ข้อ
ได้เปรียบ ของเครื่องวัด Coriolis
- สามารถวัดอัตราการไหลของมวลได้โดยตรงด้วยความแม่นยำในการวัดสูง ความแม่นยำสามารถเข้าถึง 0.1-0.5% เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis ถือเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลที่แม่นยำที่สุดในโลกในปัจจุบัน

เครื่องวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำที่สุดในโลก
- มีของไหลที่วัดได้หลากหลายประเภท รวมถึงของไหลที่มีความหนืดสูง เช่น เรซิน น้ำผึ้ง กาว บิทู เมน โพลิเมอร์ กาก น้ำตาล ของไหล สองเฟสที่เป็นของเหลวและของแข็ง ของไหลสองเฟสที่เป็นของเหลวและก๊าซที่มีก๊าซร่องรอย และก๊าซความดันปานกลางและสูงที่มีความหนาแน่นเพียงพอ

สามารถวัดของเหลวที่มีความหนืดสูงได้ด้วยเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis

ไม่จำเป็นต้องใช้ท่อตรงก่อนและหลังเครื่องวัดอัตราการไหลมวล
- การเปลี่ยนแปลงความหนืดของของไหลไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อค่าที่วัดได้ เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis สามารถวัดของเหลวที่มีความหนืดสูง เช่น 500,000 cp
- การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของของไหลมีผลเพียงเล็กน้อยต่อค่าที่วัดได้ เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis สามารถวัดของเหลวข้นที่มีความหนาแน่นสูง เช่น เยื่อกระดาษ ปูน ของเหลวข้น เป็นต้น โดยทั่วไป ความหนาแน่นของของเหลวข้นจะต้องไม่เกิน 3 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร เพื่อการวัดค่าที่ถูกต้องของเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis

สามารถวัดสารละลายได้หากความหนาแน่นน้อยกว่า 3 g/cm³
- มีเอาต์พุตหลายตัว ซึ่งสามารถส่งสัญญาณการไหลมวลหรือปริมาตร ความหนาแน่นของของไหล อุณหภูมิของของไหล และสัญญาณอื่นๆ ได้พร้อมกัน นอกจากนี้ยังมีพอร์ตอินพุตและเอาต์พุตดิจิทัลหลายพอร์ต และบางรุ่นสามารถใช้งานฟังก์ชันควบคุมแบบแบตช์ได้ มีเอาต์พุตความถี่ พัลส์ กระแส 4-20mA และรองรับเอาต์พุต MODUBS RTU (RS485), HART หรือ Profibus
- การวัดการไหลแบบสองทิศทาง
- การวัดอัตราการไหลที่มีแรงดันสูงซึ่งสามารถวัดสื่อที่มีแรงดันสูงได้ แม้แต่สื่อที่มีแรงดันสูงถึง 14,000 psi ถือว่าหายากที่จะสามารถทนต่อแรงดันสูงเช่นนี้ได้

สำหรับสารละลายซีเมนต์แรงดันสูง แรงดัน 40MPa ข้อต่อ 4 นิ้ว
- เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis นั้นเหมือนกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า ที่สามารถวัดอัตราการไหลแบบสองทิศทางได้ แต่ก่อนที่จะทำการวัดแบบย้อนกลับ จะต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ในเครื่องส่งสัญญาณเสียก่อนจึงจะวัดอัตราการไหลแบบย้อนกลับได้
เปอร์เซ็นต์ที่แสดงของเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลคือเปอร์เซ็นต์ของตัวกลาง 1 ในตัวกลางผสม 1 และตัวกลาง 2 เปอร์เซ็นต์ที่แสดงคือตั้งแต่ O ถึง 100%
ข้อเสียของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis
- เสถียรภาพเป็นศูนย์ต่ำซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำของเครื่องวัดอัตราการไหล
- ไม่สามารถใช้วัดของไหลที่มีความหนาแน่นต่ำ เช่น ก๊าซความดันต่ำ หรือก๊าซความหนาแน่นต่ำได้
- ปริมาณก๊าซในของเหลวที่สูงขึ้นเล็กน้อยอาจทำให้ข้อผิดพลาดในการวัดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
- มีความไวต่อการรบกวนจากแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก
- ไม่สามารถใช้กับเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่านี้ได้ ปัจจุบันขนาดสูงสุดที่เราสามารถทำได้คือ มาตรวัดอัตราการไหล Coriolis ขนาด 10 นิ้ว
- การสูญเสียความดันนั้นมีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการวัดของเหลวที่มีความดันไออิ่มตัวสูง การสูญเสียความดันอาจทำให้ของเหลวกลายเป็นไอ และเกิดโพรงอากาศได้
Silver Automation Instruments จำหน่ายเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis ราคาประหยัดและมีฟังก์ชันการทำงานที่เสถียรจากผู้ผลิตเครื่องวัดอัตราการไหลในประเทศจีน ติดต่อเราเพื่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis ได้เลย
การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรง
ความแม่นยำสูง: 0.1%~0.2%
ยังวัดความหนาแน่น อุณหภูมิ ความดันอีกด้วย
สำหรับการวัดของเหลวทุกชนิด