เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองวงรีเทียบกับแบบโคริโอลิส

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองรูปไข่เทียบกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส: วิธีเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสม

อะไรคือความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีทั้งสองนี้

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองวงรี เป็นเครื่องมือวัดปริมาตรแบบคงที่ เฟืองวงรีคู่หนึ่งหมุนอยู่ภายในห้องวัด และการหมุนแต่ละครั้งจะดันของเหลวปริมาตรคงที่ผ่านไป นับจำนวนการหมุนก็จะได้ค่าปริมาตรโดยตรง ไม่มีการใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในการคำนวณ มีเพียงกลไกในการนับเท่านั้น ส่วน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลโคริโอลิส ทำงานบนหลักการที่แตกต่างออกไป ท่อหรือท่อคู่หนึ่งจะสั่นด้วยความถี่ธรรมชาติ เมื่อของเหลวเคลื่อนที่ผ่านท่อที่สั่น ผลของโคริโอลิสจะทำให้ท่อบิดเล็กน้อย และการบิดนั้นเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของมวล ไม่ใช่ปริมาตร ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ใดๆ สัมผัสกับทางเดินของของเหลวเหมือนกับเฟือง ข้อเสียคือชุดเซ็นเซอร์และตัวส่งสัญญาณที่ซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า

วิธีการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองรูปไข่

ในห้องวัด ล้อรูปไข่คู่หนึ่งและแผ่นปิดจะประกอบกันเป็นช่องรูปพระจันทร์เสี้ยวซึ่งทำหน้าที่เป็นหน่วยวัด ความแตกต่างของความดันคร่อมมิเตอร์จะทำให้ล้อหมุน และการหมุนครบหนึ่งรอบจะทำให้ปริมาตรของช่องนั้นเปลี่ยนแปลงไปสี่เท่า เครื่องบันทึกแบบกลไกหรือดิจิทัลจะแปลงการหมุนของล้อเป็นการไหลแบบทันทีและแบบรวมทั้งหมด

เนื่องจากค่าที่อ่านได้มาจากปริมาตรที่ถูกแทนที่จริง มิเตอร์แบบเฟืองรูปไข่จึงไม่จำเป็นต้องมีท่อตรงยาวก่อนหรือหลังการติดตั้ง ซึ่งแตกต่างจากมิเตอร์แบบกระแสน้ำวนหรือแบบแม่เหล็กไฟฟ้า นี่เป็นข้อได้เปรียบอย่างแท้จริงสำหรับการติดตั้งเพิ่มเติมและการจัดวางในพื้นที่จำกัด

วิธีการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส

เครื่องวัดแบบโคริโอลิสใช้ตัวกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าในการขับเคลื่อนท่อหนึ่งหรือสองท่อให้เกิดการสั่น เมื่อของเหลวไหลผ่านท่อที่สั่น มวลของของเหลวจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสเล็กน้อยระหว่างส่วนทางเข้าและทางออกของท่อ และการเปลี่ยนแปลงเฟสนี้จะแปรผันโดยตรงกับอัตราการไหลของมวล เซ็นเซอร์ที่ปลายแต่ละด้านจะตรวจจับความแตกต่างของเวลา และตัวส่งสัญญาณจะแปลงค่าดังกล่าวเป็นค่าการไหลของมวลในหน่วยกิโลกรัมต่อชั่วโมงหรือปอนด์ต่อชั่วโมง

ท่อสั่นเดียวกันนี้ยังให้ค่าความหนาแน่นของของเหลวด้วย เนื่องจากความถี่เรโซแนนซ์ของท่อจะเปลี่ยนไปตามความหนาแน่นของสิ่งที่อยู่ภายใน ค่าความหนาแน่นที่ได้นั้นเชื่อถือได้สำหรับของเหลว แต่ไม่น่าเชื่อถือสำหรับการใช้งานกับก๊าซ ดังนั้นหากเอกสารข้อมูลจำเพาะของมิเตอร์โคริโอลิสระบุว่าสามารถอ่านค่าความหนาแน่นได้ ให้ถือว่าเป็นคุณสมบัติสำหรับของเหลวเท่านั้น และอย่าใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับความหนาแน่นของก๊าซ

ความแม่นยำและความสม่ำเสมอ

เครื่องวัดความหนืดแบบเฟืองรูปไข่รุ่น LC มีความแม่นยำ 0.5% หรือ 0.2% ของค่าที่อ่านได้ ขึ้นอยู่กับรุ่นและช่วงความหนืด ซึ่งถือว่าดีเกินพอสำหรับการควบคุมกระบวนการและการโอนกรรมสิทธิ์ของของเหลวหนืดส่วนใหญ่

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดแบบโคริโอลิสมีประสิทธิภาพดีกว่าในทางทฤษฎี โดยหลายรุ่นในอุตสาหกรรม รวมถึง SH-CMF ระบุความแม่นยำไว้ที่ 0.1 ถึง 0.15 เปอร์เซ็นต์ของค่าที่อ่านได้สำหรับการใช้งานกับของเหลว โปรดส่งข้อมูลของเหลวและช่วงการไหลของคุณมาให้เรา เราจะยืนยันระดับความแม่นยำที่แน่นอนสำหรับ SH-CMF รุ่นเฉพาะของคุณก่อนที่คุณจะตัดสินใจซื้อโดยพิจารณาจากตัวเลขเพียงอย่างเดียว

ความหนืดและชนิดของของเหลว

นี่คือจุดที่เทคโนโลยีทั้งสองแตกต่างกันอย่างแท้จริง เครื่องวัดความหนืดแบบเฟืองวงรีทำงานได้ดีที่สุดกับของเหลวที่มีความหนืดปานกลางถึงสูง โดยซีรีส์ LC รองรับความหนืดได้ถึง 2000 mPa·s และที่จริงแล้วจะมีความแม่นยำมากขึ้นเมื่อความหนืดสูงขึ้น เนื่องจากของเหลวจะไหลผ่านเฟืองโดยไม่นับรวมน้อยลง น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีความหนืดสูง เรซิน กาว และน้ำเชื่อม เป็นตัวอย่างของของเหลวที่เหมาะกับเครื่องวัดความหนืดแบบเฟืองวงรี

เครื่องวัดความหนืดแบบโคริโอลิสครอบคลุมช่วงความหนืดที่กว้างเช่นกัน แต่หลักการทางฟิสิกส์ไม่เอื้ออำนวยในกรณีความหนืดสูงหรือต่ำมาก ของเหลวที่มีความหนืดสูงมากไหลผ่านท่อสั่นแคบๆ จะทำให้ความดันลดลงอย่างรวดเร็ว และอัตราการไหลต่ำมากในท่อขนาดใหญ่ก็อาจต่ำกว่าระดับสัญญาณรบกวนของเซ็นเซอร์ได้ เครื่องวัดความหนืดแบบโคริโอลิสจึงเหมาะสมกว่าสำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำถึงปานกลาง ของเหลวหลายเฟส หรือมีอากาศปน และการใช้งานที่ต้องการวัดอัตราการไหลของมวลและความหนาแน่นจากเซ็นเซอร์ตัวเดียว

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวที่มีความหนืดสูง >>

การลดแรงดันและการติดตั้ง

มิเตอร์แบบเฟืองรูปไข่มีการสูญเสียแรงดันต่ำอย่างแท้จริงเมื่อเทียบกับมิเตอร์เชิงกลชนิดอื่น และทิศทางการติดตั้งมีความยืดหยุ่น เนื่องจากหลักการวัดไม่ขึ้นอยู่กับลักษณะการไหล

การไหลแบบโคริโอลิส รุ่น SH-CM – ความแม่นยำ – ความสัมพันธ์ระหว่างการสูญเสียแรงดัน

มิเตอร์แบบโคริโอลิสอาจทำให้หลายคนประหลาดใจกับค่าการลดลงของความดัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในท่อขนาดเล็กหรือท่อที่มีความหนืดสูง รูปทรงของท่ออาจทำให้ค่าการลดลงของความดันสูงกว่าแรงดันที่ใช้งานได้จริงในท่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่ใช้แรงโน้มถ่วงหรือระบบแรงดันต่ำ เราจึงอยากแจ้งปัญหานี้ให้ทราบตั้งแต่ขั้นตอนการเลือกขนาดท่อ มากกว่าที่จะให้ลูกค้ามาพบหลังจากติดตั้งเสร็จแล้ว ควรตรวจสอบกราฟการลดลงของความดันเทียบกับค่าความแตกต่างของแรงดันที่ใช้งานได้ก่อนที่จะสั่งซื้อมิเตอร์แบบโคริโอลิสสำหรับท่อที่มีความหนืดสูงหรือท่อแรงดันต่ำเสมอ

ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว การสึกหรอ และความสะอาดของของเหลว

มิเตอร์แบบเฟืองรูปไข่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ ดังนั้นจึงต้องการของเหลวที่ค่อนข้างสะอาด อนุภาคขัดถูหรือกรวดจะเร่งการสึกหรอของเฟืองและแบริ่ง ซึ่งจะทำให้ความแม่นยำลดลงเมื่อเวลาผ่านไป การติดตั้งตัวกรองก่อนถึงมิเตอร์เป็นการลงทุนที่คุ้มค่า

มิเตอร์แบบโคริโอลิสไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ในทางเดินของไหล ดังนั้นจึงทนต่อของเหลวที่สกปรก มีอนุภาค หรือมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อยได้ดีกว่ามาก นั่นเป็นเหตุผลหนึ่งที่โรงงานที่ใช้สารละลายข้นหรือของไหลที่ไม่ผ่านการกรองมักเลือกใช้มิเตอร์แบบโคริโอลิส แม้ว่าจะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่าก็ตาม

อัตราการไหลของมวล เทียบกับอัตราการไหลเชิงปริมาตร

มิเตอร์แบบเฟืองรูปไข่ใช้สำหรับวัดปริมาตร หากต้องการวัดมวล ต้องนำค่าความหนาแน่นจากตัวอย่างในห้องปฏิบัติการหรือมิเตอร์วัดความหนาแน่นแบบติดตั้งในสายการผลิตมาใช้ในการแปลงค่า ซึ่งใช้ได้ดีกับของเหลวที่มีความหนาแน่นคงที่ แต่ไม่ค่อยได้ผลดีกับของเหลวที่มีความหนาแน่นเปลี่ยนแปลงไปตามแต่ละล็อตหรืออุณหภูมิ

มิเตอร์แบบโคริโอลิสอ่านค่ามวลโดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องมีวงจรชดเชยความหนาแน่นหรืออุณหภูมิแยกต่างหากสำหรับค่ามวลนั้นเอง นี่คือเหตุผลหลักที่การโอนกรรมสิทธิ์และการวัดปริมาณของเหลวเพื่อการตรวจสอบทางการเงินมักระบุให้ใช้มิเตอร์แบบโคริโอลิสแทนมิเตอร์แบบเฟืองวงรี เมื่องบประมาณเอื้ออำนวย

ค่าใช้จ่ายและการบำรุงรักษา

มิเตอร์แบบเฟืองวงรีมีราคาเริ่มต้นถูกกว่า โดยทั่วไปแล้วจะมีราคาเพียงเศษเสี้ยวของมิเตอร์แบบโคริโอลิสที่เทียบเท่ากัน และส่วนต่างนี้จะกว้างขึ้นเมื่อขนาดท่อใหญ่ขึ้น ข้อเสียนี้จะปรากฏให้เห็นตลอดอายุการใช้งานของมิเตอร์ ในเรื่องของการตรวจสอบความแม่นยำเป็นระยะ และการเปลี่ยนเฟืองหรือแบริ่งในที่สุดสำหรับท่อที่มีการใช้งานสูง

มิเตอร์แบบโคริโอลิสมีราคาสูงกว่า โดยมักจะมีราคาต่อหน่วยสูงกว่ามิเตอร์แบบเฟืองรูปไข่ที่ทำจากเหล็กหล่อหรือเหล็กกล้าหล่อถึงสองถึงสี่เท่า แต่เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ในทางเดินของไหล การบำรุงรักษาในระยะยาวจึงมักจะน้อยกว่า สำหรับโรงงานที่พิจารณาต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของในช่วงห้าหรือสิบปี การคำนวณอาจพลิกกลับมาให้ประโยชน์กับมิเตอร์แบบโคริโอลิสมากกว่า แม้ว่าราคาขายปลีกจะสูงกว่าก็ตาม

เฟืองรูปไข่เทียบกับโคริโอลิส: เปรียบเทียบกันแบบเคียงข้าง

หมายเหตุการใช้งานระดับภูมิภาค

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองรูปไข่สำหรับวัดน้ำมันดีเซล

ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โรงงานผลิตน้ำมันปาล์มและโรงงานเคมีภัณฑ์เฉพาะทางมักใช้เครื่องวัดแบบเฟืองรูปไข่สำหรับการลำเลียงผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง ในขณะที่สายการผลิตอาหารและเครื่องดื่มต้องการเครื่องวัดแบบ Corioli มากขึ้นสำหรับส่วนผสมที่มีมูลค่าสูง ซึ่งความแม่นยำของมวลมีความสำคัญต่อการคำนวณต้นทุน

ในตะวันออกกลาง การผสมเชื้อเพลิงและการบรรจุสารหล่อลื่นใช้เทคโนโลยีทั้งสองควบคู่กันไป โดยใช้เฟืองรูปไข่ในการลำเลียงดีเซล และระบบโคริโอลิสในการฉีดสารเติมแต่ง ซึ่งความแม่นยำในการจ่ายสารเติมแต่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อต้นทุน

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสสำหรับการวัดอัตราการไหลของมวลสารละลายในเหมืองแร่

ในอเมริกาใต้และแอฟริกา การจ่ายสารเคมีสำหรับการทำเหมืองและการจัดการแอสฟัลต์หรือบิทูเมนเป็นงานที่ใช้เฟืองรูปไข่ทั่วไป และปรากฏการณ์โคริโอลิสจะปรากฏให้เห็นมากขึ้นในการวัดปริมาณสารละลายในเหมือง

ทั่วประเทศออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ โรงงานผลิตนมและแปรรูปอาหารเป็นแหล่งที่มาของการสอบถามเกี่ยวกับ Coriolis อย่างต่อเนื่อง โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการผลิตแบบเป็นชุดตามปริมาณมากและความแม่นยำของสูตรอาหาร

ตัวอย่างกรณีการคัดเลือกทั่วไป

นี่เป็นรูปแบบที่เราพบเห็นบ่อย ไม่ใช่ข้อมูลลูกค้าเฉพาะรายใดรายหนึ่ง ชุดผสมไบโอดีเซลจำเป็นต้องวัดทั้งเชื้อเพลิงพื้นฐานและสารเติมแต่ง เชื้อเพลิงพื้นฐานมีความหนืดปานกลาง ค่าความหนืดปานกลาง และปริมาตรสูง ดังนั้นมิเตอร์แบบเฟืองรูปไข่ในสายการผลิตจะช่วยลดต้นทุนเริ่มต้นและเข้ากันได้ดีกับของเหลว

แต่สำหรับสารเติมแต่งนั้นเป็นเรื่องที่แตกต่างออกไป อัตราการไหลต่ำกว่ามาก มีต้นทุนต่อลิตรที่แท้จริง และอัตราส่วนการผสมต้องคงที่เพื่อให้เชื้อเพลิงสำเร็จรูปเป็นไปตามข้อกำหนด นี่คือกรณีที่ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นและการอ่านค่ามวลโดยตรงจากมิเตอร์แบบโคริโอลิสจะคุ้มค่ากับราคาที่สูงขึ้นในเวลาไม่นานนัก เพราะแม้แต่ข้อผิดพลาดเล็กน้อยในการจ่ายสารเติมแต่งก็สะสมจนกลายเป็นล็อตที่ถูกปฏิเสธหรือสารเติมแต่งที่สูญเปล่า