SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS
ไทย
อัปเดตบล็อก

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Vortex กับ Coriolis: วิธีการเลือกใช้

คำตอบด่วน

เครื่องวัดการไหลแบบ Vortex มีราคาถูกกว่าและใช้งานง่ายกว่า เหมาะสำหรับไอน้ำ ก๊าซ หรือของเหลวที่สะอาด เมื่อต้องการวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรเท่านั้น แต่ต้องการท่อตรงยาว และจะไม่สามารถวัดค่าได้เมื่อความเร็วต่ำกว่าค่าขั้นต่ำ ส่วนเครื่องวัดการไหลแบบ Coriolis นั้นวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรง มีความแม่นยำสูงกว่า และสามารถวัดของเหลวที่มีความหนืด สกปรก หรือหลายเฟสได้ แต่มีราคาแพงกว่า น้ำหนักมากขึ้นเมื่อขนาดท่อเกิน DN150 และยังคงมีปัญหาเมื่อก๊าซมีของเหลวปนอยู่มาก

แต่ละวิธีวัดอัตราการไหลอย่างไร

เครื่องวัดกระแสน้ำวน จะปล่อยวัตถุทึบลงไปในกระแสของไหล เมื่อของไหลเคลื่อนที่ผ่านวัตถุนั้น กระแสน้ำวนจะแยกตัวออกจากด้านต่างๆ สลับกันไป และอัตราการแยกตัวของกระแสน้ำวนจะเป็นสัดส่วนกับความเร็ว นับความถี่นั้น คูณด้วยพื้นที่หน้าตัดของท่อ แล้วคุณจะได้อัตราการไหลเชิงปริมาตร ไม่มีสิ่งใดเคลื่อนที่อยู่ภายในท่อ และสัญญาณดิบไม่จำเป็นต้องมีความหนาแน่น

เครื่องวัดแบบโคริโอลิส จะทำให้ท่อหนึ่งหรือสองท่อสั่นด้วยความถี่ธรรมชาติของท่อนั้นๆ ของเหลวที่ไหลผ่านท่อที่สั่นจะสร้างแรงโคริโอลิสที่ทำให้ท่อบิดเล็กน้อย การบิดนั้นจะปรากฏเป็นค่าการเปลี่ยนแปลงเฟสระหว่างปลายทางเข้าและปลายทางออก และการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของมวล การสั่นแบบเดียวกันนี้ยังให้ค่าความหนาแน่นด้วย ดังนั้นเซ็นเซอร์ตัวเดียวจึงให้ค่าอัตราการไหลของมวล อัตราการไหลเชิงปริมาตร และความหนาแน่นพร้อมกัน

ความแตกต่างอยู่ที่บรรทัดเดียว: ทฤษฎีวอร์เท็กซ์อนุมานการไหลจากความเร็วและต้องการทราบพื้นที่หน้าตัดของท่อ ในขณะที่ทฤษฎีโคริโอลิสจะวัดมวลโดยตรงและไม่สนใจว่าความหนาแน่นจะเป็นอย่างไร

choose vortex or coriolis flowmeter by application

จุดแข็งและข้อจำกัดของแต่ละเทคโนโลยี

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวน:

  • ครอบคลุมของเหลวหลากหลายชนิด: ใช้งานได้กับของเหลวสะอาด ก๊าซ และไอน้ำ โดยไม่เปลี่ยนแปลงหลักการตรวจจับ
  • ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในทางเดินของไหล ดังนั้นความเสียหายที่เกิดจากการสึกหรอจึงเกิดขึ้นได้ยาก
  • แรงดันตกคร่อมต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการออกแบบแรงดันแตกต่าง
  • จุดศูนย์คงที่ในระยะยาว เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนกลไกใดสึกหรอ
  • ทำงานได้ไม่ดีเมื่อค่าเรย์โนลด์ต่ำกว่าค่าขั้นต่ำ อัตราการไหลต่ำอยู่นอกช่วงการทำงานโดยสิ้นเชิง
  • จำเป็นต้องใช้ท่อตรงยาวเพื่อรักษาระดับความเร็วให้คงที่
  • ไวต่อการสั่นสะเทือนของท่อ ควรติดตั้งให้ห่างจากปั๊ม หรือใช้ฐานรองที่แข็งแรง
  • ไม่เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง สกปรก หรือมีหลายเฟส

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส:

  • การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรง ทำให้การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นและความหนืดไม่ส่งผลต่อค่าที่วัดได้
  • สามารถจัดการกับสารละลายข้น ของเหลวที่มีความหนืดสูง และของเหลวที่มีอนุภาคของแข็งขนาดเล็กได้
  • เอาต์พุตหลายพารามิเตอร์: อัตราการไหลของมวล อัตราการไหลเชิงปริมาตร ความหนาแน่น และอุณหภูมิ จากเซ็นเซอร์ตัวเดียว
  • ไม่มีข้อกำหนดเรื่องท่อตรง การติดตั้งสามารถวางในทิศทางที่ยืดหยุ่นได้ ตราบใดที่ท่อเต็ม
  • ออกแบบมาให้ไม่ไวต่อการสั่นสะเทือนจากภายนอก
  • ต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่าเทคโนโลยีการไหลแบบอื่นๆ ส่วนใหญ่
  • รูปทรงท่อส่งผลให้แรงดันลดลงในระดับปานกลาง และแรงดันจะลดลงมากขึ้นตามขนาดของท่อ
  • โมเดลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่จะมีน้ำหนักมากและมีราคาแพงอย่างรวดเร็ว ซึ่งผลักดันให้สายการผลิตขนาดใหญ่หันไปใช้เทคโนโลยีอื่น

การเปรียบเทียบแกนหลัก: Silver Automation STLU Vortex กับ SH-CMF Coriolis

พารามิเตอร์เครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวนเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส
สิ่งที่มันวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร (ความเร็ว x พื้นที่)อัตราการไหลของมวลโดยตรง รวมทั้งความหนาแน่นและอุณหภูมิ
ความแม่นยำ±1.0% (ของเหลว), ±1.5% (ก๊าซ/ไอน้ำ)ความคลาดเคลื่อน ±0.1% ถึง ±0.5% ของค่าที่อ่านได้
อัตราส่วนการลดลง6:1 ถึง 30:120:1 ถึง 100:1
ท่อตรงโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 10-20D ต้นน้ำ และ 5D ปลายน้ำไม่จำเป็นสำหรับตัวมิเตอร์เอง ข้อจำกัดที่แท้จริงคือการติดตั้งที่ปราศจากแรงกดทับ
ช่วงขนาดขนาด DN25 ถึง DN300 แบบต่อตรง; ขนาด DN250 ถึง DN1000 แบบเสียบเข้าขนาด DN1 ถึง DN300 เป็นขนาดเต็มรู ขนาดที่ใหญ่กว่านี้จะหนักและมีราคาแพงขึ้นอย่างรวดเร็ว
อุณหภูมิของสื่อช่วงอุณหภูมิใช้งานมาตรฐาน -40°C ถึง 250°C และช่วงอุณหภูมิใช้งานขยายสูงสุดถึง 300°C-50°C ถึง 350°C
ระดับแรงดัน1.6 / 2.5 / 4.0 MPa และอื่นๆแรงดันสูงสุด 32 MPa สำหรับขนาดเล็ก
การลดลงของความดันต่ำ ประมาณ 1/4 ถึง 1/2 ของแผ่นรูรับแสงระดับปานกลาง สูงกว่ากระแสน้ำวนที่ขนาดเส้นเดียวกัน
ค่าใช้จ่ายต่ำกว่ายิ่งสูงขึ้น ช่องว่างก็จะยิ่งกว้างขึ้นตามขนาดของท่อ

vortex steam measurement

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวน

coriolis effect mass flow meter

เครื่องวัดมวลผลกระทบโคริโอลิส

จุดที่ทั้งสองแตกต่างกันอย่างแท้จริง: ไอน้ำแห้งเทียบกับไอน้ำเปียกหรือการไหลแบบสองเฟส

บทความเปรียบเทียบส่วนใหญ่จะหยุดอยู่ที่ตารางด้านบน แต่คำถามสำคัญในการเลือกใช้จริง ๆ คือ ของเหลวนั้นมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อไม่ใช่สถานะของเหลวบริสุทธิ์แบบเฟสเดียว

สำหรับไอน้ำแห้ง ไอน้ำอิ่มตัว หรือไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ไม่มีคอนเดนเสทมากนัก เครื่องวัดไอน้ำแบบวอร์เท็กซ์มักเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง เนื่องจากราคาถูกกว่า ไม่จำเป็นต้องชดเชยอุณหภูมิและความดันเพื่อให้ได้ความแม่นยำที่เหมาะสมกับก๊าซที่มีพฤติกรรมที่ดี และเทคโนโลยีนี้ก็มีประสบการณ์การใช้งานกับไอน้ำมานานหลายทศวรรษแล้ว เครื่องวัดไอน้ำแบบโคริโอลิสก็ใช้ได้เช่นกัน แต่สำหรับไอน้ำแห้งที่ไม่ซับซ้อน มักจะมีฟังก์ชันการทำงานที่เกินความจำเป็น

การไหลแบบสองเฟสเป็นจุดที่เทคโนโลยีทั้งสองมีข้อจำกัด แต่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน มิเตอร์แบบโคริโอลิสจะวัดมวลที่เคลื่อนที่ผ่านท่อ เมื่อของเหลวไหลผ่าน มิเตอร์จะรายงานค่าการไหลของมวลที่พุ่งสูงขึ้น ซึ่งสะท้อนถึงของเหลวนั้น ไม่ใช่ปริมาณการไหลของก๊าซที่อยู่เบื้องหลัง มันไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่าง "ก๊าซเพิ่มเติม" กับ "ของเหลวควบแน่น" ได้ ในขณะที่มิเตอร์แบบวอร์เท็กซ์จะติดตามความถี่ของการเกิดกระแสน้ำวนด้วยความเร็วโดยรวม ดังนั้นปริมาณของเหลวที่น้อยจึงมีผลต่อการอ่านค่าน้อยกว่าที่คุณคาดคิด แต่หยดหรือฟิล์มที่มีน้ำหนักมากยังคงรบกวนรูปแบบกระแสน้ำวนและเปลี่ยนแปลงค่าสตรูฮาลที่มิเตอร์ใช้ มิเตอร์ทั้งสองแบบจึงไม่สามารถให้คำตอบที่ชัดเจนสำหรับปัญหาของเหลวปนเปื้อนจำนวนมากในท่อส่งก๊าซได้

วิธีแก้ปัญหาที่ได้ผลจริงคือการแยกของเหลวที่ต้นทาง ไม่ใช่การเปลี่ยนมิเตอร์วัดการไหลให้ดีขึ้น หากทราบว่ามีการปนเปื้อนของของเหลว การใช้ถังดักของเหลวหรือตัวดักตะกอนก่อนมิเตอร์วัดการไหลจะช่วยแก้ปัญหาได้มากกว่าการเปลี่ยนเทคโนโลยีมิเตอร์วัดการไหล หากไม่สามารถแยกของเหลวได้และปริมาณของเหลวมีความสำคัญ ควรคาดหวังว่าความแม่นยำจะลดลงจากทั้งสองเทคโนโลยีและระบุคุณสมบัติให้เหมาะสม หรือพิจารณาการออกแบบแบบความดันแตกต่างที่สร้างขึ้นสำหรับการใช้งานในสภาพเปียก

คัดเลือกโดยการสมัคร

ไอน้ำ.

  • หากคุณกำลังวัดไอน้ำแห้งในท่อขนาดมาตรฐานและงบประมาณเป็นสิ่งสำคัญ ควรเลือกใช้มิเตอร์แบบวอร์เท็กซ์ ซึ่งนิยมใช้กันทั่วไปในระบบทำความร้อนส่วนกลางและท่อส่งไอน้ำของโรงงานหม้อไอน้ำ
  • หากคุณกำลังวัดไอน้ำที่มีคุณภาพแปรผัน หรือต้องการความหนาแน่นพร้อมกับอัตราการไหลสำหรับการวัดพลังงาน ควรเลือกใช้เครื่องวัดไอน้ำแบบโคริโอลิสแทน แม้ว่าจะมีความดันลดลงมากกว่าและราคาสูงกว่า แต่ก็เป็นราคาที่ต้องจ่ายเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ในกรณีนี้

ก๊าซสะอาด เฟสเดียว

  • หากก๊าซสะอาดและเป็นเฟสเดียว ควรเลือกใช้มิเตอร์แบบหมุนวน (vortex meter) เพราะใช้งานได้ดีและมีราคาถูกกว่า อีกทั้งยังนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบอากาศอัดและการวัดปริมาณก๊าซธรรมชาติในระบบจำหน่าย
  • ควรเลือกใช้แบบจำลองโคริโอลิสเฉพาะในกรณีที่คุณต้องการอัตราการไหลของมวลโดยตรงสำหรับการถ่ายโอนกรรมสิทธิ์หรือการผสม หรือในกรณีที่ก๊าซไหลด้วยอัตราการไหลต่ำมากจนความเร็วขั้นต่ำของแบบจำลองกระแสน้ำวนกลายเป็นปัญหา

ของเหลว ความหนืดต่ำถึงปานกลาง ใสสะอาด

มิเตอร์ตัวไหนก็ได้ใช้ได้หมดที่นี่

  • เลือกใช้ระบบหมุนเวียนน้ำวนหากกระบวนการนั้นต้องการอัตราการไหลเชิงปริมาตร ซึ่งพบได้ทั่วไปในระบบน้ำหล่อเย็นและระบบน้ำประปาทั่วไป
  • เลือกใช้ Coriolis หากคุณต้องการความหนาแน่นควบคู่ไปกับอัตราการไหล หากของเหลวมีฤทธิ์กัดกร่อน และคุณต้องการระบบที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่และไม่มีปัญหาเรื่องการไหลแบบตรงๆ นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การจ่ายเชื้อเพลิงหรือระบบฉีดสารเคมี

สารละลายข้น ของเหลวที่มีความหนืดสูง หรือของเหลวที่มีของแข็งปนอยู่

  • เลือกใช้ Coriolis เป็นมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในสายการผลิตอาหารและเครื่องดื่มที่เกี่ยวข้องกับน้ำเชื่อม ช็อกโกแลต หรือผลิตภัณฑ์นม และในโรงงานเคมีที่ใช้กับเรซินหรือสารอื่นๆความหนืดสูงสารเติมแต่ง
  • อย่าใช้การหมุนวนในที่นี้ เพราะทั้งตัววัตถุที่ทึบแสงและสัญญาณการหลุดร่วงจะเสื่อมคุณภาพลงเมื่อมีของแข็งมากหรือความหนืดสูง

การโอนกรรมสิทธิ์และการวัดมูลค่าการซื้อขาย

เลือกใช้ Coriolis ในเกือบทุกกรณี รวมถึงการขน ถ่ายน้ำมันดิบ และผลิตภัณฑ์กลั่น การขนถ่าย LNG และการวัดปริมาณทางภาษีที่สถานีขนส่ง การวัดมวลโดยตรงพร้อมเอาต์พุตความหนาแน่นที่ตรวจสอบได้โดยอิสระเป็นสิ่งที่แอปพลิเคชันเหล่านี้ต้องการ และความแม่นยำที่ Vortex นำเสนอโดยทั่วไปไม่สูงพอที่จะผ่านเกณฑ์มาตรฐาน

ท่อขนาดใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นท่อก๊าซหรือไอน้ำ ล้วนมีความอ่อนไหวต่อต้นทุน

เลือกใช้มิเตอร์แบบกระแสน้ำวน (vortex meter) เพราะเป็นที่นิยมใช้ในระบบจ่ายน้ำเย็นและไอน้ำของเครื่องปรับอากาศในวิทยาเขตหรือโรงงานขนาดใหญ่ มิเตอร์แบบโคริโอลิส (Coriolis meter) ขนาด DN300 นั้นหนัก แพง และมักต้องรอเวลานาน ดังนั้นมิเตอร์แบบกระแสน้ำวนหรือแบบเสียบเข้าไปในท่อจึงครอบคลุมท่อขนาดใหญ่ได้ในราคาที่ถูกกว่ามาก

choose vortex or coriolis flowmeter by application

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสมีความแม่นยำกว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์เสมอหรือไม่?
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดแบบโคริโอลิสจะมีความแม่นยำสูงกว่าในของเหลวใสที่เป็นเฟสเดียวและอยู่ในช่วงการสอบเทียบที่กำหนดไว้ ช่องว่างความแม่นยำนี้จะแคบลงหรือหายไปเมื่อของเหลวไม่ใสและไม่ใช่เฟสเดียว เครื่องวัดแบบวอร์เท็กซ์ที่วัดก๊าซที่มีของเหลวปนอยู่มาก และเครื่องวัดแบบโคริโอลิสที่ทำเช่นเดียวกัน ต่างก็สูญเสียความแม่นยำ แต่เครื่องวัดแบบวอร์เท็กซ์มักจะเสียในลักษณะที่สังเกตได้ง่ายกว่า เนื่องจากค่าที่อ่านได้จะผิดเพี้ยนแทนที่จะค่อยๆ เปลี่ยนไปอย่างเงียบๆ
เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวนจึงต้องใช้ท่อตรงยาวมาก?
วัตถุที่มีรูปทรงทื่อต้องการโปรไฟล์ความเร็วที่เสถียรและพัฒนาแล้วเพื่อสร้างกระแสน้ำวนในความถี่ที่คาดการณ์ได้ ส่วนโค้ง วาล์ว และตัวลดขนาดจะบิดเบือนโปรไฟล์นั้น หากไม่มีช่วงทางตรงที่เพียงพอ ค่า Strouhal ที่มิเตอร์ใช้ก็จะเปลี่ยนไป และการอ่านค่าก็จะผิดพลาด เครื่องวัด Coriolis ไม่มีข้อกำหนดนี้ เพราะมันวัดมวลโดยตรง ไม่ใช่สัญญาณที่ได้จากความเร็ว
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนสามารถวัดอัตราการไหลของมวลได้หรือไม่?
ไม่โดยตรง การวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรจากความถี่ของการเกิดกระแสน้ำวนนั้นจำเป็น การหาอัตราการไหลเชิงมวลต้องเพิ่มการชดเชยอุณหภูมิและความดัน แล้วคำนวณความหนาแน่นจากนั้น ซึ่งจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดขึ้นหากไม่ทราบองค์ประกอบหรือสถานะของของเหลวอย่างแม่นยำ นี่คือข้อได้เปรียบที่แท้จริงของเครื่องวัดโคริโอลิส: มันอ่านค่าอัตราการไหลเชิงมวลและความหนาแน่นจากสัญญาณการสั่นสะเทือนเดียวกัน โดยไม่ต้องคำนวณการชดเชยใดๆ
การวัดไอน้ำด้วยหลักการโคริโอลิสเป็นการใช้มากเกินไปหรือไม่?
สำหรับไอน้ำแห้งที่มีคุณภาพคงที่และขนาดท่อมาตรฐาน โดยทั่วไปแล้วคำตอบคือใช่ ระบบ Vortex มีราคาถูกกว่า มีประวัติการใช้งานในระบบไอน้ำมายาวนาน และไม่จำเป็นต้องลงทุนเพิ่ม ระบบ Coriolis จะเหมาะสมกว่าเมื่อคุณภาพของไอน้ำเปลี่ยนแปลงไป เมื่อคุณต้องการข้อมูลความหนาแน่นสำหรับการวัดพลังงาน หรือเมื่อขนาดท่อเล็กพอที่ระบบ Coriolis จะยังคงมีความคุ้มค่าในด้านต้นทุน
ขนาดที่ใช้งานได้จริงสูงสุดของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสคือเท่าไหร่?
มิเตอร์รุ่น SH-CMF ครอบคลุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานตั้งแต่ DN1 ถึง DN150 โดยขนาด DN150 สามารถรองรับปริมาณการไหลได้สูงสุดประมาณ 300 ตันต่อชั่วโมง ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของของเหลว แม้จะมีขนาดที่ใหญ่กว่านี้ในตลาด แต่ทั้งน้ำหนัก ราคา และระยะเวลาในการจัดส่งก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเกินขนาด DN150 ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมท่อส่งก๊าซหรือไอน้ำขนาดใหญ่จึงมักใช้มิเตอร์แบบหมุนวนหรือแบบเสียบแทน

รับคำแนะนำ

โปรดแจ้งขนาดท่อ (DN) ชนิดของของเหลว อุณหภูมิและความดันในการใช้งาน และระบุว่าคุณต้องการวัดอัตราการไหลแบบมวลหรือแบบปริมาตร เราจะแนะนำเครื่องวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมตามสภาพการใช้งานจริงของคุณ ไม่ใช่ค่าเริ่มต้น

WhatsApp: +86 18936759191 | sales@silverinstruments.com | https://www.silverinstruments.com/

Email
sales@silverinstruments.com
WA
WhatsApp QR Scan to WhatsApp
Inquiry
Send a Quote