ไทย
เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอัตราการไหลและ/หรือปริมาณรวมของของเหลวในช่วงเวลาที่กำหนด เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดการไหลของของเหลวในท่อปิดหรือทางน้ำเปิด
เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวใช้สำหรับวัดปริมาณของเหลวในท่อปิดหรือทางน้ำเปิด
เนื่องจากหลักการวัดที่แตกต่างกัน เครื่องวัดอัตราการไหลของเหลวแต่ละชนิดจึงมีสภาวะการทำงานที่เหมาะสมที่สุดและข้อกำหนดการติดตั้งเฉพาะของตนเอง ในการใช้งานจริงของเครื่องวัดอัตราการไหล เพื่อให้ได้ผลการวัดที่ดีเยี่ยม จำเป็นต้องเลือกเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของเหลวที่เหมาะสม และต้องคำนึงถึงว่าตำแหน่งการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลต้องตรงตามข้อกำหนดการวัดของเครื่องวัดที่เลือกด้วย
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันแตกต่าง เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน และเครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวล เป็นตัวอย่างของเครื่องวัดอัตราการไหลที่ใช้กันทั่วไปในโรงงานปิโตรเคมี
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นรูรับแสง –DP
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันแตกต่าง (DP flowmeter) เป็นตระกูลใหญ่ของเครื่องวัดอัตราการไหล โดยแบ่งตามรูปแบบของอุปกรณ์ลดแรงดัน เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นรู (orifice plate), ท่อเวนทูรี (venturi tube), หัวฉีด (nossel), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบสมดุล (balance flowmeter), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบลิ่ม (wedge flowmeter) เป็นต้น ซึ่งใช้หลักการวัดเดียวกัน แต่ใช้รูปแบบของอุปกรณ์ลดแรงดันที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการในสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันแตกต่างมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในโรงงานปิโตรเคมี เนื่องจากมีความสามารถในการปรับตัวสูง ช่วงการวัดกว้าง การทำงานเสถียร อัตราการเสียต่ำ และแทบไม่ต้องบำรุงรักษา เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันแตกต่างเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวแบบดั้งเดิม มักใช้ในการวัดน้ำ ดีเซล น้ำมันเบนซิน และของเหลวอื่นๆ
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน มีช่วงการปรับที่กว้างและสามารถใช้ในการวัดอัตราการไหลของของเหลวในกระบวนการต่างๆ เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ นม ดีเซล น้ำมันก๊าด เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้องสร้างกระแสน้ำวนคาร์แมนที่ความเร็วระดับหนึ่ง เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนจึงมีจุดตัดศูนย์ที่สูง อัตราการไหลขั้นต่ำที่เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนสามารถวัดได้นั้นถูกจำกัดโดยเลขเรย์โนลด์ อัตราการไหลของของเหลว และอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (การรบกวนความถี่) เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนมีความไวต่อการแกว่งของของเหลวและการสั่นสะเทือนทางกล หากความถี่ของการสั่นสะเทือนเข้าสู่ช่วงความถี่การวัดของเครื่องวัดอัตราการไหล จะเกิดข้อผิดพลาดทั้งแบบเป็นระบบและแบบสุ่ม
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็ก สำหรับวัดของเหลวสะอาดหรือของเหลวสกปรก
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าผลิตขึ้นตามหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าเหมาะสำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวที่เป็นตัวนำส่วนใหญ่ แต่ไม่เหมาะสำหรับก๊าซและไอน้ำ เป็นเครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวแบบดิจิทัล สามารถใช้ในการวัดการไหลของของเหลวสกปรก ของเหลวที่มีไขมัน และน้ำเสียที่ยังไม่ผ่านการบำบัด เยื่อกระดาษ โคลน และยังสามารถใช้ในการวัดการไหลของสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ใช้เป็น เครื่องวัดอัตราการไหลของกรดไฮโดร คลอริก เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของกรดซัลฟิวริก เครื่องส่งสัญญาณการไหลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ เกจวัดอัตราการไหลของน้ำคลอรีน เครื่องมือวัดอัตราการไหลของน้ำ ประปา เครื่องวัดอัตราการไหลของสารละลายอะลูมิเนียมคลอไรด์ เครื่องวัดอัตราการไหลของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ ซิลเวอร์ไนเตรต สารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ และของเหลวที่เป็นตัวนำอื่นๆ เป็นต้น
ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้เมื่อใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า:
(1) พิจารณาค่าการนำไฟฟ้าของของเหลว ค่าการนำไฟฟ้าขั้นต่ำที่ต้องการควรอ้างอิงตามคำแนะนำของผู้ผลิต โดยทั่วไปจะต้องการค่าการนำไฟฟ้าตั้งแต่ 0.05 ถึง 20 μS/cm ดังนั้นของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าค่อนข้างต่ำจึงไม่เหมาะสม เช่น น้ำปราศจากไอออน น้ำบริสุทธิ์ เป็นต้น
เมื่อพิจารณาถึงค่าการนำไฟฟ้าของของเหลว ควรคำนึงถึงค่าการนำไฟฟ้าของของเหลวด้วย
(2) การเลือกวัสดุบุผิว โดยทั่วไปมีวัสดุให้เลือกหลายชนิด เช่น PTFE, PFA และยาง
(2) การเลือกวัสดุบุผิว โดยทั่วไปมีวัสดุให้เลือกหลายชนิด เช่น PTFE, PFA และยาง
PTFE เป็นวัสดุบุภายในที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด เนื่องจากไม่สามารถติดกาวเข้ากับด้านในของเปลือกได้ จึงไม่เหมาะสำหรับสภาวะสุญญากาศ วัสดุบุภายใน PFA สามารถใช้สำหรับการวัดของเหลวที่ถูกสุขอนามัย เช่น น้ำดื่ม นม น้ำผลไม้ เป็นต้น และสามารถทนต่ออุณหภูมิของเหลวที่สูงกว่าได้ ยาง นีโอพรีน หรือยางธรรมชาติ เป็นวัสดุบุภายในที่ราคาถูกที่สุด มีความทนทานต่อการสึกหรอดีกว่า และสามารถใช้สำหรับการวัดสารละลายหรือน้ำได้
(3) เมื่อเลือกวัสดุอิเล็กโทรดของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่เพียงแต่ต้องพิจารณาความต้านทานการกัดกร่อนของของเหลวที่วัดเท่านั้น แต่ยังต้องหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อพื้นผิวอิเล็กโทรดด้วย
อิเล็กโทรดของเครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลโคริโอลิสเหมาะสำหรับของเหลวทุกชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับของเหลวที่มีส่วนประกอบซับซ้อน เช่น เรซิน น้ำเชื่อม ปูนฉาบ เป็นต้น
เครื่องวัดอัตราการไหลมวลแบบโคริโอลิส - สำหรับการวัดของเหลวทุกชนิด
เครื่องวัดอัตราการไหลมวล ที่กล่าวถึงในบทความนี้หมายถึงเครื่องวัดอัตราการไหลมวลแบบโคริโอลิส สามารถใช้วัดการไหลของของเหลวได้เกือบทุกชนิด การเปลี่ยนแปลงความหนืดของของเหลวไม่มีผลต่อการวัดของเครื่องวัดอัตราการไหลมวล ดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้กับการไหลของโคลนและอิมัลซิไฟเออร์ การวัดการฉีดสารเคมี และการผสมน้ำมันได้ ภายในช่วงความหนาแน่นที่อนุญาตของเครื่องมือ การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นจะไม่มีผลต่อการวัดของเครื่องวัดอัตราการไหลมวล เครื่องวัดอัตราการไหลไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้และไม่เสียหายง่าย
เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่
เครื่องวัดอัตราการไหลมวลแบบโคริโอลิสเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลมวลที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งได้รับความนิยมและใช้งานอย่างแพร่หลายในระดับสากลในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอิเล็กทรอนิกส์นี้เป็นเครื่องมือที่ใช้แรงโคริโอลิสที่เกิดขึ้นเมื่อของเหลวไหลผ่านท่อที่เคลื่อนที่เพื่อวัดอัตราการไหลของมวลของของเหลว สามารถวัดอัตราการไหลของมวลและอุณหภูมิของของเหลวได้พร้อมกัน และสามารถสะสมอัตราการไหลของมวลรวมได้ ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของเครื่องวัดอัตราการไหลมวลของเหลวแบบดิจิทัลนี้คือ สามารถวัดอัตราการไหลของมวล ความหนาแน่น และอุณหภูมิของของเหลวได้พร้อมกัน และไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ความดัน ความหนืด การนำไฟฟ้า และสถานะของของเหลว
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสมีความแม่นยำสูงที่สุดในโลก
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสสามารถใช้สำหรับการวัดของเหลวต่อไปนี้: น้ำมันหล่อลื่น, น้ำมันที่มีความหนืดสูง, น้ำเชื่อม, น้ำมันถั่วลิสง, น้ำมันเบนซิน, น้ำมันดีเซล, ยาสีฟัน, โยเกิร์ต, น้ำมันพืช, น้ำมันไฮดรอลิก, ยาง, พาราฟิน, สี, น้ำมันที่มีความหนืดสูง, สารเพิ่มความข้น, แอสฟัลต์ ฯลฯ
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสใช้วัดอัตราการไหลของมวลแอลกอฮอล์
เมื่อของเหลวไหลผ่านเครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน ของเหลวจะหมุนโรเตอร์ ความเร็วในการหมุนของโรเตอร์มีความสัมพันธ์กับความเร็วของของเหลว ปริมาณการไหลหรือปริมาณรวมจะคำนวณจากอัตราการไหลเฉลี่ยของของเหลวที่โรเตอร์สัมผัสได้ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหันสามารถวัดของเหลวที่สะอาดได้อย่างแม่นยำ
ของเหลวที่ผ่านการกรองแล้วต้องไม่มีสิ่งเจือปนและต้องมีตัวกรอง เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหันของเหลวสามารถวัดน้ำบริสุทธิ์ น้ำแร่ เอทานอล เบียร์ น้ำแร่ น้ำ RO น้ำปราศจาก ไอออน ดีเซล น้ำมันก๊าด แอลกอฮอล์ และของเหลวบริสุทธิ์อื่นๆ ได้
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหันของเหลวใช้สำหรับวัดของเหลวที่สะอาด
ไมโครฟลูมิเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดอัตราการไหลต่ำอย่างแม่นยำในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ การบิน เหมืองแร่ พลังงาน สี และปิโตรเลียม เป็นต้น การใช้งานรวมถึง เชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น แอลกอฮอล์ เชื้อเพลิงชีวภาพ เอทานอล จาระบี สารยึดเกาะ หมึก สารกำจัดศัตรูพืช และของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้าที่สูบหรือไหลตามแรงโน้มถ่วง การเติมเชิงปริมาณ กาวสำหรับหุ่นยนต์ แรงดันไฮดรอลิก มอเตอร์ขนาดใหญ่ การฉีดน้ำมัน ไมโครฟลูมิเตอร์สามารถมีหน่วยวัดเป็น ml/min ได้ ไม่ว่าจะเป็น ml/min หรือ cc/min
ในการเลือกใช้เครื่องวัดอัตราการไหล ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างรอบด้าน โดยทั่วไปแล้วควรพิจารณาในด้านต่อไปนี้:
(1) เพื่อให้แน่ใจว่าการเลือกเครื่องวัดการไหลถูกต้อง ควรพิจารณาพารามิเตอร์กระบวนการต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น สถานะของของเหลว อัตราการไหล ความดัน อุณหภูมิ ความหนาแน่น และความหนืด ภายใต้สภาวะการออกแบบขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด นอกจากนี้ยังควรพิจารณาการเปลี่ยนแปลงในโหมดการทำงานและสภาวะการทำงานที่ผิดปกติ เช่น การเริ่มต้น การทดสอบระบบ และสภาวะกระบวนการในสถานการณ์ฉุกเฉิน
(2) มีข้อกำหนดกระบวนการพิเศษหรือไม่ เช่น มีการไหลหลายเฟส องค์ประกอบของของเหลวพิเศษ การกัดกร่อน การสึกกร่อน ของเหลวมีอนุภาคของแข็งหรือไม่ เป็นต้น
ควรส่งส่วนประกอบของเหลวไปที่ silverinstruments.com
(3) เซ็นเซอร์วัดการไหลของของเหลวที่ติดตั้งในท่อส่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบท่อส่งกระบวนการ ดังนั้นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านวัสดุและเกรดของท่อส่ง และการสูญเสียแรงดันของมิเตอร์วัดการไหลควรน้อยกว่าการสูญเสียแรงดันสูงสุดที่อนุญาตโดยท่อส่งกระบวนการ
ผู้ใช้งานจำเป็นต้องตรวจสอบการสูญเสียแรงดันของมิเตอร์วัดการไหล
(4) ข้อกำหนดความแม่นยำในการวัดของเครื่องมือ โดยปกติความแม่นยำและความเสถียรในการวัดการไหลของเครื่องมือจะเป็นสัดส่วนกับราคาของเครื่องมือ การวัดการไหลในอุปกรณ์กระบวนการไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงเสมอไป การเลือกเครื่องมือวัดการไหลที่เหมาะสมตามข้อกำหนดความแม่นยำถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านต้นทุน
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลที่แม่นยำที่สุด แต่ก็มีราคาแพงที่สุดเช่นกัน
(5) ข้อกำหนดในการติดตั้งเครื่องมือ เครื่องวัดการไหลของของเหลวแต่ละประเภทมีข้อกำหนดในการติดตั้งที่แตกต่างกัน เช่น ข้อกำหนดเกี่ยวกับขนาดท่อตรง การสั่นสะเทือนของท่อ ทิศทางการไหลของของเหลว เป็นต้น
เครื่องวัดอัตราการไหลของเหลวส่วนใหญ่ต้องการท่อตรงที่มีความยาวเพียงพอ เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบพื้นที่แปรผัน เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสและเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ PD ไม่จำเป็นต้องใช้ท่อตรงที่มีความยาวเพียงพอ
เครื่องวัดอัตราการไหลส่วนใหญ่ต้องการท่อตรงสำหรับการติดตั้ง
บทความนี้กล่าวถึงเครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวประเภทต่างๆ โดยสังเขป เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันแตกต่าง เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน และเครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวล สำหรับการวัดของเหลวชนิดต่างๆ นอกจากนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรเตอร์ เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวหน่วยมิลลิลิตรต่อนาที เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวขนาดเล็ก เครื่องวัดอัตราการไหลแบบปริมาตรคงที่ เป็นต้น ก็เป็นเครื่องมือวัดอัตราการไหลของของเหลวที่ใช้กันบ่อยเช่นกัน
ในการใช้งานจริง มีเครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวหลายประเภท แต่ละประเภทมีคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ สภาพการทำงานที่เหมาะสม และข้อกำหนดในการติดตั้งที่แตกต่างกัน ปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพกระบวนการ โอกาสในการใช้งาน สภาพการติดตั้ง และความคุ้มค่า ควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบด้านในการออกแบบเครื่องวัดอัตราการไหล
