น้ำอ่อนคืออะไร และเหตุใดจึงต้องวัดอัตราการไหลของน้ำ?
น้ำอ่อน หมายถึง น้ำที่ผ่านการบำบัดด้วยการแลกเปลี่ยนไอออนหรือการออสโมซิสย้อนกลับ เพื่อกำจัดไอออนความกระด้าง เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม ซึ่งโดยทั่วไปจะมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่า 50 μS/cm ความสำคัญทางอุตสาหกรรมประกอบด้วย:
1. การป้องกันการเกิดตะกรัน: ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ (หม้อไอน้ำ, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน)
2. ความเสถียรของกระบวนการ: รับรองความแม่นยำของสูตรในอุตสาหกรรมยาและอาหาร
3. การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม: ตรงตามมาตรฐานความเข้มข้นของไอออนสำหรับการปล่อยน้ำเสีย
อุตสาหกรรมหลักที่ต้องการการวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อนที่แม่นยำ:
เภสัชกรรม (ระบบน้ำบริสุทธิ์)
อาหารและเครื่องดื่ม (การผสมส่วนผสม)
ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (การทำความสะอาดเวเฟอร์)
การแปรรูปทางเคมี (การทำความเย็นเครื่องปฏิกรณ์)
ระบบหมุนเวียนอากาศ HVAC
การวิเคราะห์เปรียบเทียบเทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อนสี่แบบ
# 1. เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหัน น้ำอ่อน 
หลักการทำงาน: พลังงานจลน์ของน้ำอ่อนจะหมุนกังหัน โดยอัตราการไหลจะคำนวณโดยใช้เซ็นเซอร์แม่เหล็ก/ออปติคัลที่ตรวจจับความเร็วในการหมุน
ข้อดีของการวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อน:
✅ความแม่นยำ 0.5%
✅ครอบคลุมขนาดท่อทั้งหมด (DN4-DN200) เพื่อครอบคลุมท่อและช่วงการไหลที่แตกต่างกัน โดยปกติแล้ว คำขอคือ มาตรวัดการไหล RO 1/2 นิ้ว มาตรวัดการไหลของน้ำ 1 นิ้ว มาตรวัดการไหลของน้ำ OR 2 นิ้ว มาตรวัดการไหลของน้ำ 3 นิ้ว และอื่นๆ
✅วัดความเร็วการไหล 0.3-10 ม./วินาที
✅วัสดุสแตนเลสสำหรับการวัดน้ำอ่อน
✅
มิเตอร์วัดอัตราการไหลของน้ำราคาประหยัด ✅มาตรวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อนแบบดิจิทัลพร้อมจอแสดงผลดิจิทัล 4-20mA เอาต์พุตพัลส์ ตัวเลือกพร้อม MODBUS RTU
ข้อจำกัด:
- เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันของเหลวมีความไวต่ออนุภาค (ต้องใช้ตัวกรองขนาด 100μm) จึงสามารถวัดได้เฉพาะของเหลวที่สะอาดเท่านั้นโดยไม่มีอนุภาค
-การสึกหรอทางกลส่งผลต่อเสถียรภาพในระยะยาว เนื่องจากมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอยู่ภายในเซ็นเซอร์การไหลของกังหัน
# 2. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน 
หลักการทำงาน: ใช้เอฟเฟกต์ถนนกระแสน้ำวน Kármán เพื่อคำนวณการไหลผ่านความถี่การไหลของกระแสน้ำวนที่ตรวจพบ
เครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสน้ำวนสำหรับการวัดประสิทธิภาพน้ำอ่อน:
✅ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว (บำรุงรักษาน้อย)
✅สามารถนำไปทำเป็นมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำแรงดันสูงได้ เช่น ทนแรงดัน 6.3MPa
✅ช่วงอุณหภูมิกว้าง (-40°C~350°C) สำหรับเซ็นเซอร์การไหลของกระแสน้ำวน
✅
เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลทำจากสแตนเลสทั้งหมด วัสดุสแตนเลส 304, 316 หรือ 316L
✅สามารถผลิตเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลแบบใช้ไฟ DC 24V หรือแบตเตอรี่ได้
✅สามารถทำเป็นการเชื่อมต่อกระบวนการต่างๆ เช่น หน้าแปลน มาตรวัดอัตราการไหลสุขาภิบาลแบบไตรแคลมป์ การเชื่อมต่อแบบสกรู และอื่นๆ
เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อนแบบเชื่อมต่อแบบไตรแคลมป์
ข้อจำกัด:
- ความแม่นยำลดลงต่ำกว่า 0.5 ม./วินาที และความแม่นยำปกติสำหรับการวัดน้ำคือ 1.0%
- ต้องใช้ท่อตรงต้นน้ำ 10D และปลายน้ำ 5D
# 3. โรตามิเตอร์ 
กลไก: ตำแหน่งลูกลอยในท่อเรียวสอดคล้องกับอัตราการไหล ช่วยให้อ่านค่าได้ด้วยสายตา
ประโยชน์ของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรตามิเตอร์น้ำอ่อน:
✅การตรวจสอบอัตราการไหลของน้ำด้วยภาพ
✅มาตรวัดอัตราการไหลที่คุ้มค่าสำหรับน้ำ RO (ประหยัด 40%-60%)
✅โรตามิเตอร์มีประวัติยาวนานและประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียร
✅ความสามารถในการตรวจสอบในพื้นที่โดยไม่ต้องใช้พลังงานภายนอก
โรตามิเตอร์ตรวจสอบในพื้นที่โดยไม่มีแหล่งจ่ายไฟ ข้อเสีย:
ความแม่นยำ -2%-5% (ไม่เหมาะสำหรับการโอนสิทธิ์การดูแล)
-การติดตั้งแบบแนวตั้งปกติ และการติดตั้งแบบแนวนอนจะมีค่าใช้จ่ายสูงมาก
-เหมาะสำหรับการวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อนที่มีอัตราการไหลต่ำ
# 4. เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis 
เทคโนโลยีหลัก: วัดการเลื่อนเฟสจากแรงโคริโอลิสในท่อสั่นสะเทือนเพื่อกำหนดอัตราการไหลของมวล
ข้อดีของการใช้เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis เพื่อวัดอัตราการไหลของมวลน้ำอ่อน
✅ ±0.1% ความแม่นยำสูงพิเศษ เป็นเครื่องวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำสูง
✅เอาต์พุตหลายพารามิเตอร์ นอกจากจะวัดอัตราการไหลของมวลและการไหลรวมของซอฟต์แวร์แล้ว ยังสามารถวัดความหนาแน่น/อุณหภูมิของน้ำ RO ได้อีกด้วย
✅ ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าการนำไฟฟ้า
✅ตัวเลือกช่วงอัตราการไหลที่หลากหลาย เช่น ตั้งแต่ 40 กรัม/ชม. ถึง 1 ตัน/ชม. ถึง 10 ตัน/ชม. Silver Automation Instruments ทั้งหมดมีโซลูชันสำหรับช่วงอัตราการไหลและขนาดท่อที่แตกต่างกัน
ช่วงอัตราการไหลของมวลน้ำที่สอดคล้องกับมาตรวัดอัตราการไหลของมวลขนาดต่างๆ:
|
Inch
|
3/8”
|
1/2”
|
3/4”
|
1”
|
1.5”
|
2”
|
2.5”
|
3”
|
4”
|
5”
|
6”
|
8”
|
8”
|
10”
|
12”
|
|
DN(mm)
|
10
|
15
|
20
|
25
|
40
|
50
|
65
|
80
|
100
|
125
|
150
|
200A
|
200B
|
250
|
300
|
|
Flow Range
|
0~1.5 T/h
|
0~3 T/h
|
0~7 T/h
|
0~13 T/h
|
0~22 T/h
|
0~33 T/h
|
0~60 T/h
|
0~100 T/h
|
0~160 T/h
|
0~230 T/h
|
0~300 T/h
|
0~400 T/h
|
0~500 T/h
|
0~800 T/h
|
0~1500 T/h
|
หมายเหตุ:
Coriolis เป็นเครื่องวัดอัตราการไหลที่มีต้นทุนสูง เมื่อเทียบกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน (TUF) เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ และโรตามิเตอร์ เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของมวลน้ำมีความไวต่อการสั่นสะเทือน
เมื่อพิจารณาถึงการวัดอัตราการไหลของน้ำ มาตรวัดอัตราการไหลของแม่เหล็กไฟฟ้า (magmeters) มักถูกนึกถึงในฐานะโซลูชันที่ขาดไม่ได้ เครื่อง
วัดอัตราการไหลของน้ำแบบ full-bore เหล่านี้ให้การทำงานที่ไม่รบกวนระบบ ไม่มีการอุดตันของการไหล และมีราคาที่คุ้มค่า อย่างไรก็ตาม การใช้งานของเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อนกลับกลายเป็นปัญหาพื้นฐาน เนื่องจากข้อจำกัดทางเทคนิค
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (magmeters) ทำงานตามกฎของฟาราเดย์ ซึ่งกำหนดให้ของไหลมีค่าการนำไฟฟ้า (>5 μS/cm) ค่าการนำไฟฟ้าต่ำของน้ำอ่อน (<50 μS/cm) ทำให้เกิด:
1. การลดทอนสัญญาณ: แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ลดลงทำให้ SNR ลดลง
2. การดริฟต์จุดศูนย์: โพลาไรเซชันของอิเล็กโทรดในสื่อที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ
3. ข้อผิดพลาดในการวัด: ±5%+ ความเบี่ยงเบนเทียบกับมิเตอร์กังหัน ±0.5%
แนวโน้มตลาดสำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อน
ตลาดเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำอ่อนทั่วโลกมีมูลค่าสูงถึง 1.2 พันล้านดอลลาร์ในปี 2566 โดยอุปกรณ์วัดอัตราการไหลของ Coriolis แบบหลายพารามิเตอร์มีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ที่ 8.7% (Flow Research) ปัจจุบันเครื่องส่งสัญญาณการไหลอัจฉริยะที่รองรับ IIoT ที่ใช้โปรโตคอล Modbus/Profibus PA ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย โดยนำเสนอการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์สำหรับการสึกหรอของตลับลูกปืน (เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหัน) หรือความผิดปกติของการสั่นสะเทือน (เครื่องส่งสัญญาณการไหลแบบวอร์เท็กซ์)
