ประเภทและวิธีการเลือกใช้เครื่องวัดการไหลของออกซิเจน (O2)

เมื่อวัดอัตราการไหลของออกซิเจน ควรพิจารณาอะไรบ้าง?

หัวใจสำคัญของการวัดอัตราการไหลของออกซิเจนอยู่ที่ "ความปลอดภัย ความแม่นยำ และความสามารถในการปรับให้เข้ากับสภาพการทำงาน"

เครื่องวัดอัตราการไหลของออกซิเจนแบบไร้น้ำมัน ได้รับการรับรองมาตรฐาน ATEX

การวัดอัตราการไหลของก๊าซ O2 ต้องใช้เครื่องวัดอัตราการไหลที่ได้รับการรับรอง ATEX

ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ออกซิเจนเป็นก๊าซที่ช่วยในการเผาไหม้ ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับไขมันและสิ่งสกปรก ดังนั้น เครื่องวัดอัตราการไหลต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความสะอาดปราศจากน้ำมัน และวัสดุต้องเข้ากันได้กับออกซิเจน และควรเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลก๊าซที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ATEX

เครื่องวัดการไหลของออกซิเจนที่มีความแม่นยำสูง

ความแม่นยำในการวัดก๊าซก็มีความสำคัญมากเช่นกัน โดยสถานการณ์ที่แตกต่างกันจะต้องการช่วงความคลาดเคลื่อนที่แตกต่างกัน การผลิตในภาคอุตสาหกรรมโดยทั่วไปต้องการความแม่นยำที่ ± 1% ถึง ± 2.5%

เลือกใช้เครื่องวัดอัตราการไหลของออกซิเจนให้เหมาะสมกับสภาวะการใช้งาน

จำเป็นต้องเลือกประเภทที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น สถานะของออกซิเจน (ออกซิเจนในสถานะก๊าซ/ของเหลว) ความดัน อุณหภูมิ ช่วงการไหล ฯลฯ เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดในการวัดหรือความเสียหายของอุปกรณ์ที่เกิดจากสภาวะการทำงานที่ไม่ตรงกัน

เครื่องวัดอัตราการไหลของออกซิเจนมีกี่ประเภทหลัก?

ในปัจจุบัน เครื่องวัดอัตราการไหลของออกซิเจนที่ใช้กันทั่วไปแบ่งออกเป็น 3 รุ่นหลัก โดยแต่ละรุ่นมีสถานการณ์การใช้งานที่ชัดเจนและข้อดีเฉพาะตัว ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการวัดออกซิเจนในรูปก๊าซส่วนใหญ่ได้

ในขณะเดียวกัน ก็มีรุ่นพิเศษสำหรับสภาพการทำงานพิเศษเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการวัดมีความแม่นยำและปลอดภัยในสถานการณ์ต่างๆ

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลความร้อนสำหรับวัดการไหลของออกซิเจน

เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงความร้อน สำหรับก๊าซ O2

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลความร้อนทำงานอย่างไรสำหรับก๊าซออกซิเจน?

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบใช้ความร้อน รุ่น SRK-100 เป็นเครื่องมืออเนกประสงค์สำหรับวัดปริมาณออกซิเจนในสถานะก๊าซ จุดเด่นหลักคือความสามารถในการปรับตัวสูงและใช้งานสะดวก หลักการทำงานคือการตรวจจับความร้อนที่สูญเสียไปในระหว่างการไหลของออกซิเจนผ่านองค์ประกอบความร้อนและเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ จากนั้นแปลงเป็นข้อมูลอัตราการไหล

การใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลความร้อนสำหรับก๊าซออกซิเจนมีข้อดีอย่างไร?

• เหมาะสำหรับสภาวะการไหลขนาดเล็กและปานกลาง ไม่ว่าจะเป็นอัตราการไหลทั่วไปขนาดเล็กและปานกลางตั้งแต่หลายลูกบาศก์เมตรไปจนถึงหลายสิบลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง หรือสถานการณ์อัตราการไหลต่ำเพียง 10 sccm ก็สามารถส่งข้อมูลได้อย่างเสถียร
• สามารถตรวจจับความผันผวนของอัตราการไหลได้แบบเรียลไทม์ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมที่ต้องการการตรวจสอบอัตราการไหลแบบไดนามิก
• การสูญเสียแรงดันมีน้อยมากและแทบจะไม่ส่งผลกระทบต่อสมดุลแรงดันโดยรวมของระบบส่งออกซิเจนเลย
• สามารถเลือกวิธีการติดตั้งได้หลากหลาย เช่น การเสียบมิเตอร์วัดการไหลของออกซิเจน หรือการติดตั้งผ่านท่อส่งออกซิเจน ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความยืดหยุ่น
• บำรุงรักษาง่าย เพียงแค่ทำความสะอาดหัววัดเซ็นเซอร์เป็นประจำ ก็ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการใช้งานและการบำรุงรักษาได้อย่างมาก
• นอกจากนี้ยังสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาวะความดันที่แตกต่างกันได้ โดยทำงานได้ตามปกติในสภาพแวดล้อมที่มีความดันปานกลางและสูง ตั้งแต่ความดันบรรยากาศไปจนถึงหลายสิบบาร์ วัสดุที่ใช้ทำชิ้นส่วนที่สัมผัสกับของเหลวของเซ็นเซอร์วัดการไหลของก๊าซออกซิเจนส่วนใหญ่ทำจากสแตนเลส 316L ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านการทำความสะอาดแบบปราศจากน้ำมันและการป้องกันการกัดกร่อนสำหรับการวัดออกซิเจนอย่างครบถ้วน

โรตามิเตอร์แบบท่อโลหะสำหรับวัดการไหลของออกซิเจน

โรตามิเตอร์ สำหรับก๊าซออกซิเจน

โรตามิเตอร์ทำงานอย่างไรในการวัดการไหลของออกซิเจน?

โรตามิเตอร์แบบท่อโลหะ ถือได้ว่าเป็น "เครื่องมือที่ใช้งานได้จริง" ในการวัดออกซิเจน และเป็นที่นิยมเนื่องจากโครงสร้างที่เรียบง่ายและคุ้มค่าสูง หลักการวัดนั้นอาศัยสมดุลระหว่างแรงลอยตัวและแรงโน้มถ่วง โดยอัตราการไหลจะแสดงโดยตำแหน่งการยกของโรเตอร์ภายในท่อโลหะทรงกรวย การอ่านค่าทำได้ง่ายและชัดเจน และผู้ปฏิบัติงานในสถานที่สามารถอ่านข้อมูลได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องได้รับการฝึกอบรมเฉพาะทาง

การใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบพื้นที่แปรผันสำหรับออกซิเจนมีข้อดีอย่างไร?

เครื่องวัดอัตราการไหลประเภทนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหลต่ำถึงปานกลางที่อุณหภูมิและความดันห้อง เช่น การตรวจสอบอัตราการไหลขาออกของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนขนาดเล็ก และการควบคุมอัตราการไหลของท่อจ่ายออกซิเจนในโรงงาน โดยทั่วไปช่วงการวัดจะอยู่ระหว่าง 0.1 ลูกบาศก์เมตรถึง 100 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการออกซิเจนของอุปกรณ์ขนาดเล็กและขนาดกลางส่วนใหญ่ได้

เปลือกนอกและท่อด้านในส่วนใหญ่ทำจากวัสดุสแตนเลส ซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและสามารถปรับตัวให้เข้ากับการกัดกร่อนของกรด-ด่างเล็กน้อยในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมได้ นอกจากนี้ อัตราการชำรุดเสียหายยังต่ำมาก โดยมีเพียงโรเตอร์และท่อทรงกรวยเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งแทบไม่ต้องบำรุงรักษาและเปลี่ยนชิ้นส่วนบ่อยครั้ง และมีข้อได้เปรียบในการควบคุมต้นทุนอย่างเห็นได้ชัด

สิ่งที่ควรสังเกตเมื่อวัดปริมาณออกซิเจนด้วยโรตามิเตอร์?

อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่าวิธีการนี้เหมาะสมกว่าสำหรับการวัดภายใต้สภาวะการทำงานที่คงที่ หากเกิดความผันผวนของความดันอย่างรุนแรงหรือการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลอย่างฉับพลัน ความแม่นยำในการวัดจะได้รับผลกระทบในระดับหนึ่ง ดังนั้นจึงเหมาะสมกว่าสำหรับสถานการณ์การตรวจสอบตามปกติที่ไม่ต้องการการตอบสนองแบบไดนามิกสูง

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวนสำหรับวัดอัตราการไหลของออกซิเจน

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวน สำหรับก๊าซออกซิเจน

เครื่องวัดการไหลแบบกระแสน้ำวนวัดการไหลของก๊าซออกซิเจนได้อย่างไร?

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน (Vortex flowmeter) จัดอยู่ในกลุ่ม "เครื่องมือหลัก" ในการวัดปริมาณออกซิเจนที่มีอัตราการไหลสูง ด้วยข้อดีคือมีความแม่นยำสูงและช่วงการวัดกว้าง โดยใช้หลักการของปรากฏการณ์กระแสน้ำวนคาร์มัน (Karman vortex street) ที่เกิดจากการไหลของของเหลวผ่านตัวสร้างกระแสน้ำวน ตรวจจับความถี่ของกระแสน้ำวนผ่านเซ็นเซอร์ และแปลงเป็นอัตราการไหล

การใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนในการวัดปริมาณออกซิเจนมีข้อดีอย่างไรบ้าง?

• หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนทำให้มีความเสถียรภายใต้สภาวะการไหลสูง โดยสามารถวัดได้ตั้งแต่ 10 ลูกบาศก์เมตรไปจนถึงหลายพันลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการตรวจสอบการส่งออกซิเจนในปริมาณมากในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม เช่น โรงงานเคมีขนาดใหญ่และโรงงานเหล็ก
• เครื่องมือนี้มีความแม่นยำในการวัดสูง โดยปกติอยู่ที่ ± 1% FS มีความสามารถในการทำซ้ำได้ดี มีความคลาดเคลื่อนของข้อมูลน้อยภายใต้การใช้งานในระยะยาว และไม่ได้รับผลกระทบจากความผันผวนเล็กน้อยของอุณหภูมิและความดันของก๊าซ
• สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพการทำงานที่มีแรงดันสูง (สูงถึงหลายสิบบาร์หรือสูงกว่านั้น) และอุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปอยู่ที่ -40 องศาเซลเซียส ถึง 200 องศาเซลเซียส) และมีความเสถียรเป็นเลิศในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน
• เซ็นเซอร์ของเครื่องวัดการไหลแบบ Vortex ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ จึงมีการสึกหรอต่ำ และมีอายุการใช้งานยาวนานเมื่อใช้ในการวัดปริมาตรของออกซิเจน
• เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบดิจิทัลสำหรับ O2: เครื่องส่งสัญญาณการไหลแบบ Vortex รองรับสัญญาณเอาต์พุตหลายรูปแบบ เช่น 4-20mA/พัลส์/ความถี่/MODBUS RTU และ HART ทำให้เชื่อมต่อกับระบบควบคุมส่วนกลางเพื่อการตรวจสอบระยะไกลได้อย่างง่ายดาย
• รุ่นที่มีระบบชดเชยอุณหภูมิและความดันในตัว ช่วยให้สามารถดูข้อมูลอุณหภูมิ ความดัน อัตราการไหล และปริมาณการไหลรวมของออกซิเจนได้โดยตรงจากจอแสดงผลดิจิทัล

ในปัจจุบัน เครื่องวัดอัตราการไหลของออกซิเจนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมีอยู่ 3 ประเภทหลัก โดยแต่ละประเภทมีสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน ได้แก่: เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบใช้ความร้อน เหมาะสำหรับการวัดออกซิเจนในรูปก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะการไหลขนาดเล็กและปานกลาง มีความเร็วในการตอบสนองสูง การสูญเสียแรงดันต่ำ และติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย; เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรเตอร์ท่อโลหะ มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและต้นทุนปานกลาง เหมาะสำหรับการวัดอัตราการไหลปานกลางและต่ำที่อุณหภูมิและความดันห้อง มีการอ่านค่าที่ชัดเจนและทนทานต่อการกัดกร่อนสูง; และเครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวน เหมาะสำหรับการวัดออกซิเจนในรูปก๊าซที่มีอัตราการไหลสูง มีความแม่นยำสูง ช่วงการวัดกว้าง ปรับตัวได้ดีในสภาวะความดันและอุณหภูมิสูง และมีความเสถียรดี

จะวัดอัตราการไหลของออกซิเจนปริมาณน้อย เช่น 10 sccm ได้อย่างไร?

มิเตอร์วัด/ควบคุมการไหลของก๊าซออกซิเจนที่ มีอัตราการไหลต่ำมาก

การวัดอัตราการไหลของออกซิเจนในปริมาณน้อย (เช่น 1 sccm, 10 sccm, 100 sccm เป็นต้น) จำเป็นต้องมีความสมดุลระหว่างความแม่นยำและความสามารถในการควบคุม และตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดคือเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบใช้ความร้อนขนาดเล็กและตัวควบคุม อุปกรณ์ประเภทนี้ใช้หลักการแพร่ความร้อนเพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความร้อนระหว่างการไหลของก๊าซ ช่วงการวัดสามารถต่ำได้ถึง 0~1 ลิตร/ชั่วโมง และความแม่นยำในการวัดสามารถสูงถึง ± 1% FS ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์ทางการแพทย์ ภาชนะปฏิกิริยาขนาดเล็ก และสถานการณ์อื่นๆ ในขณะเดียวกัน ตัวควบคุมการไหลแบบรวมสามารถควบคุมการไหลของก๊าซ O2 ได้อย่างแม่นยำโดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องใช้โมดูลควบคุมเพิ่มเติม ทำให้ใช้งานง่าย อุปกรณ์มีขนาดกะทัดรัด ใช้พื้นที่ติดตั้งน้อย และเหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่แคบ

วิธีการวัดอัตราการไหลของออกซิเจนเหลว (LOX) ทำอย่างไร?

การวัดการไหลของ LOX ในอุณหภูมิต่ำมาก

ออกซิเจนเหลวมีคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำมาก (ประมาณ -183 องศาเซลเซียส) และกลายเป็นแก๊สได้ง่าย เครื่องวัดอัตราการไหลแบบทั่วไปไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำมากได้ และต้องใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสโดยเฉพาะ เครื่องวัดอัตราการไหลชนิดนี้ใช้หลักการวัดอัตราการไหลตามมวล ซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความดัน และความหนาแน่น และสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมาก ควรเลือกใช้วัสดุโลหะผสมสแตนเลสที่ทนต่ออุณหภูมิต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวเปราะที่อุณหภูมิต่ำ การออกแบบโครงสร้างควรมีประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนที่ดีเพื่อป้องกันผลกระทบของการระเหยของออกซิเจนเหลวต่อการวัด

ในขณะเดียวกัน จำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานการทำความสะอาดแบบปราศจากน้ำมัน ขจัดอันตรายด้านความปลอดภัย และนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการจัดเก็บ การขนส่ง เคมี การบินและอวกาศ และอุตสาหกรรมอื่นๆ สำหรับการตรวจสอบการไหลของออกซิเจนเหลว

ควรตรวจสอบพารามิเตอร์ทางเทคนิคใดบ้างเมื่อเลือกซื้อเครื่องวัดอัตราการไหลของออกซิเจน?

นอกเหนือจากฟังก์ชันหลักแล้ว การเลือกควรเน้นการตรวจสอบพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• ช่วงการวัดควรครอบคลุมช่วงการไหลที่ใช้จริง ผู้ใช้จำเป็นต้องระบุอัตราการไหลต่ำสุด อัตราการไหลปกติ และอัตราการไหลสูงสุดให้กับวิศวกรของ silverinstruments.com เพื่อเลือกขนาดเซ็นเซอร์วัดการไหลของออกซิเจนที่เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อความแม่นยำหากช่วงการวัดกว้างหรือแคบเกินไป
• ระดับความแม่นยำถูกกำหนดโดยหลักการของเครื่องวัดการไหล โดยใช้ช่วง อุณหภูมิการทำงาน และความดัน โดยในบริบททางอุตสาหกรรมจะมีค่าตั้งแต่ ± 1.5% ถึง ± 2.5% และความต้องการความแม่นยำสูงจะอยู่ในช่วง ± 0.5% ถึง ± 1%
• แรงดันและอุณหภูมิในการทำงานต้องตรงกับสภาพการทำงานจริง ต้องตรวจสอบช่วงแรงดันที่อุปกรณ์ทนได้สำหรับการวัดออกซิเจนในสถานะก๊าซ และต้องตรวจสอบความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิต่ำสำหรับการวัดออกซิเจนในสถานะของเหลว
• ให้ความสำคัญกับสัญญาณเอาต์พุตแบบ 4-20mA/pulse หรือโปรโตคอล HART เพื่ออำนวยความสะดวกในการเข้าถึงระบบควบคุม
• วัสดุที่ใช้ควรเป็นวัสดุที่เข้ากันได้กับออกซิเจน เช่น สแตนเลส 316L เพื่อความปลอดภัยและเสถียรภาพ