เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสคืออะไร และทำงานอย่างไร?

การวัดอัตราการไหลของของเหลวชนิดต่างๆ เป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมน้ำมัน และก๊าซ มีอุปกรณ์หลายประเภทที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ และ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส ก็เป็นหนึ่งในนั้น ได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมาในฐานะเครื่องมือวัดอัตราการไหลของของเหลวและก๊าซสำหรับผู้ผลิตและผู้ใช้งานอุปกรณ์สำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับใช้เป็น เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวที่มีความหนืดสูง อีกด้วย
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสมีค่าติดตั้งเริ่มต้นสูงกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทอื่น อย่างไรก็ตาม ข้อดีต่างๆ เช่น ความแม่นยำและความเร็วในการวัด ความสามารถในการวัดมวลแทนที่จะเป็นเพียงปริมาตร และค่าบำรุงรักษาที่ต่ำกว่าในภายหลัง ล้วนเป็นปัจจัยที่สนับสนุนการใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสคืออะไร?

อุปกรณ์นี้รู้จักกันในชื่อเครื่องวัดอัตราการไหลมวล หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแรงเฉื่อย ทำงานโดยอาศัยหลักการของแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นจากของเหลวขณะไหลผ่านท่อที่สั่น แรงเฉื่อยนี้ทำให้ท่อบิดตัวตามสัดส่วนของอัตราการไหลของมวล ระดับการบิดหรือการบิดเบี้ยวนี้จะถูกตรวจจับโดยเซ็นเซอร์ในอุปกรณ์ และส่งสัญญาณการไหลเชิงเส้นออกมาเป็นผลลัพธ์

หลักการทำงานของเครื่องวัดโคริโอลิส

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส รุ่นแรกๆ นั้นประกอบด้วยท่อเดี่ยวที่มีรูปทรงโค้ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผนังท่อบางมาก จึงทำให้เกิดปัญหาเรื่องการสั่นสะเทือน ในรุ่นใหม่ๆ ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วโดยการใช้ท่อสองท่อที่มีผนังหนาขึ้น นอกจากนี้ การออกแบบที่ปรับปรุงใหม่ยังใช้พลังงานน้อยลง แต่มีความทนทานสูง มีท่อหลายรูปทรงและหลายแบบให้เลือกในท้องตลาด แต่ละแบบเหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน ทั้งหมดมีความแม่นยำสูงและต้องการการบำรุงรักษาต่ำ
ในการออกแบบนี้ ท่อจะสั่นในทิศทางตรงกันข้ามโดยใช้ขดลวดแม่เหล็กที่ติดตั้งไว้ที่ส่วนทางเข้าและทางออกของท่อทั้งสอง ขดลวดแม่เหล็กเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ เมื่อสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กเหล่านี้ ขดลวดที่ผ่านสนามแม่เหล็กจะสร้างคลื่นไซน์ ในสภาวะที่ไม่มีของเหลวไหลผ่านท่อ คลื่นไซน์ที่ทางเข้าและทางออกจะอยู่ในเฟสเดียวกัน
เมื่อมีการไหลของของเหลว ท่อจะบิดตัวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสในคลื่นไซน์ การบิดตัวนี้เป็นสัดส่วนกับมวลของของเหลวที่ไหล และเซ็นเซอร์จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเฟสนี้ การเปลี่ยนแปลงเฟสเท่ากับความแตกต่างของเวลาKระหว่างคลื่นไซน์ และค่าที่ได้นี้จะบ่งบอกถึงอัตราการไหลของมวล

ข้อดีของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทอื่นๆ ซึ่งมีรายละเอียดดังต่อไปนี้
✅ คุณสมบัติที่สำคัญของเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทนี้คือ มีความแม่นยำที่สุดในบรรดาเครื่องวัดอัตราการไหลที่มีอยู่ทั้งหมด เครื่องวัดอัตราการไหลเหล่านี้ต้องการการบำรุงรักษาต่ำ เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งอาจทำให้เกิดการสึกหรอได้
✅ นอกจากนี้ยังแทบไม่ต้องทำการสอบเทียบเลย เนื่องจากเป็นการวัดอัตราการไหลของมวลแทนที่จะวัดปริมาตรของของเหลว จึงเหมาะสำหรับการวัดอัตราการไหลของวัสดุที่ขายตามน้ำหนัก ไม่ใช่ปริมาตร และในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ มูลค่าของผลิตภัณฑ์ เช่น ปิโตรเลียม จะวัดด้วยหน่วยความร้อน (เช่น BTU) ทำให้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสเป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดในการคำนวณอัตราการไหลของวัสดุดังกล่าว
✅ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลสารให้การวัดของเหลวที่แม่นยำและไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความดัน และความเร็วการไหล ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหลของก๊าซซึ่งมีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวได้ง่ายกว่า ด้วยเหตุนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสจึงได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสควรใช้ที่ไหนบ้าง?