เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis คืออะไร และทำงานอย่างไร?

การวัดอัตราการไหลของของไหลต่างๆ ถือเป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมน้ำมัน และก๊าซ มีอุปกรณ์หลายประเภทที่ใช้สำหรับจุดประสงค์นี้ และ เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis ก็เป็นหนึ่งในนั้น เครื่องวัดอัตราการไหลนี้ได้รับความนิยมในช่วงหลายปีที่ผ่านมาในฐานะเครื่องมือวัดอัตราการไหลของของเหลวและก๊าซสำหรับผู้ผลิตและผู้ใช้แท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับใช้เป็น เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวที่มีความหนืดสูง
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis มีต้นทุนการติดตั้งเริ่มต้นที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทอื่น อย่างไรก็ตาม ปัจจัยต่างๆ เช่น ความแม่นยำและความเร็วในการวัด ความสามารถในการวัดมวลได้มากกว่าการวัดปริมาตรเพียงอย่างเดียว และต้นทุนการบำรุงรักษาที่ลดลงตามมา ล้วนส่งผลดีต่อเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทนี้

Coriolis Flow Meter คืออะไร?

หรือที่รู้จักกันในชื่อ เครื่องวัดอัตราการไหลมวล หรือ เครื่องวัดอัตราการไหลเฉื่อย อุปกรณ์นี้ทำงานบนหลักการของความเฉื่อยที่เกิดจากของไหลขณะไหลผ่านท่อที่แกว่ง แรงเฉื่อยนี้ส่งผลให้ท่อบิดตัวตามสัดส่วนของอัตราการไหลมวล เซ็นเซอร์ภายในอุปกรณ์จะตรวจจับระดับความบิดตัวหรือการบิดตัว และส่งสัญญาณการไหลเชิงเส้นเป็นเอาต์พุต

การทำงานของเครื่องวัด Coriolis

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis รุ่นก่อนๆ ประกอบด้วยท่อเดี่ยวที่มีรูปร่างโค้ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผนังท่อมีความบาง จึงมีปัญหาเรื่องการสั่นสะเทือน ในรุ่นที่ทันสมัย ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยการใช้ท่อสองท่อซึ่งทำให้ผนังท่อหนาขึ้น นอกจากนี้ การออกแบบที่ปรับปรุงใหม่ยังใช้พลังงานน้อยลงแต่มีความทนทานสูง มีท่อหลายรูปทรงและหลายแบบวางจำหน่ายในท้องตลาด ซึ่งแต่ละแบบเหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน ท่อทุกแบบมีความแม่นยำสูงและบำรุงรักษาง่าย
ในการออกแบบนี้ ท่อจะถูกสั่นสะเทือนในทิศทางตรงกันข้ามโดยใช้ขดลวดแม่เหล็กที่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนทางเข้าและทางออกของท่อทั้งสอง ขดลวดแม่เหล็กเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ เมื่อแม่เหล็กเหล่านี้สร้างสนามแม่เหล็ก ขดลวดที่ผ่านสนามจะสร้างคลื่นไซน์ ในสภาวะว่างที่ไม่มีของไหลไหลผ่านท่อ คลื่นไซน์ของทางเข้าและทางออกจะอยู่ในเฟสเดียวกัน
และเมื่อมีของไหลไหล ท่อจะบิดตัว ทำให้เกิดการเลื่อนเฟสในคลื่นไซน์ การบิดตัวนี้จะแปรผันตามมวลของของไหลที่ไหล และเซ็นเซอร์จะบันทึกค่าการเลื่อนเฟสนี้ การเลื่อนเฟสจะเท่ากับความแตกต่างของเวลาระหว่างคลื่นไซน์ และค่าที่อ่านได้นี้จะให้อัตราการไหลมวล

ข้อดีของเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis

เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis มีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทอื่นๆ ดังรายการต่อไปนี้
✅ คุณสมบัติที่สำคัญของเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทนี้ก็คือ เป็นเครื่องวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำที่สุดในบรรดาเครื่องวัดอัตราการไหลทั้งหมดที่มีจำหน่าย เครื่องวัดอัตราการไหลเหล่านี้แทบไม่ต้องบำรุงรักษาเลยเพราะไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวใดๆ ที่อาจทำให้เกิดการสึกหรอได้
✅ เครื่องวัดอัตราการไหลแทบไม่ต้องสอบเทียบ เนื่องจากวัดอัตราการไหลของมวลแทนที่จะวัดเฉพาะปริมาตรของของไหล จึงเหมาะสำหรับการวัดอัตราการไหลของวัตถุดิบที่ขายตามน้ำหนัก ไม่ใช่ปริมาตร และในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ มูลค่าของผลิตภัณฑ์อย่างเช่นปิโตรเลียมจะถูกวัดด้วยหน่วยความร้อน (เช่น BTU) ดังนั้นเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมในการคำนวณอัตราการไหลของวัตถุดิบเหล่านี้
✅ เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลให้การวัดค่าของไหลที่แม่นยำ และไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความดัน และความเร็วการไหล จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหลของก๊าซที่มีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ด้วยเหตุนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลของ Coriolis จึงได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis ใช้งานที่ไหน?