ข้อดีของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซวอร์เท็กซ์

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบวอร์เท็กซ์ทำงานอย่างไร?

หลักการของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์คือการสั่นของของไหล หลักการและเทคโนโลยีของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์คือการสอดวัตถุทึบเข้าไปในท่อในแนวตั้ง ของไหลจะไหลผ่านวัตถุทึบ ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ของวัตถุและอัตราการไหลจะถูกใช้เพื่อวัดอัตราการไหล เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์นี้เรียกอีกอย่างว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ชีดดิ้ง หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์คาร์แมน

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์สามารถวัดของเหลว ก๊าซ และไอน้ำได้ เครื่องวัดอัตราการไหลก๊าซมีการใช้งานที่หลากหลายดังนี้:

● การวัดอัตราการไหลของก๊าซในโรงงานเหล็กและเหล็กกล้าและโรงงานโค้ก
●อัตราการไหลของอากาศในหม้อไอน้ำ วัดปริมาณอากาศรอง
●การวัดอัตราการไหลของก๊าซไอเสียจากปล่องไฟ
●การวัดอัตราการไหลของอากาศในระบบบำบัดน้ำ
●การวัดอัตราการไหลของก๊าซในกระบวนการผลิตของโรงงานปูนซีเมนต์ บุหรี่ และแก้ว
●การวัดอัตราการไหลของอากาศอัด
● การวัดอัตราการไหลของก๊าซ ของก๊าซธรรมชาติ CO2 ก๊าซถ่านหิน ก๊าซเหลว ก๊าซแฟลร์ ไฮโดรเจน ฯลฯ

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนที่ใช้เป็น เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบดิจิทัล มีข้อดีดังต่อไปนี้:

• 1. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนมีข้อดีคือไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและมีความน่าเชื่อถือสูง เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบควบคุมปริมาณการไหลหรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ DP มีประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ และยังมีเอาต์พุตสัญญาณดิจิทัล เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหันน้ำ
• 2. เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบวอร์เท็กซ์ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ไม่มีการสึกหรอทางกล อัตราความล้มเหลวต่ำและมีความน่าเชื่อถือที่ดี เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบวอร์เท็กซ์ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทางกลอยู่ภายใน ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการใช้งาน และดัชนีความน่าเชื่อถือโดยทั่วไป (เวลาทำงานที่ปราศจากข้อผิดพลาดเมื่อทำการวัดอัตราการไหลของก๊าซ) สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 40,000 ชั่วโมง
• 3. อัตราส่วนช่วงกว้างและความแม่นยำในการวัดสูง: โดยทั่วไปอัตราส่วนช่วงของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์จะอยู่ที่ 10:1 ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์ที่อัตราการไหลผันผวนและเปลี่ยนแปลงบ่อย ความแม่นยำในการวัดของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.75% ~ 2.0% ความสามารถในการทำซ้ำโดยทั่วไปอยู่ที่ 0.2% ~ 0.5% และความแม่นยำในการวัดอยู่ในระดับปานกลางถึงสูง
• 4. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Vortex Shedding สามารถปรับใช้กับตัวกลางได้ดีและใช้งานได้หลากหลาย เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Vortex สามารถใช้วัดอัตราการไหลของก๊าซ ของเหลว และไอน้ำ รวมถึงอัตราการไหลของของเหลวทั้งหมด รวมถึงการวัดอัตราการไหลของของเหลวที่มีอุณหภูมิสูง ความดันสูง กัดกร่อน และสกปรก เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Vortex สามารถปรับใช้กับตัวกลางได้ดีและใช้งานได้หลากหลาย ค่าสัมประสิทธิ์การไหลของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Vortex ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ทางกายภาพของตัวกลางในการวัด เช่น อุณหภูมิ ความหนาแน่น ความหนืด ฯลฯ กล่าวคือ ค่าสัมประสิทธิ์ของเครื่องมือจะไม่เปลี่ยนแปลงแม้ในขณะทำงาน ทำให้การใช้งานเครื่องวัดอัตราการไหลเป็นเรื่องง่ายและสะดวกสบาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งประสิทธิภาพที่ค่าสัมประสิทธิ์ของเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบ Vortex ไม่ได้รับผลกระทบจากพารามิเตอร์ทางกายภาพของตัวกลาง ทำให้การสอบเทียบเซ็นเซอร์ของเครื่องวัดอัตราการไหลเป็นเรื่องง่ายและสะดวก (หากทำการสอบเทียบในตัวกลางทั่วไป ก็สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับตัวกลางได้หลากหลาย) ซึ่งเครื่องวัดอัตราการไหลอื่นๆ ไม่สามารถเทียบเคียงได้
• 5. สัญญาณเอาท์พุตจากเครื่องส่งสัญญาณการไหลของก๊าซเป็นสัญญาณพัลส์ดิจิทัล ไม่มีการดริฟท์เป็นศูนย์
• สัญญาณเอาต์พุตดั้งเดิมของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบวอร์เท็กซ์เป็นสัญญาณพัลส์ดิจิทัล ซึ่งมีคุณลักษณะของการเชื่อมต่อสัญญาณดิจิทัลกับอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ได้อย่างง่ายดาย สัญญาณจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ไม่มีการดริฟท์เป็นศูนย์ ไม่มีการหน่วงสัญญาณ และง่ายต่อการสะสมการวัด
• 6. เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของก๊าซ Vortex ติดตั้งง่าย มีความน่าเชื่อถือดี และต้องการการบำรุงรักษาน้อย
• เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบวอร์เท็กซ์แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ แบบมีหน้าแปลนอินไลน์ แบบเวเฟอร์ หรือแบบแทรก ไม่ว่าโครงสร้างการติดตั้งจะเป็นแบบใด ตราบใดที่ติดตั้งเครื่องวัดบนท่อ การส่งสัญญาณก็สามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าได้ เครื่องวัดนี้ไม่มีท่อนำแรงดัน และไม่จำเป็นต้องใช้มาตรการพิเศษ เช่น การเก็บรักษาความร้อน ดังนั้นจึงไม่เพียงแต่ติดตั้งง่าย แต่ยังมีอัตราความล้มเหลวต่ำเป็นพิเศษ เครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสวอร์เท็กซ์มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและค่าสัมประสิทธิ์การไหลของเครื่องวัดที่เสถียร โดยทั่วไป ตราบใดที่ขนาดโครงสร้างของเครื่องกำเนิดกระแสวอร์เท็กซ์และตัวเครื่องวัดไม่เปลี่ยนแปลง ค่าสัมประสิทธิ์ของเครื่องวัดก็จะไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อเทียบกับเครื่องวัดแบบสัญญาณอนาล็อก ค่าความไม่แน่นอนของความคลาดเคลื่อนในการวัดจะน้อยกว่ามาก ซึ่งช่วยเพิ่มความสะดวกในการบำรุงรักษาและอำนวยความสะดวกในการยืนยันสถานะการทำงานของการวัดอัตราการไหล
• 7. เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซชนิดกระแสน้ำวนมีการสูญเสียความดันเพียงเล็กน้อย:
• เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบควบคุมปริมาณหรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแรงดันต่างกันและเครื่องวัดอัตราการไหลความเร็วหรือปริมาตรอื่นๆ (เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบปริมาตรบวก ฯลฯ) เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวนจะมีการสูญเสียแรงดันเพียงเล็กน้อยและเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลแบบประหยัดพลังงาน
• 8. เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ Vortex มีคุณสมบัติป้องกันการสั่นสะเทือนไม่ดี ไม่เหมาะสำหรับใช้ในสถานการณ์ที่มีการสั่นสะเทือนรุนแรง
• เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ (Vortex Flowmeter) เป็นเครื่องมือวัดอัตราการไหลของการสั่นสะเทือนของไหล เช่นเดียวกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอื่นๆ ความต้านทานการสั่นสะเทือนของเครื่องวัดนี้ค่อนข้างสูง ปัญหานี้ค่อนข้างเด่นชัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเครื่องมือวัดแบบแรงดึงอยู่ในสถานะคงที่และขีดจำกัดล่างของการวัดอัตราการไหลมีขนาดเล็ก (จากการวิเคราะห์แรงยกด้านข้างที่เกิดจากสัญญาณวอร์เท็กซ์ พบว่าแรงยกด้านข้างเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความเร็วการไหลของตัวกลาง ดังนั้นในช่วงการวัดอัตราการไหลปกติ อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของวอร์เท็กซ์จึงสูงมาก การสั่นสะเทือนของท่อส่งมักก่อให้เกิดการรบกวนสัญญาณการวัด แต่ในสถานะคงที่ที่ไม่มีการไหล สัญญาณวอร์เท็กซ์จะมีแอมพลิจูดต่ำในสถานะที่มีอัตราการไหลและอัตราการไหลต่ำ และอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนจะต่ำ นอกจากนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ยังมีขนาดเล็ก จึงทำให้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนของท่อส่งสามารถรบกวนสัญญาณได้ง่าย) จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในสถานการณ์ที่การสั่นสะเทือนของท่อส่งค่อนข้างรุนแรง แม้ว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ของวิธีการวัดอื่นๆ จะมีความต้านทานการสั่นสะเทือนสูงกว่าเล็กน้อย แต่ปัญหานี้ก็ยังมีเช่นกัน ดังนั้น หากจำเป็นต้องใช้ในสถานการณ์ที่มีการสั่นสะเทือน ควรมีมาตรการที่เหมาะสม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ผลิตทั้งในและต่างประเทศ (YOKOGAWA, ABB, Dalian Zhonglong ฯลฯ) ได้ใช้ระบบประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP หรือ SSP) เพื่อแยกแยะและประมวลผลสัญญาณเครื่องมือ และได้ผลลัพธ์ที่ดี

ข้อดีที่โดดเด่นของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ทำให้การใช้งานเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่ แต่ข้อบกพร่องของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ก็จำกัดขอบเขตการใช้งานเช่นกัน ดังนั้น ผู้ผลิตเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์จึงพัฒนาเครื่องวัดอัตราการไหลก๊าซแบบวอร์เท็กซ์อย่างต่อเนื่องและนำเสนอเทคโนโลยีใหม่ๆ