วันพุธ, เมษายน 17, 2024
แหล่งข้อมูลดีๆ เกี่ยวกับความปลอดภัยในการทำงาน สามารถอ่านได้ฟรีๆ
Home » ประเภทต่างๆ ของเครื่องวัดอัตราการไหล หรือ Flow Meters

ประเภทต่างๆ ของเครื่องวัดอัตราการไหล หรือ Flow Meters

by Chris Beck
125 views
เครื่องวัดอัตราการไหล_01

การเลือกใช้ Flow Meters ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบการตรวจวัดอัตราการไหลมีประสิทธิภาพและมีความแม่นยำสูง การเลือกใช้งานจะขึ้นอยู่กับลักษณะของสารไหล เงื่อนไขการทำงาน และความต้องการของแต่ละแอปพลิเคชัน การคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้จะช่วยให้เลือกใช้ Flow Meters อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่ากับการใช้งานในระยะยาว

1. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบดิฟเฟอเรนเชียลเพรสเชอร์ (Differential pressure Flow meters)

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบดิฟเฟอเรนเชียลเพรสเชอร์ (Differential Pressure Flow Meters) เป็นเครื่องมือที่สำคัญในวงการวิศวกรรมและการใช้งานในหลายอุตสาหกรรมเพื่อวัดปริมาณของสารที่ไหลผ่านท่อ การที่มีความแม่นยำในการวัดอัตราการไหลเป็นสิ่งสำคัญเพื่อการควบคุมและวิเคราะห์กระบวนการในอุตสาหกรรมต่างๆ

เครื่องวัดอัตราการไหล_02

หลักการทำงานของ Differential Pressure Flow Meters

Differential Pressure Flow Meters ใช้หลักการของการวัดแรงกดต่างกันในท่อที่สารไหลผ่าน การแรงกดที่เกิดขึ้นนี้เกิดจากความต่างในความกดของสารไหลในส่วนบนและส่วนล่างของท่อ ความแตกต่างนี้ทำให้เกิดค่าพลังแรงที่สามารถวัดได้ และเครื่องวัดดิฟเฟอเรนเชียลเพรสเชอร์นี้จะวัดความแตกต่างนี้เพื่อคำนวณอัตราการไหลของสารในท่อ

องค์ประกอบหลัก

1.1 Orifice Plates

คือ อุปกรณ์ที่มีลักษณะเป็นแผ่นโลหะหรือวัสดุอื่นๆ ที่มีรูเจาะกลางที่ใช้ในการวัดอัตราการไหลของสารในท่อ โดยการสร้างความต่างในแรงดันระหว่างสารที่ไหลก่อนและหลัง Orifice plates อุปกรณ์นี้มักถูกนำมาใช้ในหลายอุตสาหกรรมเพื่อการควบคุมกระบวนการและวัดปริมาณสารที่ไหลผ่านท่อมีหลักการทำงานอยู่ที่การสร้างความต่างในแรงดันระหว่างสารที่ไหลก่อนและหลัง Orifice plates โดยใช้ทรงพลังของเขาเข้าในท่อ ส่วนที่เขาสร้างขึ้นทำให้ความเร็วของสารเพิ่มขึ้น ทำให้แรงดันลดลงตามหลักการของ Bernoulli และความแตกต่างนี้ใช้ในการคำนวณอัตราการไหลของสาร

1.2 Venturi Meter

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอัตราการไหลของสารในท่อ โดยมีโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อลดความแตกต่างในแรงดันที่เกิดขึ้นในกระบวนการวัด อุปกรณ์นี้มักถูกนำมาใช้ในหลายอุตสาหกรรมเพื่อวัดและควบคุมการไหลของน้ำ แก๊ส หรือสารอื่นๆ ในท่อ มีโครงสร้างพื้นฐานที่ประกอบด้วยท่อที่มีทรงเรขาคณิตพิเศษ ประกอบด้วยส่วนหัวที่แคบลงเรื่อยๆ จนถึงจุดที่แคบที่สุด (throat) แล้วขยายออกให้กลับมากขึ้นอีกครั้ง โดยส่วนหัวที่แคบที่สุดจะมีความเร็วของสารเพิ่มขึ้น ทำให้ความแตกต่างในแรงดันระหว่างสารที่ไหลผ่านตรงช่วงที่แคบที่สุดและตรงช่วงที่ขวางออกมากขึ้น

เครื่องวัดอัตราการไหล_03

2. เครื่องวัดอัตราการไหลของความเร็ว (Velocity Flow Meters)

สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบนี้ การทำงานมีการวัดความเร็วของไหลเพื่อกำหนดอัตราการไหลเชิงปริมาตร โดยทั่วไปจะมีสองประเภทหลัก คือ มิเตอร์กังหัน (Turbine Meter) และเครื่องวัดแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Meter) ที่มีรายละเอียดดังนี้

2.1 มิเตอร์กังหัน (Turbine Meter)

  • โครงสร้าง : มิเตอร์กังหันประกอบด้วยใบพัดโรเตอร์ที่จะหมุนเมื่อมีของไหลไหลผ่าน การหมุนของใบพัดโรเตอร์นี้จะถูกนับและใช้ในการคำนวณอัตราการไหล
  • ความแม่นยำ : มิเตอร์กังหันมักมีความแม่นยำโดยทั่วไปอยู่ในช่วง ±0.5% ถึง ±1% ของการอ่าน.
  • ช่วงความเร็วในการทำงาน : มิเตอร์กังหันสามารถใช้งานได้ในช่วงความเร็วของไหลตั้งแต่ 0.04 ./วินาที ถึง 10 ./วินาที

2.2 เครื่องวัดแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Meter)

  • หลักการทำงาน : เครื่องวัดแม่เหล็กไฟฟ้าทำงานตามกฎของฟาราเดย์ (Faraday’s Law) ซึ่งระบุว่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างส่วนใดๆ ของวงจรจะเป็นสัดส่วนกับอัตราที่สนามแม่เหล็กยุบคูณด้วยความยาวของส่วนนั้น
  • เส้นผ่านศูนย์กลาง : เครื่องวัดแม่เหล็กไฟฟ้ามักมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่มีความยาวตั้งแต่ 10 มม. ถึง 2,000 มม.
  • ช่วงการไหล : โดยทั่วไปเครื่องวัดแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถใช้งานได้ในช่วงความเร็วของไหลตั้งแต่ 0.03 ./วินาที ถึง 10 ./วินาที แต่ความสามารถในการวัดจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการนำไฟฟ้าของสารที่ไหลผ่าน

เครื่องวัดอัตราการไหล_04

3. เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวก (Positive Displacement Flow Meters)

เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวกวัดปริมาณน้ำโดยตรงโดยการที่ชิ้นส่วนภายในเครื่องวัดเคลื่อนไหวและปริมาณการเคลื่อนไหว (หรือจำนวนรอบ) สัมพันธ์โดยตรงกับปริมาตรของน้ำที่ไหลผ่าน บ่งบอกถึงอัตราการไหล ประเภทเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวกมีอยู่หลายประเภท ดังนี้

3.1 เกียร์วงรี (Oval Gear)

  • โครงสร้าง : เกียร์วงรีประกอบด้วยเฟืองหมุนรูปวงรีสองตัว การไหลขับเคลื่อนเฟืองเหล่านี้ และอัตราการไหลจะถูกอนุมานจากการหมุนของเฟืองเหล่านั้น
  • ช่วงการไหล : เกียร์วงรีสามารถใช้งานได้ในช่วงความเร็วของไหลตั้งแต่ 0.5 ลิตร/นาที ถึง 1000 ลิตร/นาที และมักมีความแม่นยำสูง

3.2 ใบพัดหมุน (Rotary Vane)

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบใบพัดหมุนมีโรเตอร์ภายในที่เคลื่อนไหวและเปลี่ยนทิศทางของน้ำจากทางเข้าไปยังทางออกเพื่อให้สามารถคำนวณอัตราการไหลได้

4. เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล (Mass Flow Meters)

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลวัดการไหลโดยตรงโดยใช้แรงที่เกิดจากการเร่งความเร็วของน้ำ มีหลายประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลดังนี้

4.1 Coriolis Flow Meter

  • หลักการทำงาน : ความเฉื่อยของน้ำทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟสที่วัดได้ขณะที่น้ำไหลผ่านท่อสั่น การเปลี่ยนเฟสนี้สัมพันธ์โดยตรงกับการไหลของมวล
  • อัตราการไหลโดยทั่วไป : บางรุ่นรับน้ำหนักได้ถึง 2,500 ตันต่อชั่วโมง
  • เส้นผ่านศูนย์กลาง : มีให้เลือกเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1/8 นิ้วถึง 14 นิ้ว

4.2 เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน (Thermal Mass Flow Meter)

  • หลักการทำงาน : ให้ความร้อนแก่องค์ประกอบในการไหลและการวัดพลังงานที่จำเป็นในการรักษาอุณหภูมิ ทำให้สามารถอนุมานอัตราการไหลของมวลได้
  • เวลาตอบสนอง : มีเวลาตอบสนองอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปภายใน 2 วินาทีถือเป็นคุณสมบัติที่โดดเด่น

5. Open Channel Flow Meters

เครื่องวัดการไหลในช่องที่สัมผัสกับความดันบรรยากาศ โดยใช้การวัดระดับเพื่ออนุมานอัตราการไหล ประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลนี้มี

5.1 Rectangular Weir

  • รูปแบบ : แผ่นที่มีรอยบาก วางตั้งฉากกับการไหล ทำให้เกิดระดับความแตกต่างซึ่งสัมพันธ์กับอัตราการไหล
  • ช่วงการวัด : โดยทั่วไประหว่าง 0.15 . ถึง 3 .

5.2 Rotary Vane

  • ลักษณะพิเศษ : ช่องที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ที่เมื่อมีน้ำไหลผ่านจะสร้างความสัมพันธ์ของการไหลและความลึกที่คาดการณ์ได้
  • ความกว้าง : มีตั้งแต่ 1 นิ้วถึง 8 ฟุต รองรับสภาพการไหลต่างๆ

เรื่องที่เกี่ยวข้อง

Yemencantwait เว็บรวบรวมความรู้มีประโยชน์เกี่ยวกับความปลอดภัยในการทำงาน ที่สามารถตอบโจทย์ทุกข้อสงสัยของคุณ 

ติดต่อ

บทความ

©2023 – All Right Reserved. Designed by Yemencantwait