Flow meter ประเภท หลักการทำงาน และวิธีการเลือกใช้งาน

Flow meter หรือ เครื่องวัดการไหล มีความสำคัญในการให้ผลการวัดที่รวดเร็วและแม่นยำ ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถประเมินประสิทธิภาพของระบบได้อย่างเหมาะสม การเข้าใจหลักการทำงานและการใช้งานที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นในการเลือกเครื่องวัดการไหลที่ตรงกับความต้องการ บทความนี้จะนำเสนอภาพรวมของประเภทต่างๆ ของเครื่องวัดการไหล พร้อมทั้งแนะนำปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อต้องการเลือกใช้

เลือกหัวข้อที่ต้องการอ่าน

Flow meter คืออะไร

เครื่องวัดการไหลวัดปริมาณหรือมวลของสารไหลเพื่อกำหนดอัตราการไหล มีหลายประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหล แต่ละประเภททำงานตามหลักการของมันเอง และแตกต่างกันในความแม่นยำและความต้องการของระบบ มิเตอร์วัดการไหลสามารถใช้งานได้ทั้งในระบบปิด เช่น ในท่อ และระบบเปิด เช่น ในช่องทางหรือแม่น้ำ การอ่านค่ามิเตอร์วัดการไหลมีหลายวิธี ตัวอย่างเช่น มิเตอร์วัดการไหลแบบอิเล็กทรอนิกส์อ่านได้จากหน้าจอดิจิทัลหรือส่งข้อมูลไปยังซอฟต์แวร์ บางรุ่นมีแป้นหมุนและหน้าจออะนาล็อก ในขณะที่บางรุ่นใช้องค์ประกอบลอยในหลอดแก้วที่คล้ายกระบอกสูบตวง

ทำไมต้องใช้เครื่องวัดการไหล

• การตรวจสอบ (Monitoring): การใช้เครื่องมือวัดอัตราการไหลช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถรับรองคุณภาพการทำงานและประสิทธิผลได้อย่างเหมาะสม โดยการตรวจสอบอัตราการไหลและปริมาณมวล
• การตรวจจับการรั่วไหล (Leak detection): การตรวจวัดอัตราการไหลเป็นเครื่องมือที่สำคัญในการตรวจจับการรั่วไหลของท่อ ช่วยลดการสูญเสียและป้องกันความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม
• ความปลอดภัย (Safety): การใช้เครื่องมือวัดการไหลร่วมกับเกจวัดแรงดันที่เหมาะสมช่วยป้องกันการเกิดแรงดันสูงเกินไปในท่อ นอกจากนี้ยังช่วยให้การควบคุมอัตราการไหลสำหรับกระบวนการทำความเย็นในอุตสาหกรรมเป็นไปอย่างเหมาะสม
• การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม (Environmental compliance): เครื่องมือวัดอัตราการไหลช่วยในการวัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การปล่อยของเสีย และการใช้น้ำ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการช่วยให้อุตสาหกรรมสามารถปฏิบัติตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมได้

ประเภทเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร

มีหลายประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร แต่ละประเภทก็มีหลักการทำงานที่แตกต่างกัน สำหรับข้อมูลเชิงลึก กรุณาอ่านบทความของเราเกี่ยวกับเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร อย่างไรก็ดี นี่คือบางประเภทที่พบทั่วไป:

• Surface acoustic wave (SAW) flow meters: เครื่องวัดอัตราการไหลของ SAW เป็นอุปกรณ์ที่ใช้คลื่นอะคูสติกบนพื้นผิวเพื่อวัดอัตราการไหลของของไหล การทำงานของมันคือการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงในการแพร่กระจายของคลื่นที่เกิดจากการไหลของของไหล สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงาน, หลักการทำงาน, และคุณสมบัติของเครื่องวัดอัตราการไหล SAW โปรดอ่านบทความเครื่องวัดอัตราการไหล Burkert 8098 ของเรา
• Differential area (Rotameters):ใช้ลูกลอยในท่อลมเพื่อวัดอัตราการไหลด้วยการสังเกตุด้วยตาเปล่า
• Turbine flow meters: วัดความเร็วอัตราการไหลโดยการหมุนของโรเตอร์ด้วยใบพัด
• Ultrasonic flow meters:การคำนวณอัตราการไหลจะทำโดยการวัดความแตกต่างของเวลาในการส่งสัญญาณอัลตราโซนิก
• Vortex flow meters: กำหนดอัตราการไหลผ่านการวัดความถี่ของกระแสน้ำวนที่เกิดจากตัวบลัฟในกระแสน้ำเป็นวิธีที่แม่นยำและเชื่อถือได้ โดยใช้หลักการของเอฟเฟกต์วอน คาร์มาน, เมื่อของไหลผ่านตัวบลัฟจะเกิดกระแสน้ำวนสลับที่ด้านท้ายน้ำ กระแสน้ำวนเหล่านี้จะถูกปล่อยออกมาเป็นระยะๆ และสามารถตรวจจับและวิเคราะห์เพื่อคำนวณอัตราการไหลได้อย่างแม่นยำ การวัดนี้มีประโยชน์ในหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่น้ำมันและก๊าซไปจนถึงการจัดการน้ำและกระบวนการทางเคมี
• Electromagnetic flow meters: ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อของไหลที่นำกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสนามแม่เหล็ก
• Paddle wheel flow meters: ใช้ล้อหมุนที่มีใบพัดเพื่อวัดอัตราการไหลในขณะที่ของเหลวดันเข้ากับใบพาย

Type 8098 – FLOWave SAW flowmeter

เครื่องวัดการไหลของมวล

เครื่องวัดการไหลของมวลแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก: Thermal mass flow meters และ Coriolis mass flow meters ทั้งสองประเภทนี้ใช้ในการวัดมวลของวัสดุที่ไหลผ่านเครื่องมือวัด โดยทั่วไปมีการใช้งานเพื่อวัดก๊าซ แต่ก็สามารถใช้วัดของเหลวในบางกรณีได้เช่นกัน

Thermal mass flow meters

มิเตอร์วัดการไหลของความร้อนทำงานโดยใช้แหล่งความร้อนเพื่อส่งความร้อนเข้าสู่สารไหล และใช้เซ็นเซอร์วัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ หรือใช้เพื่อคำนวณปริมาณพลังงานที่ต้องการในการรักษาอุณหภูมิของแหล่งความร้อนให้คงที่ แหล่งความร้อนนี้สามารถไหลเข้าสู่กระแสได้โดยตรงหรืออาจติดตั้งอยู่ภายนอกมิเตอร์

Coriolis mass flow meters

มิเตอร์วัดอัตราการไหลของมวลโบลิทาร์ประกอบด้วยส่วนที่สามารถหมุนได้ ซึ่งจะสร้างแรงโบลิทาร์ให้กับสารที่ไหลผ่าน อุปกรณ์นี้สามารถจับคู่โมเมนตัมเชิงมุมที่เกิดจากการไหลของสาร และมีความสัมพันธ์โดยตรงกับมวลของสารนั้นๆ

เกณฑ์การคัดเลือกใช้เครื่องวัดการไหล

พิจารณาเกณฑ์ต่อไปนี้เมื่อเลือกเครื่องวัดการไหล:

1. ขนาดการเชื่อมต่อ (Connection size): ต้องให้แน่ใจว่าขนาดของมิเตอร์วัดการไหลและท่อที่เชื่อมต่อมีขนาดที่ตรงกัน
2. ประเภทการเชื่อมต่อ (Connection type): มีหลายแบบให้เลือก เช่น แบบหน้าแปลน แบบเกลียว และแบบแคลมป์
3. ความดันและอุณหภูมิ (Pressure and temperature): ต้องตรวจสอบว่ามิเตอร์วัดการไหลสามารถทนต่อความดันและอุณหภูมิในระบบได้
4. ประเภทของของไหล (Fluid type): ต้องตรวจสอบว่ามิเตอร์วัดการไหลสามารถใช้กับของไหลที่เป็นของเหลวหรือก๊าซได้ และเข้าใจคุณสมบัติ เช่น ความหนาแน่น ความหนืด และความนำไฟ
5. ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำ (Accuracy and repeatability): ความแม่นยำที่ต้องการอาจแตกต่างกันไปตามการใช้งาน และมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น 1%
6. ตำแหน่งการติดตั้ง (Installation location): มิเตอร์วัดการไหลแต่ละประเภทมีข้อกำหนดการติดตั้งที่แตกต่างกัน ควรอ่านคำแนะนำการติดตั้งอย่างละเอียดและศึกษาบทความของเราเพื่อข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตรวจวัดของเหลวและเทคนิคการติดตั้งที่เหมาะสม

การใช้งานเครื่องวัดการไหล

เครื่องวัดปริมาตรและมวลไหลใช้ในการวัดอัตราการไหลของสารที่เคลื่อนที่ผ่านระบบ ทั้งสองประเภทสามารถใช้กับของเหลวและก๊าซได้ อย่างไรก็ดี เครื่องวัดปริมาตรมักเหมาะกับการวัดของเหลวมากกว่า ในขณะที่เครื่องวัดมวลเหมาะกับการวัดก๊าซมากกว่า

เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร

• อุตสาหกรรมเคมีและเภสัชกรรม: เครื่องวัดการไหลช่วยให้มั่นใจได้ถึงกระบวนการจ่าย การผสม และปฏิกิริยาที่แม่นยําโดยการวัดการไหลของสารเคมี ตัวทําละลาย และส่วนผสมทางเภสัชกรรมอื่นๆ
• อุตสาหกรรมน้ํามันและก๊าซ: การวัดการไหลที่แม่นยําเป็นสิ่งจําเป็นในอุตสาหกรรมน้ํามันและก๊าซ
• อุตสาหกรรมเครื่องดื่ม: การแบ่งส่วนและการผสมเครื่องดื่มที่เหมาะสมสามารถทําได้โดยใช้เครื่องวัดการไหล
• การบําบัดน้ําเสีย: โรงบําบัดน้ําเสียและเครือข่ายการกระจายใช้เครื่องวัดการไหลเพื่อวัดน้ําสะอาดน้ําเสียหรือการไหลของตะกอน
• การชลประทานและการเกษตร: เครื่องวัดการไหลช่วยให้เกษตรกรเพิ่มประสิทธิภาพและอนุรักษ์ทรัพยากรน้ํา

เครื่องวัดการไหลของมวล

• การจ่ายก๊าซธรรมชาติ: เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลวัดการไหลของก๊าซธรรมชาติที่สถานีถ่ายโอนอย่างแม่นยําสําหรับเหตุผลในการเรียกเก็บเงินการจัดสรรและการปฏิบัติตามข้อกําหนด
• การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลควบคุมและวัดก๊าซชนิดพิเศษและสารเคมีในกระบวนการที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
• ระบบ HVAC: เครื่องวัดการไหลของมวลวัดการไหลของอากาศและก๊าซอื่น ๆ ในระบบ HVAC
• การควบคุมการเผาไหม้และการตรวจสอบการปล่อยมลพิษ: เครื่องวัดการไหลของมวลวัดการไหลของอากาศเผาไหม้ก๊าซเชื้อเพลิงและก๊าซไอเสียในหัวเผาอุตสาหกรรมหม้อไอน้ําและเครื่องยนต์