Paddle Wheel Flow Meter ฟังก์ชันและหลักการทำงาน

Paddle Wheel Flow Meter ฟังก์ชันและหลักการทำงาน

เครื่องวัดการไหลแบบล้อพาย หรือ Paddle wheel flow meter วัดการไหลของสื่อโดยการหมุนของไม้พาย ซึ่งเป็นเครื่องมือที่สำคัญในการวัดการไหลของตัวกลางทั้งของเหลวและก๊าซในท่ออย่างแม่นยำ มีบทบาทคุณสำคัญในกระบวนการอุตสาหกรรม บทความนี้จะอธิบายส่วนประกอบต่างๆ ของมิเตอร์ วิธีการทำงาน และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น ในการบำบัดน้ำและการผลิตสารเคมี พร้อมทั้งเน้นข้อดี เช่น ความสามารถในการวัดที่แม่นยำและความง่ายในการใช้งาน บทความนี้ยังพิจารณาข้อจำกัด เช่น การใช้งานที่เหมาะสมกับของเหลวที่สะอาดและมีความหนืดต่ำ และให้คำแนะนำในการเลือกมิเตอร์ที่เหมาะสม โดยพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของเหลว อัตราการไหล และสภาพแวดล้อมการติดตั้ง เพื่อความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูงสุด

การออกแบบ

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพายถูกออกแบบมาเพื่อให้เหมาะสมกับการวัดการไหลของของเหลวในท่อ องค์ประกอบหลักของมันคือล้อพายที่มีใบมีดหรือไม้พายติดกับดุมกลาง ล้อนี้จะตั้งฉากกับทิศทางการไหลของของเหลว ทำให้เมื่อของเหลวไหลผ่าน จะทำให้ไม้พายหมุนตามการไหลนั้นๆ

อ้างอิงรูปภาพจาก Tameson.com

FineTek Paddle Wheel Flow Meter EPR series

องค์ประกอบการออกแบบของเครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพายโดยทั่วไปประกอบด้วย:

  • Paddle wheel assembly (A): ล้อพายเป็นส่วนประกอบหลักที่เคลื่อนไหวได้ ออกแบบมาเพื่อให้หมุนอย่างอิสระตามการไหลของของเหล็ก จำนวนของไม้พายอาจมีความแตกต่างกัน การออกแบบช่วยลดความต้านทานต่อการไหลในขณะที่ยังให้พื้นที่ผิวที่เพียงพอสำหรับการโต้ตอบกับของไหล
  • Sensor mechanism (B): เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งอยู่ข้างล้อพาย มักจะเป็นแม่เหล็ก (เช่น สวิตช์รีด) หรือประเภทออปติคัล ที่ตรวจจับการหมุนของล้อ ไม้พายที่ผ่านเซ็นเซอร์จะทำให้เซ็นเซอร์บันทึกการหมุนทุกครั้ง ซึ่งสอดคล้องกับอัตราการไหล
  • Housing (C): ล้อพายและเซ็นเซอร์ตั้งอยู่ภายในตัวเครื่องที่แข็งแกร่ง ซึ่งสามารถติดตั้งเข้ากับท่อได้ ตัวเครื่องนี้จะต้องทำจากวัสดุที่ทนทานต่อของเหลวเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและรับประกันความทนทาน สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากคู่มือความทนทานต่อสารเคมีของเรา
  • Shaft and bearings (D): ล้อพายโดยทั่วไปจะติดตั้งบนเพลา ซึ่งรองรับด้วยตลับลูกปืนที่ช่วยให้การหมุนเป็นไปอย่างราบรื่น มีแรงเสียดทานน้อย และการสึกหรอต่ำที่สุด

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Paddle Wheel Flow Meter EPR series

view product

FineTek – Paddle Wheel Flow Meter EPR series

เครื่องวัดการไหลแบบล้อพาย ใช้หลักการของการหมุนใบพัดเพื่อวัดการไหล โดยทั่วไปจะตั้งอยู่ที่ตรงกลางของใบพัดและคำนวณปริมาตรของใบพัด ในการออกแบบโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ ใบพัดจะต้องสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความเร็วเชิงเส้นได้จาก 0 ถึง 10 เมตรต่อวินาที การออกแบบต้องรับประกันว่าการย่อขนาดปริมาตรจะชัดเจนและอยู่ในช่วงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ โดยไม่สร้างแรงกระแทกที่ทำให้ความเร็วลดลงอย่างมร็วลดลงได้

Features

  • ช่วงการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่กว้าง
  • สัญญานเอาท์พุทแบบอะนาล็อก 4~20mA
  • อินเตอร์เฟซการสื่อสาร RS485 Modbus
  • จอแสดงผล LCM ขนาด 128 * 64 มีการทำงานที่สะดวกและทำให้เข้าใจสถานะการควบคุมได้ง่าย

หลักการทํางานของเครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพาย

ล้อพายหรือโรเตอร์อยู่ในตําแหน่งภายในกระแสการไหล เมื่อของเหลวไหลผ่านมิเตอร์ลําดับต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:

  1. ปฏิสัมพันธ์ของไหล: สื่อที่ไหลเข้าหาใบพายของล้อโดยตรง แรงจากการเคลื่อนที่ของของไหลกับใบพายจะส่งพลังงานการหมุนไปยังล้อ
  2. การหมุนตามสัดส่วน: ความเร็วในการหมุนของล้อพายที่เป็นไปตามอัตราส่วนของความเร็วของของไหล ความเร็วของของไหลที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ล้อพายหมุนเร็วขึ้นตามไปด้วย และถ้าความเร็วของของไหลลดลง ความเร็วในการหมุนของล้อพายก็จะลดลงเช่นกัน
  3. กลไกการตรวจจับ: ใกล้กับล้อพายมีเซ็นเซอร์แม่เหล็กหรือเซ็นเซอร์ออปติคัล ไม้พายมีแม่เหล็กติดตั้งไว้สำหรับเซ็นเซอร์แม่เหล็กที่จะสร้างสัญญาณพัลส์ทุกครั้งที่ผ่านเซ็นเซอร์ ส่วนเซ็นเซอร์ออปติคัลจะตรวจจับการขัดขวางของแสงหรือการสะท้อนกลับจากไม้พาย
  4. การสร้างสัญญาณ: หน้าที่ของเซ็นเซอร์คือการเปลี่ยนการทำงานทางกลของล้อพายให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยที่แต่ละพัลส์หรือสัญญาณจะตรงกับการหมุนบางส่วนของล้อ
  5. การคํานวณอัตราการไหล: วงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือหน่วยประมวลผลจะตีความความถี่ของสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อคำนวณอัตราการไหล โดยจำนวนพัลส์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่กำหนดจะระบุปริมาณของเหลวที่ผ่านมิเตอร์
  6. จอแสดงผลเอาต์พุต: อัตราการไหลที่คำนวณได้สามารถแสดงผลในหน่วยการวัดที่หลากหลายตามความต้องการของระบบ และสามารถถูกส่งไปยังระบบควบคุมเพื่อการประมวลผลเพิ่มเติมหรือการบันทึกเพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบ

การใช้งาน

เครื่องวัดการไหลแบบล้อพายเป็นอุปกรณ์ที่หลากหลายประโยชน์ซึ่งใช้ในหลายอุตสาหกรรมเพื่อวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรของของเหลว ด้วยความเรียบง่าย คุ้มค่า และการใช้งานที่ง่ายดาย จึงเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้ที่ต้องการการวัดที่น่าเชื่อถือ ต่อไปนี้คือการประยุกต์ใช้งานทั่วไปของเครื่องวัดการไหลแบบล้อพาย:

  • การบําบัดน้ําเสียและน้ําเสีย: ใช้เพื่อตรวจสอบและควบคุมการไหลของน้ําและสารเคมีบําบัดภายในโรงบําบัด เพื่อให้มั่นใจถึงการจ่ายยาที่เหมาะสมและการทํางานที่มีประสิทธิภาพ
  • กระบวนการทางเคมี: ใช้เพื่อวัดการไหลของสารเคมีในโรงงานแปรรูปอํานวยความสะดวกในการเติมและผสมที่แม่นยําในการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีต่างๆ
  • อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ใช้เพื่อดูแลการไหลของส่วนผสมน้ํายาทําความสะอาดและผลิตภัณฑ์ในระหว่างการแปรรูปเพื่อรักษาคุณภาพและมาตรฐานด้านสุขอนามัยที่สม่ําเสมอ
  • การผลิตยา: นํามาใช้สําหรับการวัดการไหลที่แม่นยําในการผลิตยา ซึ่งการจ่ายของเหลวที่แม่นยําเป็นสิ่งสําคัญสําหรับความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์และการปฏิบัติตามกฎระเบียบอุตสาหกรรมที่เข้มงวด
  • ระบบ HVAC: รวมอยู่ในระบบทําความร้อนการระบายอากาศและระบบปรับอากาศเพื่อวัดการไหลของน้ําในการใช้งานทําความเย็นและทําความร้อนเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและประสิทธิภาพของระบบ
  • การชลประทานและการเกษตร: นําไปใช้ในการบริหารจัดการการไหลของน้ําในระบบชลประทาน เพื่อให้เกิดการใช้น้ําอย่างมีประสิทธิภาพและการกระจายพืชผลอย่างเหมาะสม
  • อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ: ใช้เพื่อควบคุมการไหลของน้ํา เยื่อกระดาษ และของเหลวอื่นๆ ในระหว่างกระบวนการผลิตกระดาษ เพื่อรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพของกระบวนการ
  • การดําเนินการโลหะและการขุด: ·ใช้สําหรับตรวจสอบการไหลของของเหลวเช่นสารหล่อเย็นและของเหลวในกระบวนการผลิตอื่น ๆ ภายในกระบวนการโลหะและเหมืองแร่
  • ทางทะเลและการพายเรือ: นําไปใช้ในการใช้งานทางทะเลเพื่อวัดการไหลของน้ําหล่อเย็นเชื้อเพลิงและน้ําบัลลาสต์ซึ่งมีส่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และเสถียรภาพของเรือ
  • การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: ใช้เพื่อควบคุมการไหลของสารเคมีในกระบวนการและน้ําบริสุทธิ์พิเศษในโรงงานผลิตแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งความแม่นยําและการควบคุมการปนเปื้อนเป็นสิ่งสําคัญยิ่ง

ข้อดีและข้อเสียของเครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพาย

ข้อดี

  1. ความคุ้มค่า: ข้อดีหลักของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพายคือความสามารถในการจ่ายได้ที่ดี โดยมีราคาที่ถูกกว่าเครื่องวัดการไหลประเภทอื่น ทำให้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานในหลายๆ ประเภท
  2. การติดตั้งและบำรุงรักษาที่ง่าย: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพายสามารถติดตั้งได้ง่าย โดยปกติจะต้องติดตั้งเข้ากับข้อต่อท่อ การบำรุงรักษามักจะเกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดและการเปลี่ยนล้อพายหรือตลับลูกปืนอย่างสม่ำเสมอ
  3. ความสามารถในการทำงาน: เครื่องวัดการไหลประเภทนี้สามารถใช้กับของเหลวหลายชนิด รวมถึงน้ำและสารเคมีหลายประเภท ถ้าหากวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างเข้ากันได้กับของเหลว
  4. ความแม่นยำที่ดีเมื่อเทียบกับราคา: สำหรับของเหลวที่สะอาดและมีความหนืดต่ำ ความแม่นยำของเครื่องวัดการไหลแบบล้อพายนั้นดีและมีราคาที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีที่มีความซับซ้อนมากกว่า
  5. ตัวบ่งชี้การไหลทางภาพ: การหมุนของล้อพายมักจะสามารถมองเห็นได้ชัดเจนผ่านส่วนที่โปร่งใสของเครื่องวัดการไหล ซึ่งช่วยให้สามารถยืนยันการไหลของของเหลวได้ด้วยสายตา

ข้อเสีย

  1. ความไวต่อโปรไฟล์การไหล: เครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพายจำเป็นต้องมีโปรไฟล์การไหลที่พัฒนาอย่างสมบูรณ์เพื่อความแม่นยำในการวัด ซึ่งอาจจำเป็นต้องใช้ท่อตรงที่มีการไหลทวนน้ำและปลายน้ำของมิเตอร์
  2. การสึกหรอจากการใช้งาน: ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของล้อพายอาจสึกหรอ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความแม่นยำในระยะยาวและอาจต้องมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่
  3. จำกัดเฉพาะของเหลวที่สะอาด: อนุภาคของแข็งหรือเศษเล็กๆ ในของเหลวอาจทำให้ล้อพายเสียหายหรือขัดขวางการเคลื่อนที่ นำไปสู่การอ่านค่าที่ไม่ถูกต้อง
  4. ไม่เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง: เครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพายไม่เหมาะกับการวัดของเหลวที่มีความหนืดสูง เนื่องจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้นอาจป้องกันไม่ให้ล้อพายหมุนได้อย่างอิสระ
  5. ความไวต่อความปั่นป่วนของการไหล: ความปั่นป่วนในการไหลอาจทำให้ล้อพายหมุนอย่างไม่ปกติ ส่งผลให้การวัดการไหลไม่แม่นยำ

การเลือกใช้

การเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพายที่เหมาะสมต้องพิจารณาหลายปัจจัยอย่างละเอียดเพื่อความแม่นยำและความเชื่อถือได้ในระยะยาว มีเกณฑ์สำคัญที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพายสำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง:

  • ลักษณะของของเหลว: มีผลอย่างมากต่อการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพาย ของเหลวควรจะสะอาดและมีความหนืดต่ำเพื่อป้องกันความเสียหายและให้ล้อพายหมุนได้อย่างอิสระ ความเข้ากันได้ทางเคมีของของเหลวกับวัสดุของเครื่องวัดการไหลก็เป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการเสื่อมสภาพ
  • ช่วงอัตราการไหล: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพายมีช่วงการวัดที่แน่นอน ควรเลือกเครื่องวัดที่มีช่วงครอบคลุมอัตราการไหลที่คาดหวังเพื่อความแม่นยำ
  • ขนาดท่อและการติดตั้ง: ขนาดและการกำหนดค่าของท่อที่มีอยู่มีบทบาทสำคัญในการเลือกเครื่องวัด ต้องมั่นใจว่ามิเตอร์เข้ากับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและวัสดุท่อ และมีท่อตรงเพียงพอก่อนและหลังมิเตอร์
  • เงื่อนไขการทำงาน: แรงดันและอุณหภูมิของกระบวนการควรอยู่ในข้อกำหนดของเครื่องวัด การใช้เกินขีดจำกัดอาจทำให้เครื่องวัดเสียหายหรืออ่านค่าไม่ถูกต้อง
  • ข้อกำหนดเอาต์พุตและการสื่อสาร: เครื่องวัดควรมีสัญญาณเอาต์พุตที่เหมาะสมตามระบบควบคุมหรือความต้องการในการตรวจสอบ บางแอปพลิเคชันอาจต้องการการสื่อสารเพื่อรวมเข้ากับระบบควบคุมกระบวนการ
  • ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ: ประเมินความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน ตรวจสอบว่าเครื่องวัดที่เลือกตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้หากต้องการความแม่นยำสูง
  • สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: พิจารณาสภาพแวดล้อมการติดตั้ง เช่น การสัมผัสกับสภาพอากาศ ศักยภาพในการกระแทกหรือการรบกวน และการเข้าถึงสำหรับการบำรุงรักษา
  • ข้อควรพิจารณาด้านกฎระเบียบและความปลอดภัย: พิจารณาข้อบังคับและมาตรฐานในอุตสาหกรรมที่อาจกำหนดประเภทของเครื่องวัดที่ต้องใช้ และข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย
  • การบำรุงรักษาและอายุการใช้งาน: พิจารณาความสะดวกในการบำรุงรักษาและอายุการใช้งานที่คาดหวังของเครื่องวัด

อ้างอิง: TAMESON, FLU-TECH, FINE-TEK

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา:

02-384-6060       info@factocomponents.co.th       @factocomps
เว็บไซต์นี้มีการใช้คุกกี้เพื่อสร้างประสบการณ์การใช้งานเว็บไซต์ของท่านให้ดียิ่งขึ้น รายละเอียดกรุณาอ่าน นโยบายข้อมูลส่วนบุคคล