Turbine Flow Meter (เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอัตราการไหลและปริมาณของของเหลวหรือก๊าซ โดยอาศัยหลักการของการหมุนของกังหัน มิเตอร์นี้ประกอบไปด้วยท่อหรือช่องทางสำหรับของเหลวที่มีใบพัดกังหันติดอยู่ภายใน ขณะที่ของเหลวหรือก๊าซไหลผ่าน พลังงานจลน์จะทำให้ใบพัดกังหันหมุนได้
เครื่องวัดการไหลของกังหันประกอบด้วยอะไรบ้าง
- ใบพัดกังหัน (Turbine blade): ใบพัดกังหันคือส่วนประกอบสำคัญของเครื่องวัดการไหล ประกอบด้วยใบมีดที่หมุนซึ่งติดอยู่กับเพลาและตั้งอยู่ในช่องทางที่มีของเหลวไหลผ่าน เมื่อของเหลวไหลผ่านใบพัด กังหันจะรับพลังงานจลน์และเริ่มหมุน จำนวนและรูปทรงของใบพัดในกังหันอาจมีความแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับการออกแบบและวัตถุประสงค์ของมิเตอร์นั้นๆ
- เพลา (Shaft): เพลาเป็นส่วนที่ใบพัดกังหันติดอยู่และทำหน้าที่ส่งการเคลื่อนไหวแบบหมุนจากใบพัดไปยังเซ็นเซอร์เพื่อการวัดค่าต่างๆ
- เซนเซอร์ (Sensor): เซนเซอร์ในเครื่องวัดการไหลของกังหันมักเป็นประเภทแม่เหล็กหรือโฟโตอิเล็กทริก ซึ่งจะตรวจจับการหมุนของใบพัดและสร้างสัญญาณไฟฟ้าจากตำแหน่งที่ใบพัดผ่าน
- ตัวประมวลผลสัญญาณ (Signal processor): สัญญาณที่เซ็นเซอร์สร้างขึ้นจะถูกส่งไปยังตัวประมวลผลในเครื่องวัดการไหล ซึ่งจะบันทึกความถี่ของการหมุนใบพัดในรูปของพัลส์หรือสัญญาณแรงดันไฟฟ้า
- อินเทอร์เฟซการแสดงผลหรือเอาต์พุต (Display or output interface): เครื่องวัดการไหลมักมีจอแสดงผลหรืออินเทอร์เฟซเอาต์พุตดิจิตอลเพื่อแสดงอัตราการไหลและข้อมูลอื่นๆ หรือส่งข้อมูลไปยังระบบตรวจสอบ
- ตัวเรือนและการเชื่อมต่อ (Housing and connections): เครื่องวัดการไหลมักติดตั้งในท่อหรือเส้นทางไหล พร้อมด้วยตัวเรือนป้องกันและการเชื่อมต่อเพื่อความมั่นคงของการไหลและการป้องกันส่วนประกอบ
![](https://i0.wp.com/factocomponents.co.th/wp-content/uploads/2024/07/Turbine_flowmeter-01-removebg-preview.webp?fit=550%2C454&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/factocomponents.co.th/wp-content/uploads/2024/07/Turbine_flowmeter-removebg-preview.webp?fit=543%2C459&ssl=1)
หลักการทํางานของเครื่องวัดการไหลของกังหัน
- เซนเซอร์ตรวจจับการหมุนของใบพัดในกังหัน: เครื่องวัดการไหลของกังหันมักจะประกอบด้วยเซ็นเซอร์อย่างน้อยหนึ่งตัว เช่น เซ็นเซอร์แม่เหล็กหรือเซนเซอร์แสง ซึ่งติดตั้งอยู่ภายในเพื่อตรวจจับการหมุนของใบพัด ทุกครั้งที่ใบพัดหมุน จะมีการตรวจจับสัญญาณหรือพัลส์ที่เกิดขึ้น
- การแปลงสัญญาณเป็นไฟฟ้า: สัญญาณที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้จะถูกส่งออกเป็นสัญญาณไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็นพัลส์หรือแรงดันไฟฟ้า ความถี่ของสัญญาณนี้จะสัมพันธ์โดยตรงกับความเร็วของการหมุนของใบพัด
ความแม่นยําของเครื่องวัดการไหลของกังหัน
- การคำนวณอัตราการไหล: การวัดความถี่การหมุนของใบพัดในกังหันช่วยให้สามารถคำนวณอัตราการไหลของสารไหลได้ โดยอัตราการไหลนั้นสัมพันธ์กับความถี่ของการหมุนของใบพัด สูตรที่ใช้ในการคำนวณคือ: อัตราการไหล (V) = K × f ซึ่ง V คืออัตราการไหล, K คือค่าสัมประสิทธิ์ของเครื่องวัด, และ f คือความถี่ของสัญญาณเอาต์พุตจากเซ็นเซอร์
- การคำนวณการไหล: หลังจากที่ได้อัตราการไหลแล้ว สามารถคำนวณการไหลได้โดยการคูณอัตราการไหลกับพื้นที่หน้าตัดของท่อ ดังนี้ การไหล (Q) = V × A ที่ Q คืออัตราการไหล, V คือความเร็วการไหล, และ A คือพื้นที่หน้าตัดของท่อ
ความแม่นยําในการวัดของเครื่องวัดการไหลของกังหันมักขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงปัจจัยต่อไปนี้:
- ความแม่นยำของเซ็นเซอร์: ความแม่นยำในการตรวจจับการหมุนของใบพัดกังหันโดยเซ็นเซอร์มีผลต่อความแม่นยำของการวัดอัตราการไหลโดยตรง
- ลักษณะของของไหล: เครื่องวัดการไหลแบบกังหันตอบสนองต่อลักษณะของของไหล เช่น ความหนืด, อุณหภูมิ, และความหนาแน่น ซึ่งอาจจำเป็นต้องมีการปรับแก้หรือชดเชยในสภาวะการไหลที่เฉพาะเจาะจง
- ความสะอาด: การมีอนุภาคของแข็งหรือสิ่งสกปรกในของเหลวอาจกระทบต่อการหมุนของใบพัดกังหัน ส่งผลต่อความแม่นยำของการวัด
- การติดตั้งและสอบเทียบ: การติดตั้งอย่างถูกต้องและการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอเป็นปัจจัยสำคัญที่รับประกันความถูกต้องของการวัดอัตราการไหลโดยเครื่องวัดกังหัน
ข้อดี และ ข้อจํากัด ของเครื่องวัดการไหลของกังหัน
เครื่องวัดการไหลของกังหันเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดการไหลและมีทั้งข้อดีและข้อจำกัดหลายอย่าง ข้อดีและข้อจำกัดหลักของมันมีดังนี้:
ข้อดีและประโยชน์
- เครื่องวัดการไหลของกังหันมีความแม่นยำสูง ซึ่งเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำเช่นการควบคุมกระบวนการในอุตสาหกรรมหรือการทดลองทางวิทยาศาสตร์
- เวลาตอบสนองที่รวดเร็วช่วยให้สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลได้อย่างทันท่วงที
- สามารถใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่อัตราการไหลต่ำจนถึงสูง ทำให้เชื่อถือได้ในการใช้งานที่มีความหลากหลาย
- มีความต้านทานต่อการกัดกร่อน สามารถใช้กับของเหลวและก๊าซหลายชนิดที่มีสารกัดกร่อน
- ไม่จำเป็นต้องสัมผัสโดยตรงกับของไหล ช่วยลดผลกระทบต่อธรรมชาติของของไหลและป้องกันการปนเปื้อน
ข้อจำกัด
- ข้อกำหนดด้านความสะอาดสูง: เครื่องวัดการไหลของกังหันต้องการความสะอาดสูงสำหรับของเหลว เพราะสิ่งสกปรกหรือฝุ่นละอองอาจกระทบต่อการหมุนของใบพัดกังหัน
- ความไวต่อความหนืด: ความแม่นยำของเครื่องวัดการไหลของกังหันอาจได้รับผลกระทบจากความหนืดของของเหลว สำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง จำเป็นต้องมีเครื่องวัดการไหลของกังหันที่ออกแบบมาอย่างพิเศษ
- ช่วงอัตราการไหลที่จำกัด: เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันอาจไม่แม่นยำเท่ากับเครื่องวัดการไหลประเภทอื่นๆ ที่อัตราการไหลต่ำหรือสูงมาก
- การบำรุงรักษาเป็นประจำ: เครื่องวัดการไหลของกังหันต้องการการบำรุงรักษาและการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอเพื่อรักษาประสิทธิภาพและความแม่นยำ ซึ่งอาจต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่าย
- ไม่เหมาะสำหรับของเหลวที่มีฟองสูง: เครื่องวัดการไหลของกังหันไม่เหมาะกับของเหลวที่มีฟองอากาศสูง เนื่องจากฟองอากาศอาจกระทบต่อการหมุนของใบพัดกังหัน
การเลือกที่เหมาะสมที่สุด และคำแนะนำการใช้งาน เครื่องวัดการไหลของกังหัน
- ความแม่นยำ: สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความแม่นยำสูงในการวัดการไหล, เครื่องวัดการไหลของกังหัน LWGY ที่มีความละเอียดและความแม่นยำสูงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม.
- ช่วงการไหล: ควรพิจารณาช่วงการไหลที่ต้องการวัดและเลือกเครื่องวัดที่มีช่วงการวัดที่ตรงกับอัตราการไหลที่คาดหวังในการใช้งาน.
- ลักษณะของไหล: ตรวจสอบลักษณะของของเหลวหรือก๊าซที่จะวัด เช่น อุณหภูมิ, ความหนืด, และความทนทานต่อการกัดกร่อน เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องวัดสามารถทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้เงื่อนไขเหล่านั้น.
- การสื่อสารและข้อมูล: หากต้องการการตรวจสอบระยะไกลหรือการบันทึกข้อมูล, เลือกเครื่องวัดที่มีอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่เข้ากันได้กับระบบของคุณ.
- การติดตั้งและบำรุงรักษา: พิจารณาความสะดวกในการติดตั้งและบำรุงรักษา เลือกเครื่องวัดที่ตรงกับความต้องการและสภาพที่มีอยู่.
- สภาพแวดล้อม: พิจารณาสภาพแวดล้อมการใช้งาน เช่น ช่วงอุณหภูมิ, ความต้องการป้องกันการระเบิด, และความต้านทานต่อการรบกวน เลือกเครื่องวัดที่สอดคล้องกับข้อกำหนดเหล่านี้
การเลือกเครื่องวัดการไหลสำหรับกังหันควรพิจารณาอย่างละเอียดตามข้อกำหนดการใช้งานและสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง ทางเลือกที่ดีที่สุดจะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ช่วงของการไหล, ความแม่นยำ, ลักษณะของสารที่ไหลผ่าน, ข้อกำหนดด้านการสื่อสาร, และเงื่อนไขในการติดตั้ง
การเปรียบเทียบเครื่องวัดการไหลของกังหันกับเทคโนโลยีการวัดการไหลอื่น ๆ
เครื่องวัดการไหลของกังหัน เทียบกับ เครื่องวัดการไหลของแม่เหล็กไฟฟ้า
ข้อดีและประโยชน์
- เครื่องวัดการไหลแบบกังหันเหมาะกับการวัดอัตราการไหลที่หลากหลาย ขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้ามักใช้สำหรับอัตราการไหลจากปานกลางถึงสูง
- เครื่องวัดการไหลแบบกังหันทำงานได้ดีกับของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ในขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าต้องการของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่า
ข้อจำกัด
- เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องมีความสะอาดของของเหลวที่สูงมาก ในขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบกังหันต้องการความสะอาดของของไหลมากกว่า
- เครื่องวัดการไหลแบบกังหันจะได้รับผลกระทบจากความหนืดของของไหลมากกว่า เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมีความไวต่อความหนืดน้อยกว่า
เครื่องวัดการไหลของกังหัน เทียบกับ เครื่องวัดการไหลแบบอัลตร้าโซนิค
ข้อดีและประโยชน์
- เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกไม่มีส่วนประกอบที่เคลื่อนไหวและไม่สึกหรอจากใบพัดหมุน ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน
- เครื่องวัดประเภทนี้เหมาะกับการวัดทั้งของเหลวและก๊าซส่วนใหญ่ และไม่ถูกกระทบจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าหรือความหนืดของสารที่วัด
ข้อจำกัด
- เครื่องวัดการไหลของกังหันมักมีความแม่นยำสูงในการวัด ขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกอาจได้รับผลกระทบจากฟองอากาศหรือสิ่งสกปรกในของเหลวภายในท่อ
- ด้วยราคาที่สูงกว่า เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกจึงเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงและไม่ต้องการชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
เครื่องวัดการไหลของกังหัน เทียบกับ เครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวน
ข้อดีและประโยชน์
- เครื่องวัดการไหลของกังหันมีความแม่นยำสูงและเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการการวัดการไหลอย่างแม่นยำ
- เครื่องวัดการไหลของกังหันเหมาะกับอัตราการไหลที่หลากหลาย ในขณะที่เครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวนมักใช้สำหรับอัตราการไหลที่ปานกลางถึงสูง
ข้อจำกัด
- เครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวนอาจมีความแม่นยำน้อยกว่าเครื่องวัดการไหลของกังหันเมื่อใช้งานภายใต้สภาพที่ของเหลวมีความหนืดสูงหรือมีฟองอากาศผสมอยู่
- เครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวนต้องการท่อตรงที่มีความยาวมากกว่าเพื่อความแม่นยำในการวัด ขณะที่เครื่องวัดการไหลของกังหันต้องการท่อตรงที่มีความยาวน้อยกว่า
สรุป
Turbine Flow Meter หรือ เครื่องวัดการไหลของกังหันคืออุปกรณ์ที่ใช้วัดอัตราการไหลและปริมาณของของเหลวหรือก๊าซผ่านการหมุนของใบพัดกังหัน ซึ่งมักใช้ในการควบคุมกระบวนการในอุตสาหกรรมและการประยุกต์ใช้งานอื่นๆ
อ้างอิง: FLU-TECH
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา:
02-384-6060 info@factocomponents.co.th @134ovdbx