Turbine Flow Meter คืออะไร ทำงานอย่างไร

Turbine Flow Meter คืออะไร ทำงานอย่างไร

Turbine Flow Meter (เครื่องวัดการไหลของกังหัน) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอัตราการไหลและปริมาณของของเหลวหรือก๊าซ โดยอาศัยหลักการของการหมุนของกังหัน มิเตอร์นี้ประกอบไปด้วยท่อหรือช่องทางสำหรับของเหลวที่มีใบพัดกังหันติดอยู่ภายใน ขณะที่ของเหลวหรือก๊าซไหลผ่าน พลังงานจลน์จะทำให้ใบพัดกังหันหมุนได้

เครื่องวัดการไหลของกังหันประกอบด้วยอะไรบ้าง

  1. ใบพัดกังหัน (Turbine blade): ใบพัดกังหันคือส่วนประกอบสำคัญของเครื่องวัดการไหล ประกอบด้วยใบมีดที่หมุนซึ่งติดอยู่กับเพลาและตั้งอยู่ในช่องทางที่มีของเหลวไหลผ่าน เมื่อของเหลวไหลผ่านใบพัด กังหันจะรับพลังงานจลน์และเริ่มหมุน จำนวนและรูปทรงของใบพัดในกังหันอาจมีความแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับการออกแบบและวัตถุประสงค์ของมิเตอร์นั้นๆ
  2. เพลา (Shaft): เพลาเป็นส่วนที่ใบพัดกังหันติดอยู่และทำหน้าที่ส่งการเคลื่อนไหวแบบหมุนจากใบพัดไปยังเซ็นเซอร์เพื่อการวัดค่าต่างๆ
  3. เซนเซอร์ (Sensor): เซนเซอร์ในเครื่องวัดการไหลของกังหันมักเป็นประเภทแม่เหล็กหรือโฟโตอิเล็กทริก ซึ่งจะตรวจจับการหมุนของใบพัดและสร้างสัญญาณไฟฟ้าจากตำแหน่งที่ใบพัดผ่าน
  4. ตัวประมวลผลสัญญาณ (Signal processor): สัญญาณที่เซ็นเซอร์สร้างขึ้นจะถูกส่งไปยังตัวประมวลผลในเครื่องวัดการไหล ซึ่งจะบันทึกความถี่ของการหมุนใบพัดในรูปของพัลส์หรือสัญญาณแรงดันไฟฟ้า
  5. อินเทอร์เฟซการแสดงผลหรือเอาต์พุต (Display or output interface): เครื่องวัดการไหลมักมีจอแสดงผลหรืออินเทอร์เฟซเอาต์พุตดิจิตอลเพื่อแสดงอัตราการไหลและข้อมูลอื่นๆ หรือส่งข้อมูลไปยังระบบตรวจสอบ
  6. ตัวเรือนและการเชื่อมต่อ (Housing and connections): เครื่องวัดการไหลมักติดตั้งในท่อหรือเส้นทางไหล พร้อมด้วยตัวเรือนป้องกันและการเชื่อมต่อเพื่อความมั่นคงของการไหลและการป้องกันส่วนประกอบ

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

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Turbine Flowmeter Flange Connection LWGY series

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Turbine Flow Meter ALTM-T series

ข้อดี และ ข้อจํากัด ของเครื่องวัดการไหลของกังหัน

เครื่องวัดการไหลของกังหันเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดการไหลและมีทั้งข้อดีและข้อจำกัดหลายอย่าง ข้อดีและข้อจำกัดหลักของมันมีดังนี้:

ข้อดีและประโยชน์

  1. เครื่องวัดการไหลของกังหันมีความแม่นยำสูง ซึ่งเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำเช่นการควบคุมกระบวนการในอุตสาหกรรมหรือการทดลองทางวิทยาศาสตร์
  2. เวลาตอบสนองที่รวดเร็วช่วยให้สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลได้อย่างทันท่วงที
  3. สามารถใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่อัตราการไหลต่ำจนถึงสูง ทำให้เชื่อถือได้ในการใช้งานที่มีความหลากหลาย
  4. มีความต้านทานต่อการกัดกร่อน สามารถใช้กับของเหลวและก๊าซหลายชนิดที่มีสารกัดกร่อน
  5. ไม่จำเป็นต้องสัมผัสโดยตรงกับของไหล ช่วยลดผลกระทบต่อธรรมชาติของของไหลและป้องกันการปนเปื้อน

ข้อจำกัด

  1. ข้อกำหนดด้านความสะอาดสูง: เครื่องวัดการไหลของกังหันต้องการความสะอาดสูงสำหรับของเหลว เพราะสิ่งสกปรกหรือฝุ่นละอองอาจกระทบต่อการหมุนของใบพัดกังหัน
  2. ความไวต่อความหนืด: ความแม่นยำของเครื่องวัดการไหลของกังหันอาจได้รับผลกระทบจากความหนืดของของเหลว สำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง จำเป็นต้องมีเครื่องวัดการไหลของกังหันที่ออกแบบมาอย่างพิเศษ
  3. ช่วงอัตราการไหลที่จำกัด: เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันอาจไม่แม่นยำเท่ากับเครื่องวัดการไหลประเภทอื่นๆ ที่อัตราการไหลต่ำหรือสูงมาก
  4. การบำรุงรักษาเป็นประจำ: เครื่องวัดการไหลของกังหันต้องการการบำรุงรักษาและการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอเพื่อรักษาประสิทธิภาพและความแม่นยำ ซึ่งอาจต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่าย
  5. ไม่เหมาะสำหรับของเหลวที่มีฟองสูง: เครื่องวัดการไหลของกังหันไม่เหมาะกับของเหลวที่มีฟองอากาศสูง เนื่องจากฟองอากาศอาจกระทบต่อการหมุนของใบพัดกังหัน

การเลือกที่เหมาะสมที่สุด และคำแนะนำการใช้งาน เครื่องวัดการไหลของกังหัน

คำแนะนำสำหรับการเลือกเครื่องวัดการไหล:
  • 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

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Electronic Water Meter for flow measurement FMC240 series

ข้อดีและประโยชน์

  • เครื่องวัดการไหลแบบกังหันเหมาะกับการวัดอัตราการไหลที่หลากหลาย ขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้ามักใช้สำหรับอัตราการไหลจากปานกลางถึงสูง
  • เครื่องวัดการไหลแบบกังหันทำงานได้ดีกับของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ในขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าต้องการของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่า

ข้อจำกัด

  • เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องมีความสะอาดของของเหลวที่สูงมาก ในขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบกังหันต้องการความสะอาดของของไหลมากกว่า
  • เครื่องวัดการไหลแบบกังหันจะได้รับผลกระทบจากความหนืดของของไหลมากกว่า เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมีความไวต่อความหนืดน้อยกว่า

เครื่องวัดการไหลของกังหัน เทียบกับ เครื่องวัดการไหลแบบอัลตร้าโซนิค

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Ultrasonic Flow meter with BTU Measurement ALSONIC-EG series

ข้อดีและประโยชน์

  • เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกไม่มีส่วนประกอบที่เคลื่อนไหวและไม่สึกหรอจากใบพัดหมุน ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน
  • เครื่องวัดประเภทนี้เหมาะกับการวัดทั้งของเหลวและก๊าซส่วนใหญ่ และไม่ถูกกระทบจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าหรือความหนืดของสารที่วัด

ข้อจำกัด

  • เครื่องวัดการไหลของกังหันมักมีความแม่นยำสูงในการวัด ขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกอาจได้รับผลกระทบจากฟองอากาศหรือสิ่งสกปรกในของเหลวภายในท่อ
  • ด้วยราคาที่สูงกว่า เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกจึงเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงและไม่ต้องการชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว

เครื่องวัดการไหลของกังหัน เทียบกับ เครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวน

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Vortex Flow Meter ALVT series

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       @factocomps
เว็บไซต์นี้มีการใช้คุกกี้เพื่อสร้างประสบการณ์การใช้งานเว็บไซต์ของท่านให้ดียิ่งขึ้น รายละเอียดกรุณาอ่าน นโยบายข้อมูลส่วนบุคคล