Flow meter คืออะไร ?
Flow meter คือ เครื่องมือที่ใช้วัดอัตราการไหลของของไหลผ่านท่อหรือท่อร้อยสาย โดยทั่วไปจะใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเพื่อตรวจสอบและควบคุมการไหลของของไหล เช่น น้ำ น้ำมัน และสารเคมี โดยเครื่องมือนี้มีหลายประเภทซึ่งถูกแบ่งตามประเภทการวัดการไหล โดยแต่ละประเภทมีหลักการทำงาน ข้อจำกัด และจุดประสงค์ในการวัดของไหลที่แตกต่างกัน
Flowmeter, Flow meter ความหมาย เครื่องวัดอัตราการไหล
ประเภทของ Flow meter
ประเภทของ Flowmeter ถูกแบ่งตามหลักการทำงานได้ 2 ประเภท ได้แก่
1. ประเภทเชิงปริมาตร (Positive Displacement Flowmeter)
ประเภทเชิงปริมาตรทำงานโดยการแทนที่ของไหลที่ไหลผ่านด้วยปริมาตรที่ทราบ หลักการการทำงานคือ ของไหลที่ไหลผ่านเครื่องวัดการไหลจะแทนที่ปริมาตรของของเหลวในตัวเครื่องวัดการไหล ปริมาณของของเหลวที่ไหลผ่านสามารถคำนวณได้จากความเร็วในการไหลของของไหลและพื้นที่หน้าตัดของท่อ
ตัวอย่าง Flow meter แบบปริมาตร ได้แก่
- Rotameter
- Variable area flowmeter
- Turbine flowmeter
- Oval gear flowmeter
2. ประเภทเชิงมวล (Mass Flowmeter)
Flow meter ประเภทเชิงมวล ทำงานโดยการวัดมวลของของไหลที่ไหลผ่าน โดยไม่คำนึงถึงความหนาแน่น หลักการการทำงานคือ ของไหลที่ไหลผ่านเครื่องวัดการไหลจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของค่าทางกายภาพ เช่น สนามแม่เหล็กไฟฟ้า ความเร็วเสียง หรือแรงโน้มถ่วง การเปลี่ยนแปลงของค่าทางกายภาพเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อวัดอัตราการไหลของของไหล
ตัวอย่าง Flow meter แบบเชิงมวล ได้แก่
- Electromagnetic flowmeter
- Ultrasonic flowmeter
- Coriolis flowmeter
การทำงานและการใช้งานของ Flow meter แต่ละประเภท
Rotameter
Flow meter แบบ Rotameter ทำงานโดยใช้ลูกลอยลอยไปตามท่อ พื้นที่หน้าตัดของท่อที่ลูกลอยลอยผ่านจะเท่ากันกับพื้นที่หน้าตัดของของเหลวที่ไหลผ่าน ความเร็วในการไหลของของไหลสามารถคำนวณได้จากเวลาที่ใช้สำหรับลูกลอยลอยผ่านท่อหนึ่งช่วง ดังนั้นจึงจัดเป็นประเภทเชิงปริมาตร
วิดีโอการทำงานของ Rotameter
Variable area flowmeter
Variable area flowmeter ทำงานโดยใช้พื้นที่หน้าตัดของท่อที่ไหลผ่านเปลี่ยนแปลงตามอัตราการไหลของของไหล อัตราการไหลของของไหลสามารถคำนวณได้จากการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่หน้าตัดของท่อ ดังนั้นจึงจัดเป็นประเภทเชิงปริมาตร
วิดีโอการทำงานของ Variable area flow meter
Turbine flow meter
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน หรือ Turbine flowmeter ทำงานโดยใช้ใบพัดหมุนไปตามท่อ ความเร็วในการไหลของของไหลสามารถคำนวณได้จากความเร็วในการหมุนของใบพัด ดังนั้นจึงจัดเป็นประเภทเชิงปริมาตร
วิดีโอการทำงานของ Turbine flow meter
Oval gear flow meter
ทำงานโดยใช้ฟันเฟือง (Gear) หมุนไปตามท่อ ความเร็วในการไหลของของไหลสามารถคำนวณได้จากความเร็วในการหมุนของฟันเฟือง ดังนั้น Oval gear flowmeter จึงจัดเป็นประเภทเชิงปริมาตร
วิดีโอการทำงานของ Oval gear flow meter
Electromagnetic flow meter
ทำงานโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของค่าเหนี่ยวนำไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงของค่าเหนี่ยวนำไฟฟ้านี้สัมพันธ์กับมวลของของไหลที่ไหลผ่าน ดังนั้น Electromagnetic flowmeter จึงจัดเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทเชิงมวล
วิดีโอการทำงานของ Electromagnetic flow meter
Ultrasonic flow meter
ทำงานโดยใช้หลักการของ Doppler shift คลื่นอัลตราโซนิกจะถูกส่งผ่านของไหลที่ไหลผ่าน ความเร็วในการไหลของของไหลจะทำให้คลื่นอัลตราโซนิกเกิดการกระจัดกระจายและเกิดการเลื่อนความถี่ขึ้นหรือลง ความแตกต่างของความถี่นี้สัมพันธ์กับความเร็วในการไหลของของไหล
วิดีโอการทำงานของ Ultrasonic flow meter
Coriolis flow meter
ทำงานโดยใช้หลักการของ Coriolis effect ของไหลที่ไหลผ่านเครื่องวัดการไหลจะทำให้เกิดแรงบิดขึ้น แรงบิดนี้สัมพันธ์กับมวลของของไหลที่ไหลผ่าน
วิดีโอการทำงานของ Coriolis flowmeter
วิธีการเลือก Flow meter
การเลือก Flow meter ที่เหมาะสมนั้น ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น ประเภทของของไหลที่ต้องการวัด อัตราการไหล ความแม่นยำที่ต้องการ สภาพแวดล้อมในการทำงาน เป็นต้น
- ประเภทของของไหลที่ต้องการวัด ของไหลบางชนิดมีความหนาแน่นไม่คงที่ เช่น ก๊าซ ของเหลวที่มีความหนืดสูง เป็นต้น การวัดการไหลเชิงมวลจึงเหมาะสมกว่าการวัดการไหลเชิงปริมาตร
- อัตราการไหล เครื่องมือวัดการไหลบางประเภทสามารถวัดอัตราการไหลได้จำกัด เช่น เครื่องวัดการไหลแบบลูกลอย (Float meter) เหมาะสำหรับอัตราการไหลต่ำ ในขณะที่เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิค (Ultrasonic flowmeter) เหมาะสำหรับอัตราการไหลสูง
- ความแม่นยำที่ต้องการ เครื่องมือวัดการไหลบางประเภทมีความแม่นยำสูงกว่าประเภทอื่น ๆ
- สภาพแวดล้อมในการทำงาน เครื่องมือวัดการไหลบางประเภทสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง ความดันสูง เป็นต้น
สรุป
การใช้งาน Flow meter จำเป็นต้องเข้าใจและเลือกประเภทใช้งานให้ถูกต้อง เพื่อให้การวัดการไหลมีความเที่ยงตรงตามความต้องการของคุณ โดยการเข้าใจความแตกต่างระหว่าง Flow meter แบบเชิงมวลและปริมาตร จะทำให้คุณสามารถเลือกใช้งานประเภทเครื่องวัดอัตราการไหลให้เหมาะกับของไหลในระบบได้ หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ให้กับผู้อ่านทุกท่านครับ