12 ประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหล: ประเภทต่าง ๆ ของเครื่องวัดอัตราการไหล ประโยชน์ใช้สอย และข้อดี

เครื่องวัดอัตราการไหลคืออุปกรณ์ที่ใช้วัดอัตราการไหลของก๊าซหรือของเหลวผ่านท่อ การเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เป็นหลัก เช่น คุณสมบัติของของไหล สภาพแวดล้อมในการใช้งาน ความแม่นยำที่ต้องการ และงบประมาณ เนื้อหาต่อไปนี้จะเป็น การแนะนำอย่างละเอียดเกี่ยวกับประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหล ประโยชน์ใช้สอย และข้อดีของแต่ละประเภท

1. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบไดสเพลสเมนต์บวก (PD flow meter ย่อ)

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Positive displacement สามารถจัดประเภทตามองค์ประกอบในการวัดได้ ได้แก่ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเกียร์รูปไข่ (oval gear flowmeters), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบใบพัดกวาด (scraper flowmeters), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรเตอร์คู่ (double rotor flowmeters), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบลูกสูบหมุน (rotary piston flowmeters), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบลูกสูบสลับ (reciprocating piston flowmeters), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบจานหมุน (disc flowmeters), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบลูกกลิ้งปิดผนึกด้วยของเหลว (liquid-sealed drum flowmeters), เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวัดก๊าซแห้ง (wet gas meters) และเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเมมเบรน (membrane gas meters)

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Positive displacement (PD) วัดอัตราการไหลโดยการเก็บตัวอย่างของของไหลในปริมาณที่คงที่ และนับจำนวนครั้งที่ปริมาณดังกล่าวถูกเติมเต็มและถูกปล่อยออก ต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทอื่นที่คำนวณอัตราการไหลโดยอาศัยวิธีการทางอ้อม เช่น ความเร็ว หรือความดันต่าง ซึ่งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ PD วัดอัตราการไหลโดยตรง โดยแบ่งการไหลของของไหลออกเป็นชิ้นส่วนที่แยกจากกัน วิธีการนี้ให้ค่าการวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำสูงมาก ทำให้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ PD เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการเรียกเก็บเงินและการควบคุมการเติมปริมาณที่แม่นยำ

ใช้ในอุตสาหกรรม

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Positive displacement ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภทที่ต้องการความแม่นยำและความเที่ยงตรงสูง:

- การเรียกเก็บค่าน้ำ: โดยเฉพาะในงานด้านที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ เพื่อการวัดปริมาณการใช้น้ำที่แม่นยำ

- การวัดปริมาณทางเคมี: ในอุตสาหกรรมเคมี ใช้เพื่อการวัดและควบคุมปริมาณสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการผลิตอย่างแม่นยำ

- อาหารและเครื่องดื่ม: เพื่อการแบ่งส่วนและวัดปริมาณส่วนผสมอย่างแม่นยำ รวมถึงในขั้นตอนการบรรจุขวด

- ยา: ในกระบวนการผลิตยา จำเป็นต้องวัดและควบคุมปริมาณของเหลวที่ใช้อย่างแม่นยำ

- น้ำมันและก๊าซ: เพื่อการวัดปริมาณไฮโดรคาร์บอน โดยเฉพาะในงานถ่ายโอนและงานเรียกเก็บค่าบริการที่ต้องการความแม่นยำสูง

- สีและสารเคลือบ: เพื่อการวัดและจ่ายปริมาณสี สารย้อม และสารเคลือบที่แม่นยำ

ประโยชน์

- ความแม่นยำสูงในการวัดปริมาณ: เครื่องวัดแบบ PD มีความแม่นยำสูงมาก และเหมาะสำหรับการวัดสื่อของเหลวที่ต้องการความแม่นยำสูงในการไหล

- ความสามารถในการวัดอัตราการไหลต่ำ: สามารถวัดอัตราการไหลที่ต่ำมากได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเครื่องวัดการไหลชนิดอื่นอาจไม่สามารถให้ความแม่นยำสูงได้

- อิสระต่อความหนืด: ความแม่นยำในการวัดไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากความหนืดของของเหลว ทำให้เหมาะสำหรับของเหลวหลากหลายประเภท

- การวัดแบบอ่านค่าตรง: วัดปริมาณของเหลวโดยตรง ให้ค่าการวัดอัตราการไหลของของเหลวที่แท้จริง โดยไม่ต้องแปลงค่าเพิ่มเติม

- ต้องการท่อน้ำตรงน้อย: มิเตอร์แบบ PD มีความไวต่อการรบกวนของรูปแบบการไหลต่ำกว่า ช่วยให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการติดตั้ง

- เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันต่าง

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความแตกต่างของความดัน (DP) เป็นวิธีการวัดการไหลของของไหลในท่อที่เก่าแก่และใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดวิธีหนึ่ง หลักการทำงานพื้นฐานคือการวัดความดันตกครั้งที่เกิดขึ้นระหว่างสองจุดที่มีการบีบตัวท่อ (หรือองค์ประกอบหลัก) เมื่อของไหลเคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่บีบตัวจะเกิดการเร่งตัวของของไหล ทำให้เกิดความแตกต่างของความดันระหว่างด้านที่อยู่เหนือทิศทางการไหลและด้านที่อยู่ท้ายทิศทางการไหล ความแตกต่างของความดันนี้มีความสัมพันธ์โดยตรงกับกำลังสองของอัตราการไหล ซึ่งทำให้สามารถคำนวณหาค่าอัตราการไหลได้จากค่าความแตกต่างของความดันที่วัดได้

ใช้ในอุตสาหกรรม

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความแตกต่างของความดันถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท เนื่องจากความหลากหลายและการทำงานที่เชื่อถือได้ ตัวอย่างการใช้งานที่พบได้ทั่วไป ได้แก่

- การจัดการน้ำและน้ำเสีย: ใช้วัดอัตราการไหลของน้ำในโรงงานบำบัดน้ำและระบบจัดส่ง

- อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ: ใช้วัดอัตราการไหลของสารไฮโดรคาร์บอนในท่อส่งและกระบวนการกลั่น

- อุตสาหกรรมผลิตเคมีภัณฑ์: ใช้ควบคุมและตรวจสอบการไหลของสารเคมีและสารตั้งต้นต่างๆ

- การผลิตพลังงาน: สำหรับการวัดอัตราการไหลของไอน้ำในหม้อไอน้ำและน้ำหล่อเย็นในกังหัน

- อาหารและเครื่องดื่ม: ใช้ในการจัดการการไหลของของเหลวในระบบการผลิตและการกรอง

ประโยชน์

- ความหลากหลายในการใช้งาน: เหมาะสำหรับของไหลหลากหลายชนิด รวมถึงของเหลว ก๊าซ และไอน้ำ ภายใต้อุณหภูมิและความดันที่แตกต่างกัน

- ความน่าเชื่อถือและความทนทาน: เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในองค์ประกอบหลัก เครื่องวัดแบบแรงดันต่างจึงมีความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานยาวนาน

- ความแม่นยำ: เมื่อปรับเทียบและติดตั้งอย่างเหมาะสม จะให้ค่าการวัดอัตราการไหลที่แม่นยำ เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท

- เทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว: หลักการและวิธีปฏิบัติของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแรงดันต่างเป็นที่เข้าใจอย่างดี มีสูตรคำนวณมาตรฐานสำหรับองค์ประกอบหลักแต่ละประเภท

- ความคุ้มค่า: โดยเฉพาะสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ เครื่องวัดอัตราการไหลประเภทอื่นๆ มีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาสูงมาก

3. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความเร็ว

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความเร็ว (Velocity flow meters) วัดความเร็วของของไหลที่ไหลผ่านท่อโดยตรง และใช้ข้อมูลนี้ในการคำนวณอัตราการไหล อัตราการไหลสามารถคำนวณได้โดยการคูณความเร็วของของไหลด้วยพื้นที่หน้าตัดของท่อ เครื่องมือนี้มีความหลากหลายและสามารถใช้งานกับของไหลหลายประเภท ได้แก่ ของเหลว ก๊าซ และไอน้ำ มีอยู่หลายประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบความเร็ว โดยแต่ละชนิดใช้วิธีการวัดความเร็วที่แตกต่างกัน

ใช้ในอุตสาหกรรม

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบความเร็วถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น

- อุตสาหกรรมบำบัดน้ำและการจัดส่งน้ำ: ใช้วัดอัตราการไหลของน้ำในโรงบำบัดน้ำและระบบจัดส่ง

- อุตสาหกรรมเคมีและเภสัชกรรม: ใช้ในการตรวจสอบและควบคุมการไหลของสารเคมี สารละลาย และของไหลอื่น ๆ ระหว่างกระบวนการผลิต

- อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ: ใช้วัดอัตราการไหลของไฮโดรคาร์บอนในท่อส่งและสถานที่แปรรูป

- การผลิตอาหารและเครื่องดื่ม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีอัตราการไหลของของเหลว (รวมถึงน้ำ น้ำมัน และส่วนผสมอื่น ๆ) ที่แม่นยำในโรงงานแปรรูป

- พลังงานและการผลิตไฟฟ้า: ใช้วัดการไหลของไอน้ำ น้ำเย็น และของเหลวอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฟฟ้า

ประโยชน์

- ความหลากหลายในการใช้งาน: สามารถใช้กับของเหลวหลายประเภท และท่อที่มีขนาดต่าง ๆ กันได้

- ไม่กีดขวางการไหล: โฟลว์มิเตอร์แบบความเร็วหลายชนิด (เช่น อัลตราโซนิกและแมกเนติก) ไม่รบกวนการไหลของของเหลว ช่วยลดการสูญเสียแรงดันและป้องกันการอุดตัน

- ความแม่นยำ: มีความเที่ยงตรงสูง โดยเฉพาะกับของเหลวที่สะอาดและมีคุณภาพสม่ำเสมอ

- สัญญาณดิจิทัลและระบบเชื่อมต่อ: มาตรเร็วแบบทันสมัยหลายรุ่นมาพร้อมกับสัญญาณดิจิทัลและตัวเลือกการเชื่อมต่อ ทำให้ง่ายต่อการนำไปผนวกเข้ากับระบบควบคุม

- บำรุงรักษาน้อย: ดีไซน์ที่ไม่รบกวนการไหล เช่น โฟลว์มิเตอร์แบบแมกเนติกและอัลตราโซนิก ต้องการการบำรุงรักษาน้อยลง

4. มาสโฟลว์มิเตอร์

มีมาตรวัดอัตราการไหลแบบมวลตรงหลายประเภท เช่น แบบคาลอรีมิเตอร์ (calorimetric) แบบโมเมนตัมเชิงมุม (angular momentum) แบบไจโรสโคปิก (gyroscopic) และแบบใบพัดคู่ (dual-impeller) เครื่องมือเหล่านี้เหมาะสำหรับการวัดก๊าซที่มีอัตราการไหลต่ำ แต่มีข้อเสียคือมีความเฉื่อยสูง ค่าที่วัดได้ขึ้นอยู่กับความร้อนจำเพาะของก๊าซที่ความดันคงที่ และองค์ประกอบที่ใช้วัดต้องสัมผัสกับตัวกลาง ทำให้เสื่อมสภาพจากสิ่งปนเปื้อนและเกิดการกัดกร่อนได้ง่าย

มาตรวัดอัตราการไหลแบบมวลจะวัดอัตราการไหลของมวลสารที่ไหลผ่านอุปกรณ์โดยตรง ต่างจากการวัดอัตราการไหลแบบอื่นที่วัดปริมาตรของของไหล และต้องคำนวณแยกต่างหากเพื่อหาค่าอัตราการไหลของมวลโดยตรง การวัดแบบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในงานที่ระบบควบคุมกระบวนการหรือความแม่นยำในการวัดต้องการให้วัดค่าของมวลสารมากกว่าปริมาตร มาตรวัดอัตราการไหลแบบมวลที่ใช้กันทั่วไปมีสองประเภท คือ มาตรวัดอัตราการไหลแบบมวลความร้อน (thermal mass flow meter) และมาตรวัดแบบโคเรียลิส (Coriolis flow meter) โดยแต่ละชนิดทำงานตามหลักการที่แตกต่างกันเพื่อวัดอัตราการไหล

ใช้ในอุตสาหกรรม

มาตรวัดอัตราการไหลแบบมวลมีความสำคัญอย่างมากในหลายด้าน รวมถึง:

- อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์และยา: ควบคุมการเติมส่วนผสมอย่างแม่นยำในกระบวนการแบบแบตช์และกระบวนการต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอ

- น้ำมันและก๊าซ: กระบวนการฉีดพ่นในขั้นตอนการผลิตภาคต้น การส่งมอบก๊าซในภาคกลาง และกระบวนการผสมและกลั่นในภาคปลายน้ำ

- อาหารและเครื่องดื่ม: ใช้สำหรับการวัดและผสมส่วนผสมอย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงสูตรและคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอ

- การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: การควบคุมก๊าซและสารเคมีอย่างแม่นยำมีความสำคัญต่อความสม่ำเสมอของกระบวนการและผลผลิต

- การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม: ใช้สำหรับการวัดการปล่อยมลพิษและการปฏิบัติตามข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อม

ประโยชน์

- การวัดโดยตรง: การวัดอัตราการไหลของมวลกระทำโดยตรง และไม่เหมือนการวัดอัตราการไหลของปริมาตร ไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิหรือความดันที่เปลี่ยนแปลง

- ความถูกต้องและความแม่นยำ: การให้ความถูกต้องและความแม่นยำสูงเพื่อให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของคุณภาพผลิตภัณฑ์ในการแปรรูปวัตถุดิบ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการอุตสาหกรรม

- ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว (Coriolis): ค่าความแม่นยำของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ทำให้ต้นทุนในการบำรุงรักษาน้อยลงและอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

- ความหลากหลาย: สามารถวัดของไหลได้หลากหลายชนิด รวมถึงก๊าซ ของเหลว และของเหลวที่มีอนุภาคแขวนลอย

- การวัดหลายพารามิเตอร์: เครื่องวัดอัตราการไหลมวลชนิดหลายแบบสามารถวัดพารามิเตอร์เพิ่มเติม เช่น ความหนาแน่น อุณหภูมิ และความหนืด ซึ่งให้ข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการควบคุมกระบวนการทำงาน

5. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบช่องเปิด

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบช่องเปิดคืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับวัดการไหลของของเหลวในช่องเปิด โดยของเหลวไหลตามแรงโน้มถ่วง ต่างจากการท่อปิด ของเหลวในช่องเปิดมีพื้นผิวที่สัมผัสกับแรงดันบรรยากาศ เครื่องวัดอัตราการไหลชนิดนี้โดยทั่วไปจะวัดระดับความสูง (หรือแรงดันน้ำ) ของของเหลวในช่องทาง จากนั้นใช้ข้อมูลนี้ร่วมกับรูปทรงเรขาคณิตของช่องทางในการคำนวณอัตราการไหล ส่วนประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบช่องเปิดคือ weir และ flume

ใช้ในอุตสาหกรรม

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบช่องเปิดถูกนำไปใช้ในหลากหลายการประยุกต์ใช้งาน รวมถึง:

- โรงงานบำบัดน้ำและน้ำเสีย: ใช้สำหรับวัดปริมาณการไหลของน้ำและน้ำเสียที่เข้าและออกจากสถานที่บำบัด

- คลองชลประทานและคูคลอง: ตรวจสอบการจัดสรรน้ำเพื่อการเกษตร เพื่อให้มั่นใจว่าการใช้ทรัพยากรน้ำมีความเท่าเทียมและมีประสิทธิภาพ

- การจัดการน้ำฝน: การวัดปริมาณน้ำที่ไหลบ่าในช่องทางเปิดและท่อระบายน้ำ ช่วยในการพยากรณ์น้ำท่วมและการจัดการทรัพยากรน้ำ

- การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม: เพื่อศึกษาลำธารและแม่น้ำตามธรรมชาติ ติดตามการใช้น้ำ และตรวจสอบการปล่อยน้ำเสีย

- การทำเหมืองและก่อสร้าง: เพื่อจัดการการใช้น้ำในการดำเนินงานเหล่านี้ รวมถึงการวัดอัตราการไหลในส่วนของน้ำที่เหลือจากกระบวนการเหมือง (Tailings)

ประโยชน์

- ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ: เครื่องวัดอัตราการไหลในช่องเปิด โดยเฉพาะ Weirs และ Flumes มีการออกแบบที่เรียบง่าย ปราศจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ทำให้มีความน่าเชื่อถือสูงและต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย

- ความแม่นยำ: หากติดตั้งและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม เครื่องมือเหล่านี้สามารถให้ค่าความแม่นยำที่ดีในการวัดอัตราการไหลในช่องเปิด

- ความหลากหลาย: เหมาะสำหรับสภาพการไหลและคุณภาพน้ำหลากหลายรูปแบบ รวมถึงสภาพที่มีตะกอนและเศษซากปนอยู่ด้วย

- คุ้มค่า: ค่าติดตั้งและการดำเนินงานต่ำกว่าวิธีวัดการไหลอื่น ๆ โดยเฉพาะสำหรับช่องทางขนาดใหญ่

6. มาตรวัดการไหลแบบแม่เหล็ก (Magmeters)

มาตรวัดการไหลแบบแม่เหล็ก หรือที่เรียกว่า มาตรวัดการไหลแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยระบบวงจรแม่เหล็ก ท่อวัดการไหล อิเล็กโทรด ตัวเครื่อง แผ่นบุภายใน และตัวแปลงสัญญาณ เป็นไปตามกฎของฟาเรเดย์ เมื่อของไหลที่นำไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น ซึ่งแรงดันนี้จะสัมพันธ์กับความเร็วของการไหลของของไหลในสนามแม่เหล็ก โดยการวัดแรงดันไฟฟ้านี้ จึงสามารถคำนวณอัตราการไหลได้ มาตรวัดการไหลแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยท่อที่ไม่นำไฟฟ้า ส่วนอิเล็กโทรดติดตั้งอยู่ด้านข้างของท่อ และคอยล์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กในของไหล

ใช้ในอุตสาหกรรม

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เนื่องจากมีความหลากหลายในการใช้งานและเชื่อถือได้

- น้ำและน้ำเสีย: ใช้วัดอัตราการไหลของน้ำ น้ำเสีย และสารเคมีที่ใช้ในการบำบัดรักษาในกระบวนการต่าง ๆ

- อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์: สำหรับการวัดปริมาณการฉีดสารเคมี และกระบวนการที่มีของเหลวที่กัดกร่อนหรือกัดกร่อนสูง

- อาหารและเครื่องดื่ม: สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับสุขอนามัย รวมถึงการวัดปริมาณอาหารที่เป็นของเหลว การผลิตเครื่องดื่ม และกระบวนการทำความสะอาด

- ยา: สำหรับการใช้งานที่ต้องการความสะอาดสูงและการวัดอัตราการไหลของของเหลวอย่างแม่นยำ

- อุตสาหกรรมเหมืองแร่และแร่ธาตุ: สำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวที่เป็นของแข็งผสม และการแปรรูปแร่ธาตุ

- อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ: สำหรับการวัดของเหลวที่มีความเป็นด่างและกรดที่ใช้ในกระบวนการผลิตกระดาษ

- การเกษตร: สำหรับการชลประทานและการจัดสรรน้ำ

ประโยชน์

- ความแม่นยำ: ให้ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำได้สูงสำหรับช่วงกว้างของอัตราการไหลและความนำไฟฟ้าของของเหลว

- ความหลากหลาย: สามารถวัดของเหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าได้เกือบทุกชนิด รวมถึงของเหลวที่กัดกร่อนและกัดกร่อนสูง

- บำรุงรักษาน้อย: ด้วยโครงสร้างที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวและมีการออกแบบให้เข้าถึงได้ง่าย ทำให้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าต้องการการบำรุงรักษาที่น้อยกว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบกลไก

- เหมาะสำหรับของเหลวที่มีสิ่งปนเปื้อน: มีประสิทธิภาพในการใช้งานที่ของเหลวมีของแข็งหรืออนุภาคปนอยู่ เช่น ของเหลวตะกอนและน้ำเสีย

- ติดตั้งง่าย: สามารถติดตั้งได้ง่ายในท่อที่มีอยู่เดิม โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนโครงสร้างมากนัก

7. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวนเวียน (Vortex flowmeter)

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวนเวียนทำงานบนหลักการของการเกิดวนเวียน (vortex shedding) โดยมีอุปสรรค (bluff body) ในแนวการไหล ทำให้เกิดการเกิดวนเวียนสลับกันทั้งสองด้านของอุปสรรค ความถี่ของวนเวียนที่เกิดขึ้นจะสัมพันธ์กับความเร็วของของเหลว ซึ่งช่วยให้สามารถคำนวณอัตราการไหลได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเกิดการหลุดปล่อยวนเวียนแบบวอน คาร์มาน (von Karman vortex shedding) เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวนเวียนจะวัดอัตราการไหลโดยการนับจำนวนวนเวียนที่เกิดขึ้นภายในช่วงเวลาหนึ่ง

ใช้ในอุตสาหกรรม

มาตรวัดอัตราการไหลแบบวนศูนย์กลางมีการใช้งานอย่างกว้างขวางเนื่องจากความหลากหลายและการออกแบบที่แข็งแรงทนทาน:

- กระบวนการทางเคมี: ใช้สำหรับวัดการไหลของวัตถุดิบทางเคมี ตัวทำละลาย และก๊าซในกระบวนการผลิต

- อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ: สำหรับวัดการไหลของของเหลวและก๊าซไฮโดรคาร์บอน รวมถึงไอน้ำในกระบวนการฟื้นฟูการผลิตน้ำมันขั้นสูง

- สาธารณูปโภคและพลังงาน: สำหรับวัดการไหลของไอน้ำในโรงไฟฟ้าและระบบทำความร้อนในเขตเมือง รวมถึงวัดการไหลของก๊าซธรรมชาติในหม้อน้ำและหัวเผา

- น้ำและน้ำเสีย: สำหรับวัดการไหลในสถานที่บำบัดน้ำเสียและเครือข่ายท่อส่งขนาดใหญ่

- อาหารและเครื่องดื่ม: เหมาะสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำและน้ำร้อน รวมถึงการวัดการไหลในสายการผลิต

- ยา: สำหรับวัดการไหลของน้ำกลั่น ตัวทำละลาย และของเหลวในกระบวนการผลิตอื่น ๆ

ประโยชน์

- ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ: วัดการไหลของก๊าซ ของเหลว และไอน้ำด้วยความแม่นยำที่ดีภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน

- บำรุงรักษาน้อย: ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ลดการสึกหรอและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

- ช่วงการทำงานกว้าง: มีประสิทธิภาพดีภายใต้ช่วงอัตราการไหลและอุณหภูมิที่กว้าง

- ติดตั้งและใช้งานง่าย: สามารถติดตั้งรวมเข้ากับระบบเดิมได้อย่างง่ายดายโดยรบกวนระบบเพียงเล็กน้อย

8. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกคือเครื่องวัดอัตราการไหลที่ทำงานตามหลักการที่ว่า ความเร็วในการแพร่ของคลื่นอัลตราโซนิกในตัวกลางที่ไหลอยู่นั้นจะเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของความเร็วการไหลเฉลี่ยของตัวกลางที่ถูกวัดและความเร็วของคลื่นเสียงในตัวกลางที่อยู่นิ่ง เครื่องวัดอัตราการไหลชนิดนี้ประกอบด้วยตัวแปลงสัญญาณ (transducer) และตัวแปลง (converter) เป็นหลัก และมีหลายประเภท เช่น แบบดอปเปลอร์ (Doppler) แบบความต่างของความเร็ว (velocity difference) แบบเบี่ยงเบนลำคลื่น (beam shift) แบบสัญญาณรบกวน (noise) และแบบสหสัมพันธ์ (correlation) เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกใช้คลื่นอัลตราโซนิกในการวัดความเร็วของของไหลในท่อ เพื่อหาค่าอัตราการไหล โดยสามารถออกแบบให้เป็นแบบหนีบยึดภายนอกท่อ (clamp-on หรือ non-invasive) หรือแบบติดตั้งภายในท่อ (in-line หรือ invasive) โดยแบบแรกติดตั้งภายนอกท่อ ส่วนแบบหลังอยู่ภายในของไหล เครื่องวัดอัตราการไหลชนิดนี้ใช้หลักการหลักสองแบบ คือ แบบดอปเปลอร์ชิฟท์ (Doppler shift) หรือแบบความต่างของเวลาในการเดินทาง (time difference of transit)

ใช้ในอุตสาหกรรม

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกถูกนำไปใช้โดยทั่วไปและสามารถประยุกต์ใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ไม่รบกวนการไหล (non-invasive) และสามารถวัดค่าของของไหลได้หลากหลายชนิด

- น้ำและน้ำเสีย: สำหรับการวัดอัตราการไหลในเครือข่ายจัดส่งน้ำ ระบบรวบรวมน้ำเสีย และโรงงานบำบัดน้ำเสีย

- น้ำมันและก๊าซ: สำหรับการวัดอัตราการไหลของไฮโดรคาร์บอนในกระบวนการต้นน้ำ กลางน้ำ และปลายน้ำ รวมถึงการส่งมอบเชิงพาณิชย์และการตรวจจับการรั่วไหล

- อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์และปิโตรเคมี: ใช้เพื่อจัดการและควบคุมการไหลของสารเคมีและของเหลวในกระบวนการต่างๆ

- การผลิตพลังงานไฟฟ้า: ใช้วัดอัตราการไหลของน้ำเย็น ไอน้ำ และน้ำป้อนในโรงไฟฟ้า

- อาหารและเครื่องดื่ม: สำหรับการใช้งานที่ต้องการความสะอาดซึ่งหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับผลิตภัณฑ์

- การผลิตยา: ใช้วัดอัตราการไหลของน้ำกลั่น ของเหลวในกระบวนการผลิต และของเหลวที่สำคัญอื่นๆ

ประโยชน์

- การวัดแบบไม่สัมผัสโดยตรง: รุ่นแบบหนีบติดตั้งไม่ต้องปรับปรุงหรือหยุดการใช้งานท่อ ช่วยลดเวลาที่ระบบต้องหยุดทำงาน

- ความเข้ากันได้กับของเหลวหลากหลายชนิด: สามารถวัดอัตราการไหลของของเหลวที่สะอาด สกปรก มีความหนืด และของเหลวที่มีอนุภาคปะปน

- ไม่มีการลดลงของแรงดัน: เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวหรือสิ่งกีดขวางในเส้นทางการไหล เครื่องวัดแบบอัลตราโซนิกจึงไม่ก่อให้เกิดการลดลงของแรงดัน

- ความแม่นยำสูงและการทำซ้ำได้ดี: เครื่องวัดแบบ transit time โดยเฉพาะมีความแม่นยำสูงภายใต้สภาวะการไหลที่คงที่

- ใช้งานได้หลากหลายและปรับตัวได้ดี: สามารถใช้สำหรับการวัดชั่วคราวหรือติดตั้งถาวรบนท่อที่มีขนาดและวัสดุหลากหลายชนิด

- ทำงานโดยไม่ต้องบำรุงรักษา: ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและติดตั้งจากด้านนอก (สำหรับแบบคลิปออน) จึงลดความจำเป็นในการบำรุงรักษาให้น้อยที่สุด

9. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเทอร์มอล

มาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์มอลจะวัดอัตราการไหลของของไหลในท่อหรือช่องลมโดยการตรวจสอบความร้อนที่ถูกพาไปกับของไหล (ก๊าซหรือของเหลว) ในขณะที่มันไหลผ่านองค์ประกอบหรือเซ็นเซอร์ที่ให้ความร้อน มีอยู่สองประเภทหลักของเทคโนโลยีมาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์มอล ได้แก่ มาตรวัดความเร็วลมแบบอุณหภูมิคงที่ (CTA) และมาตรวัดความเร็วลมแบบกำลังไฟฟ้าคงที่ (CPA) CTA จะรักษาค่าความต่างของอุณหภูมิระหว่างเซ็นเซอร์สองตัวให้คงที่ ในขณะที่ CPA จะรักษาค่ากำลังไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไปยังตัวให้ความร้อนให้คงที่ อัตราการไหลจะถูกกำหนดจากปริมาณความร้อนที่ถูกดูดซับโดยของไหล ซึ่งมีความสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการไหลแบบมวล

ใช้ในอุตสาหกรรม

มาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์มอลถูกนำไปใช้ในหลากหลายสาขา เนื่องจากมีคุณสมบัติในการวัดที่มีความเฉพาะตัว

- การตรวจสอบสภาพแวดล้อม: ใช้วัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและมลพิษในก๊าซปล่อง

- อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี: ใช้ควบคุมและตรวจสอบการไหลของก๊าซในกระบวนการผลิต รวมถึงก๊าซเฉื่อย ก๊าซที่มีปฏิกิริยา และก๊าซกัดกร่อน

- HVAC และการจัดการพลังงาน: สำหรับการวัดอัตราการไหลของอากาศในท่อ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และเครื่องปรับอากาศ

- อุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์: ใช้เพื่อควบคุมการไหลของก๊าซพิเศษเฉพาะในกระบวนการผลิต

- ยา: สำหรับการวัดและควบคุมก๊าซในระหว่างกระบวนการผลิตและการบรรจุภัณฑ์

- เทคโนโลยีชีวภาพ: สำหรับการตรวจสอบก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการหมักและก๊าซอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

ประโยชน์

- ความแม่นยำและความสม่ำเสมอ: ให้ค่าการวัดที่แม่นยำและสามารถทำซ้ำได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมและตรวจสอบกระบวนการ

- บำรุงรักษาน้อย: ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จึงลดการสึกหรอทางกลและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

- ความหลากหลายในการใช้งาน: สามารถวัดก๊าซหลากหลายชนิด รวมถึงก๊าซที่กัดกร่อนและเป็นพิษ โดยไม่ต้องปรับเทียบคุณสมบัติของก๊าซ

- ติดตั้งและใช้งานง่าย: ขนาดกะทัดรัด ติดตั้งได้ง่ายในทุกทิศทางและตำแหน่ง รวมถึงพื้นที่จำกัด

- การลดลงของแรงดันต่ำ: เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์เหล่านี้มักไม่รบกวนเส้นทางการไหลอย่างมีนัยสำคัญ จึงทำให้แรงดันลดลงเพียงเล็กน้อย

10. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์ใช้วัดอัตราการไหลของของไหล (ของเหลวหรือก๊าซ) ที่ไหลผ่านท่อ โดยใช้เทอร์ไบน์หรือโรเตอร์ที่วางอยู่ในแนวกระแสของไหล เมื่อของไหลไหลผ่านเครื่องวัด จะกระทบกับใบพัดของเทอร์ไบน์ ทำให้เทอร์ไบน์หมุน ความเร็วในการหมุนของเทอร์ไบน์จะแปรผันตามความเร็วของของไหล ซึ่งช่วยให้สามารถคำนวณอัตราการไหลได้ โดยปกติความเร็วในการหมุนจะถูกตรวจจับด้วยเซ็นเซอร์แม่เหล็กไฟฟ้า เซ็นเซอร์แสง หรือวิธีอื่น ๆ ที่สร้างสัญญาณไฟฟ้าซึ่งสัมพันธ์กับอัตราการไหล

ใช้ในอุตสาหกรรม

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์มีความหลากหลายและถูกใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เนื่องจากมีความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูง:

- น้ำมันและก๊าซ: ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดปริมาณของเหลวและก๊าซไฮโดรคาร์บอนในกระบวนการผลิต กลั่น และจัดส่ง รวมถึงการประยุกต์ใช้งานด้านการส่งมอบ (custody transfer)

- อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี: ใช้สำหรับการวัดปริมาณของของเหลวในกระบวนการผลิตอย่างแม่นยำ เพื่อช่วยในการควบคุมกระบวนการและจัดการสต็อกสินค้า

- น้ำและน้ำเสีย: ใช้วัดอัตราการไหลของน้ำในโรงงานบำบัดน้ำและระบบจัดส่ง รวมถึงในระบบชลประทาน

- อาหารและเครื่องดื่ม: ใช้สำหรับตรวจสอบการไหลของวัตถุดิบ น้ำ และของเหลวในกระบวนการผลิต เพื่อให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอและการควบคุมการผลิตแต่ละล็อต

- ยา: ใช้ในกระบวนการผลิตที่ต้องการการวัดและการควบคุมการไหลของของเหลวอย่างแม่นยำ

- การบินและยานยนต์: ใช้สำหรับทดสอบและตรวจสอบอัตราการไหลของเชื้อเพลิง

ประโยชน์

- ความน่าเชื่อถือ: หากติดตั้งและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์สามารถให้บริการได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นระยะเวลานาน

- ช่วงการปรับตั้ง: เหมาะสำหรับช่วงอัตราการไหลที่หลากหลายตั้งแต่ต่ำมากจนถึงสูงมาก โดยไม่สูญเสียความแม่นยำ

- บำรุงรักษาง่าย: โครงสร้างถูกออกแบบมาให้ทำความสะอาดและบำรุงรักษาได้ง่าย ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากในงานประยุกต์ที่ใช้ของเหลวสะอาด

- ความเข้ากันได้: สามารถใช้งานร่วมกับของเหลวหลากหลายชนิด รวมถึงของเหลวและก๊าซได้ดี ตราบเท่าที่ของเหลวมีความสะอาดและไม่กัดกร่อน

11. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเกียร์

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเกียร์ หรือที่เรียกว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบปริมาตรบวก (positive displacement flowmeters) ใช้การเคลื่อนไหวเชิงกลของเกียร์ที่หมุนเพื่อวัดอัตราการไหลของของเหลว เมื่อของเหลวไหลผ่านเครื่องวัด มันจะเข้าไปในช่องว่างที่เกิดขึ้นระหว่างเกียร์และห้องวัด ทำให้เกียร์หมุน การหมุนแต่ละครั้งของเกียร์แสดงถึงปริมาตรของของเหลวที่ไหลผ่านเครื่องวัดในปริมาณที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งช่วยให้วัดอัตราการไหลทั้งหมดได้อย่างแม่นยำ อัตราการไหลจะถูกกำหนดโดยการนับจำนวนการหมุนในช่วงเวลาที่กำหนด โดยทั่วไปใช้เซ็นเซอร์แบบแม่เหล็ก แบบแสง หรือแบบกลไก

ใช้ในอุตสาหกรรม

เนื่องจากความแม่นยำและการใช้งานที่หลากหลาย เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเกียร์จึงถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ดังนี้

- เคมีภัณฑ์และปิโตรเคมี: ใช้วัดอัตราการไหลของสารเคมี ตัวทำละลาย และของเหลวสำหรับกระบวนการผลิตอื่น ๆ ที่ต้องการการควบคุมปริมาณและการไหลที่แม่นยำ

- น้ำมันและก๊าซ: ระบบหล่อลื่น ระบบไฮดรอลิก และระบบวัดปริมาณเชื้อเพลิง ต้องการการวัดของเหลวที่มีความหนืดอย่างแม่นยำ

- อาหารและเครื่องดื่ม: สำหรับการวัดและผสมส่วนผสม ซึ่งต้องการความถูกต้องแม่นยำและความสะอาดเป็นสำคัญ

- ยา: ใช้วัดปริมาณของเหลวที่แม่นยำในขั้นตอนการผลิต โดยเฉพาะในกระบวนการผสมและบรรจุ

- สีและสารเคลือบ: ใช้ควบคุมการไหลของวัสดุที่มีความหนืด และมั่นใจถึงอัตราการผสมที่ถูกต้อง

- ยานยนต์: ใช้วัดอัตราการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงและปริมาณน้ำมันหล่อลื่นบนแท่นทดสอบ

ประโยชน์

- ความแม่นยำ: ให้ความแม่นยำและความเที่ยงตรงสูง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญต่อการควบคุมกระบวนการและประกันคุณภาพในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

- ความหลากหลายในการใช้งาน: เหมาะสำหรับของเหลวหลากหลายชนิด รวมถึงของเหลวที่มีความหนืด ของเหลวที่ไวต่อแรงเฉือน หรือของเหลวที่มีอนุภาคปะปน (ตราบใดที่อนุภาคเหล่านั้นไม่รบกวนการทำงานของเกียร์)

- ความต้องการท่อตรงขั้นต่ำ: ต่างจากประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลอื่นๆ ทั่วไป เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเกียร์ต้องการท่อตรงด้านท้ายและด้านต้นน้ำเพียงเล็กน้อย ทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งในพื้นที่จำกัด

- ความทนทาน: มีโครงสร้างแข็งแรง สามารถทนต่ออุณหภูมิและการทำงานภายใต้แรงดันต่างๆ ได้หลากหลาย

12. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคเรียลิส (Coriolis flow meter)

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคเรียลิสซึ่งทำงานตามหลักการของปรากฏการณ์โคเรียลิส ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าสามารถวัดอัตราการไหลแบบมวล (mass flow rate) และความหนาแน่นของของไหล (ทั้งของเหลวและก๊าซ) ที่ไหลผ่านท่อได้โดยตรง ปรากฏการณ์โคเรียลิสอธิบายถึงการเบี่ยงเบนของวัตถุที่เคลื่อนที่เมื่ออยู่ในกรอบอ้างอิงที่กำลังหมุน ในเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทนี้ ของไหลจะไหลผ่านท่อที่กำลังสั่น ซึ่งความเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลแบบมวลของของไหลจะก่อให้เกิดการบิดเบือนหรือการเลื่อนเฟส (phase shift) ของแรงสั่นสะเทือนในท่อที่สามารถวัดได้ และสัดส่วนกับอัตราการไหลแบบมวล เทคโนโลยีนี้ให้ความแม่นยำสูง และสามารถวัดค่าโดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องปรับค่าชดเชยจากอุณหภูมิ แรงดัน หรือความหนืดที่เปลี่ยนแปลง

ใช้ในอุตสาหกรรม

ด้วยความเที่ยงตรงและการใช้งานที่หลากหลาย ทำให้มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบโคเรียลิส (Coriolis flow meters) ถูกนำไปใช้ในงานหลากหลายประเภท ได้แก่

- อุตสาหกรรมเคมี: การวัดและคำนวณปริมาณสารตั้งต้นอย่างแม่นยำ สินค้า มีความสำคัญอย่างมากในกระบวนการที่ต้องควบคุมสมดุลของวัตถุดิบอย่างเคร่งครัด

- อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ: ทั้งในกระบวนการ Upstream, Midstream และ Downstream รวมถึงการส่งมอบวัตถุ (custody transfer) ซึ่งความแม่นยำในการวัดมีผลโดยตรงต่อยอดรายได้

- อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ใช้ในการจัดการส่วนผสมในสูตรผลิตภัณฑ์ เพื่อให้ได้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอ และเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม

- อุตสาหกรรมการผลิตยา: ในกระบวนการผสมสูตร ความแม่นยำในการวัดปริมาณส่วนผสมมีความสำคัญอย่างมากต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์

- อุตสาหกรรมผลิตพลังงาน: สำหรับการวัดปริมาณเชื้อเพลิงและการแปรรูป เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้

ประโยชน์

- ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว: ลดความจำเป็นในการบำรุงรักษา และยืดอายุการใช้งาน

- ไม่ขึ้นกับคุณสมบัติของของเหลว: คงความแม่นยำได้ในช่วงอุณหภูมิ ความดัน ความหนืด และความหนาแน่นที่หลากหลาย

- ประสิทธิภาพและความแม่นยำ: สามารถประหยัดต้นทุนได้อย่างมากผ่านการวัดปริมาณของเหลวอย่างแม่นยำและการลดของเสียในอุตสาหกรรมกระบวนการ

- ทนทาน: ทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย และกับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือกัดกร่อน