ผู้ผลิตมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำมันไฮดรอลิก

1. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบไฮดรอลิกคืออะไร

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบไฮดรอลิก หรือพูดอย่างง่ายคือ อุปกรณ์ที่ใช้วัดอัตราการไหลของน้ำมันในท่อของระบบไฮดรอลิก มันไม่ใช่อุปกรณ์ชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ แต่เป็นคำเรียกโดยทั่วไปสำหรับอุปกรณ์วัดประเภทนี้ ซึ่งสามารถคำนวณปริมาณของของเหลวทั้งหมดที่ไหลผ่านจุดคงที่ในท่อ โดยทั่วไปเราจะวัดเป็นลิตรต่อนาที หรือแกลลอนต่อนาที

นอกจากการวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรของของเหลวแล้ว เครื่องมือนี้ยังสามารถจัดการกับสภาวะการไหลแบบเป็นเส้นตรงและไม่เป็นเส้นตรงได้ รวมถึงการวัดอัตราการไหลของมวลด้วย สำหรับวิศวกรด้านไฮดรอลิก อัตราการไหลและความดันเป็นสองตัวชี้วัดหลักที่พวกเขาให้ความสำคัญมากที่สุดในการทำงาน เพียงแค่เข้าใจข้อมูลทั้งสองอย่างแม่นยำเท่านั้น จึงจะสามารถกำหนดได้ว่าระบบไฮดรอลิกกำลังทำงานอย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพหรือไม่ ท้ายที่สุด หน้าที่หลักของมาตรวัดการไหลไฮดรอลิกคือช่วยในการประเมินประสิทธิภาพและความแม่นยำของสถานะการทำงานและสมรรถนะของระบบ

อย่างไรก็ตาม น้ำมันไฮดรอลิกที่ใช้ในระบบไฮดรอลิกต่างๆ แตกต่างกันมาก บางชนิดมีความหนืดสูง บางชนิดมีความหนืดต่ำ และอัตราการไหลก็แตกต่างกันไป ดังนั้น มิเตอร์วัดการไหลไฮดรอลิกจำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งและผลิตให้เหมาะสมกับประเภทของน้ำมันที่ต้องการวัด ไม่สามารถใช้มิเตอร์ชนิดใดก็ได้ได้เลย ตัวอย่างเช่น มิเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อวัดน้ำมันไฮดรอลิกที่มีความหนืดสูง กับมิเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อวัดน้ำมันไฮดรอลิกที่มีความหนืดต่ำ จะต้องมีการออกแบบที่แตกต่างกัน

2. ทำไมความเข้ากันได้จึงสำคัญ?

เรามาพูดถึงความสำคัญของความเข้ากันได้ก่อน โดยวัตถุประสงค์หลักของมาตรวัดอัตราการไหลแบบไฮดรอลิกคือการวัดอัตราการไหลของน้ำมันไฮดรอลิกอย่างแม่นยำ แต่ปัญหาจะเกิดขึ้นหากอุปกรณ์ไม่เข้ากันกับน้ำมัน

ประการแรก การวัดที่ไม่แม่นยำ เปรียบเสมือนการใช้ไม้บรรทัดที่มีสเกลไม่ตรงกัน ซึ่งจะรบกวนการทำงานของระบบไฮดรอลิกทั้งระบบ ปริมาณน้ำมันในระบบอาจมากหรือน้อยเกินไปเนื่องจากการวัดที่ไม่แม่นยำ: น้ำมันมากเกินไปจะเร่งการสึกหรอของชิ้นส่วนและลดประสิทธิภาพของระบบ; น้ำมันน้อยเกินไปก็ส่งผลต่อการทำงานของชิ้นส่วนในทำนองเดียวกัน และในกรณีรุนแรงอาจทำให้ระบบทำงานผิดพลาดและหยุดทำงานทั้งหมดได้

ประการที่สอง ของเหลวที่ไม่เข้ากันอาจทำให้มาตรวัดอัตราการไหลเสียหายได้ ของเหลวบางชนิดมีสารเคมีหรือสิ่งปนเปื้อนพิเศษที่สามารถกัดกร่อนชิ้นส่วนภายในของมาตรวัดอัตราการไหลอย่างช้าๆ เหมือนกับถังเหล็กธรรมดาที่จะเกิดสนิมค่อยเป็นค่อยไปหากเก็บของเหลวที่มีความเป็นกรดไว้เป็นเวลานาน ชิ้นส่วนของมาตรวัดอัตราการไหลที่ถูกกัดกร่อนจะต้องได้รับการเปลี่ยนเร็วกว่าปกติ ซึ่งไม่เพียงแต่ยุ่งยาก แต่ยังเพิ่มค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาระบบอุปกรณ์

3. คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำมันไฮดรอลิก

เพื่อทำความเข้าใจความเข้ากันได้ระหว่างมาตรวัดอัตราการไหลกับของเหลวไฮดรอลิก จำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพของของเหลวไฮดรอลิกล่วงหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งความหนืด ความหนาแน่น และอุณหภูมิ ซึ่งมีผลกระทบมากที่สุด

1. ความแน่น

ความหนืดโดยพื้นฐานคือระดับความข้นของน้ำมันหรือของเหลว ตัวอย่างเช่น น้ำผึ้งและน้ำที่เราพบเห็นในชีวิตประจำวันสามารถแสดงความแตกต่างของความหนืดได้อย่างชัดเจน—น้ำผึ้งมีความหนืดสูง จึงไหลออกช้า ในขณะที่น้ำมีความบาง จึงไหลออกมาอย่างรวดเร็วและลื่นไหล

มิเตอร์วัดอัตราการไหลแต่ละตัวมีช่วงที่เหมาะสมสำหรับการวัดความหนืดของน้ำมันโดยเฉพาะ หากน้ำมันมีความหนืดสูงเกินไป แรงต้านที่เกิดขึ้นขณะไหลจะมาก และมิเตอร์วัดอัตราการไหลอาจแสดงค่าอัตราการไหลต่ำกว่าความเป็นจริง; แต่ถ้าน้ำมันบางเกินไป แรงต้านขณะไหลจะน้อย และมิเตอร์วัดอัตราการไหลอาจแสดงค่าสูงกว่าความเป็นจริง ตัวอย่างเช่น ในช่วงฤดูหนาวที่อากาศเย็นจัด น้ำมันไฮดรอลิกจะมีความหนืดเพิ่มขึ้น หากใช้มิเตอร์วัดอัตราการไหลที่ปกติใช้วัดน้ำมันบางที่อุณหภูมิห้องในสถานการณ์นี้ ผลการวัดจะไม่แม่นยำ

2. ความหนาแน่น

ความหนาแน่นหมายถึงมวลของน้ำมันต่อหน่วยปริมาตร และเกี่ยวข้องกับน้ำหนักของน้ำมัน เช่นเดียวกับความหนืด มิเตอร์วัดอัตราการไหลสามารถใช้ได้เฉพาะกับน้ำมันที่มีช่วงความหนาแน่นเฉพาะเท่านั้น

เครื่องวัดอัตราการไหลบางชนิดคำนวณอัตราการไหลโดยการวัดแรงที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำมันไหลผ่าน หากความหนาแน่นของน้ำมันต่างจากความหนาแน่นที่เครื่องวัดอัตราการไหลถูกปรับเทียบไว้ แรงที่วัดได้จะไม่ถูกต้อง และค่าอ่านอัตราการไหลที่ได้ก็จะไม่แม่นยำเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หากเครื่องวัดอัตราการไหลถูกปรับเทียบไว้สำหรับความหนาแน่นของน้ำมันไฮดรอลิกแร่ธรรมด้ แต่กลับนำมาใช้วัดน้ำมันไฮดรอลิกที่มีส่วนผสมของน้ำซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่า ค่าที่อ่านได้จะไม่ถูกต้องเนื่องจากเงื่อนไขของแรงเปลี่ยนไป

3. อุณหภูมิ

อุณหภูมิมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำมันไฮดรอลิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความหนืด เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น น้ำมันจะเจือจางลงและค่าความหนืดจะลดลง ในทางตรงกันข้าม เมื่ออุณหภูมิลดลง น้ำมันจะข้นขึ้นและค่าความหนืดจะเพิ่มขึ้น

มาตรวัดอัตราการไหลของไฮดรอลิกส่วนใหญ่สามารถทำงานได้ตามปกติภายในช่วงอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น หากอุณหภูมิน้ำมันสูงเกินไป น้ำมันอาจสลายตัว และสิ่งสกปรกที่เกิดขึ้นจะไปเกาะอยู่ภายในมาตรวัดการไหล ซึ่งส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์ได้ แต่ถ้าอุณหภูมิน้ำมันต่ำเกินไป น้ำมันจะมีความหนืดมากเกินไป จนอาจไม่สามารถไหลผ่านมาตรวัดการไหลได้อย่างราบรื่น ไม่เพียงแต่ทำให้วัดอัตราการไหลไม่ได้ แต่ยังอาจทำให้ชิ้นส่วนภายในของมาตรวัดเสียหายได้ ตัวอย่างเช่น ในช่วงฤดูร้อนที่อากาศร้อนจัด เมื่อระบบไฮดรอลิกทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน อุณหภูมิน้ำมันจะสูงขึ้น ทำให้น้ำมันที่เดิมมีความหนืดเหมาะสมกลายเป็นเหลวขึ้น ส่งผลให้ความแม่นยำในการวัดของมาตรวัดการไหลลดลง

4. ความเข้ากันได้ทางเคมี

นอกจากคุณสมบัติทางกายภาพแล้ว ความเข้ากันได้ทางเคมีระหว่างของเหลวไฮดรอลิกกับมาตรวัดการไหลก็มีความสำคัญเช่นกัน ของเหลวไฮดรอลิกอาจมีสารเติมแต่งและสิ่งปนเปื้อนต่างๆ ซึ่งอาจทำปฏิกิริยากับวัสดุที่ใช้ในการผลิตมาตรวัดการไหล

4. สารเติมแต่ง

เพื่อปรับปรุงสมรรถนะของน้ำมันไฮดรอลิก น้ำมันไฮดรอลิกหลายชนิดจึงมีสารเติมแต่ง เช่น ตัวป้องกันการสึกหรอ สารต้านอนุมูลอิสระ และสารทำความสะอาด แม้ว่าสารเหล่านี้จะช่วยปกป้องระบบไฮดรอลิก ทำให้มีความทนทานและเสถียรภาพในการทำงานมากขึ้น แต่สารเติมแต่งอาจไม่เข้ากันได้กับมาตรวัดอัตราการไหล

ตัวอย่างเช่น สารป้องกันการสึกหรอบางชนิดมีส่วนประกอบโลหะพิเศษหรือสารเคมีที่เมื่อสัมผัสกับชิ้นส่วนภายในของมาตรวัดอัตราการไหลเป็นเวลานาน อาจก่อให้เกิดการกัดกร่อนชิ้นส่วนเหล่านั้นอย่างช้าๆ เหมือนกับที่โลหะบางชนิดเกิดสนิมเมื่อสัมผัสกับสารเคมีบางชนิด การกัดกร่อนของชิ้นส่วนมาตรวัดอัตราการไหลจะทำให้ความแม่นยำในการวัดลดลง และอายุการใช้งานสั้นลง

5. มลพิษ

น้ำมันไฮดรอลิกมักมีสิ่งปนเปื้อนหลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่น ฝุ่น น้ำ และอนุภาคโลหะ ซึ่งอาจก่อปัญหาให้กับมาตรวัดอัตราการไหล

ฝุ่นและอนุภาคโลหะสามารถขีดข่วนพื้นผิวด้านในที่เรียบของมาตรวัดอัตราการไหลได้ เช่นเดียวกับทรายที่ตกลงไปในช่องว่างของชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ซึ่งสามารถทำให้เกิดการสึกหรอ สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ทำให้ผลการวัดไม่แม่นยำ แต่ยังเร่งการเสื่อมสภาพของมาตรวัดอัตราการไหลอีกด้วย น้ำสามารถทำให้มาตรวัดอัตราการไหลเป็นสนิมได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งมาตรวัดอัตราการไหลที่ทำจากโลหะ เมื่อเกิดสนิมแล้วโครงสร้างภายในจะได้รับความเสียหาย และจะไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง

5. วิธีเลือกมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำมันที่เหมาะสม?

เนื่องจากการเข้ากันได้มีความสำคัญมากสำหรับมาตรวัดอัตราการไหล คุณควรเลือกมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำมันไฮดรอลิกที่เหมาะสมกับน้ำมันไฮดรอลิกชนิดเฉพาะได้อย่างไร? คุณสามารถทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

6. ทำความเข้าใจน้ำมันของคุณ

ขั้นตอนแรกคือการเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของน้ำมันไฮดรอลิกที่คุณใช้อยู่ ข้อมูลนี้มักจะพบได้ในแผ่นข้อมูลเทคนิคของน้ำมันไฮดรอลิก เช่น ความหนืด ความหนาแน่น ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสม สารเติมแต่ง และสิ่งปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นได้ เฉพาะเมื่อเข้าใจข้อมูลเหล่านี้แล้ว จึงจะสามารถนำทางในการเลือกมาตรวัดอัตราการไหลได้

7. จับคู่หน้าปัดเครื่องมือกับระดับน้ำมัน

เมื่อคุณเข้าใจลักษณะของน้ำมันแล้ว คุณสามารถหาเครื่องวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมกับพารามิเตอร์เหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น หากความหนืดของน้ำมันสูง คุณจะไม่สามารถเลือกมาตรวัดอัตราการไหลที่ใช้วัดเฉพาะน้ำมันบางๆ เท่านั้นได้ แต่ต้องเลือกแบบที่สามารถจัดการกับของเหลวที่มีความหนืดสูงได้ หากน้ำมันอาจมีสิ่งเจือปนจำนวนมาก ควรเลือกมาตรวัดอัตราการไหลที่มีโครงสร้างภายในทนต่อการสึกหรอ และไม่เป็นรอยขีดข่วนได้ง่าย

8. ปัจจัยอื่น ๆ ที่ควรพิจารณา

• การติดตั้งและบํารุงรักษา : การติดตั้งที่ถูกต้องและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญยิ่งเพื่อให้มั่นใจในความเข้ากันได้ระหว่างมาตรวัดอัตราการไหลและของเหลวไฮดรอลิก ขณะติดตั้ง ควรปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตอยู่เสมอ เช่น ทิศทางการติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลจะต้องสอดคล้องกับทิศทางการไหลของของเหลวไฮดรอลิก เมื่อมีการต่อเข้ากับระบบไฮดรอลิก ควรเลือกใช้ซีลและจอยกันรั่วที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการรั่วซึมของของเหลว

ในการใช้งานประจำวัน มาตรวัดอัตราการไหลควรได้รับการทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกที่สะสมอยู่ภายใน นอกจากนี้ควรตรวจสอบบ่อยครั้งเพื่อหาสัญญาณของการสึกหรอหรือความเสียหาย หากพบชิ้นส่วนที่สึกหรอ ควรเปลี่ยนทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อความแม่นยำในการวัด

• ความต้องการระบบ : สุดท้ายนี้ ต้องพิจารณาข้อกำหนดโดยรวมของระบบไฮดรอลิกด้วย หากระบบต้องการความแม่นยำในการวัดสูง เช่น อุปกรณ์ไฮดรอลิกที่ใช้ในงานกลึงความละเอียดสูง จะต้องเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำมากกว่า หากระบบทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ในเหมืองหรือโรงงานเคมี ควรเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลที่มีความต้านทานการกัดกร่อนและทนต่อความเสียหายได้ดี เพื่อให้มั่นใจได้ว่าจะสามารถทำงานได้อย่างมั่นคงในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน

6. หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลไฮดรอลิก

ในแต่ละสาขาการใช้งานและอุตสาหกรรมต่างๆ เครื่องวัดอัตราการไหลไฮดรอลิกยังเป็นที่รู้จักในชื่อเรียกต่างๆ กัน เช่น มาตรวัดแรงดัน เครื่องบ่งชี้ หรือมาตรวัดอัตราการไหลของของเหลว วัสดุที่ใช้ในการผลิตจะต้องสามารถทนต่อแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิกได้ วัสดุที่นิยมใช้ทั่วไป ได้แก่ ทองเหลือง อลูมิเนียม และสแตนเลสสตีล ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดอัตราการไหลที่ทำจากอลูมิเนียม เหมาะสำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวที่ไม่กัดกร่อน ไม่ว่าจะเป็นของเหลวที่มีส่วนผสมของน้ำหรือน้ำมัน และสามารถทนต่อแรงดันค่อนข้างสูงได้

มาตรวัดอัตราการไหลแบบไฮดรอลิกสามารถติดตั้งได้ทุกตำแหน่งในท่อไฮดรอลิกเพื่อวัดอัตราการไหล เนื่องจากระบบไฮดรอลิกต่างๆ มีขนาดท่อไม่เหมือนกัน ทำให้มาตรวัดอัตราการไหลจึงมีขนาดข้อต่อหลากหลายขนาด เพื่อให้สามารถปรับเข้ากับระบบต่างๆ ได้อย่างสะดวก ในเชิงโครงสร้าง มาตรวัดอัตราการไหลประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ ตัวเรือน เซ็นเซอร์ และเครื่องส่งสัญญาณ

ขณะทำงาน เซ็นเซอร์จะวัดความเร็วของการไหลของน้ำมันก่อน โดยตรวจจับการไหลของน้ำมันผ่านมาตรวัดการไหล จากนั้นจะส่งสัญญาณที่รวบรวมได้ไปยังเครื่องส่งสัญญาณ เครื่องส่งสัญญาณจะคำนวณอัตราการไหลตามสัญญาณที่ได้รับ: อัตราการไหลมีความเกี่ยวข้องกับพื้นที่หน้าตัดของท่อและความเร็วของการไหลของน้ำมัน ขณะที่อัตราการไหลมวล (mass flow rate) ยังเกี่ยวข้องกับความหนาแน่นและปริมาตรของน้ำมันด้วย สุดท้ายผลลัพธ์อัตราการไหลที่คำนวณได้จะแสดงบนหน้าปัดของมาตรวัดการไหล เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบได้อย่างสะดวก

7. ประเภทของมาตรวัดอัตราการไหลแบบไฮดรอลิก

แม้ว่ามาตรวัดอัตราการไหลแบบไฮดรอลิกจะมีความสำคัญในงานหลายประเภท การเลือกมาตรวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ปัจจัยหลักที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกมาตรวัดคือ ความสม่ำเสมอ ความหนืด และลักษณะของของเหลวที่ต้องการวัด เช่น คุณสมบัติในการหล่อลื่นของน้ำมัน ความสามารถในการอัดตัวได้ ความสามารถในการแยกน้ำออกอย่างรวดเร็ว ความสามารถในการติดไฟ และความสามารถในการถ่ายเทความร้อน

ประเภทหลักของมาตรวัดอัตราการไหล ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ มาตรวัดอัตราการไหลแบบเกียร์วงรี และมาตรวัดอัตราการไหลแบบเกียร์กลม . มาตรวัดแต่ละประเภทเหมาะสำหรับการวัดน้ำมันไฮดรอลิกชนิดต่างๆ กัน และผลลัพธ์ที่ได้ก็มีรูปแบบที่แตกต่างกันออกไป เมื่อเลือกมาตรวัดอัตราการไหล วิศวกรจะกำหนดวิธีการแสดงข้อมูลที่ต้องการและวิธีการใช้ข้อมูลนี้เพื่อวัดประสิทธิภาพของระบบเป็นอันดับแรก

ในจำนวนนั้น มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบเกียร์ใช้หลักการปริมาตร โดยมีเกียร์คู่หนึ่งอยู่ภายใน เมื่อของเหลวไหลผ่านท่อ จะทำให้เกิดแรงดันขับเคลื่อนให้เกียร์หมุน คล้ายกับลมที่พัดใบพัดกังหัน เมื่อเกียร์ตัวหนึ่งหมุนผ่านเซ็นเซอร์ที่ต่ออยู่กับเกียร์อีกตัว เซ็นเซอร์จะสร้างสัญญาณพัลส์ ซึ่งสามารถนำมาใช้คำนวณอัตราการไหลของน้ำมันได้

8. ข้อดีของมิเตอร์วัดอัตราการไหลไฮดรอลิก

มิเตอร์วัดอัตราการไหลไฮดรอลิกไม่ใช่เพียงเครื่องมือวัดธรรมดาเท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชันการใช้งานที่หลากหลาย เมื่ออุปกรณ์ไฮดรอลิกทำงานเป็นเวลานาน อุปกรณ์ที่ได้รับการปรับเทียบอย่างแม่นยำเหล่านี้จะให้ข้อมูลการทำงานโดยละเอียด ซึ่งช่วยให้เจ้าหน้าที่สามารถระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ และป้องกันอุบัติเหตุได้

ตัวอย่างเช่น โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหล พนักงานสามารถตรวจสอบได้ว่ามีปัญหาใดๆ กับระบบไฮดรอลิกหรือไม่ เช่น การรั่วของน้ำมันหรือการสึกหรอของชิ้นส่วน และสามารถดำเนินการบำรุงรักษาได้ทันเวลาเพื่อป้องกันการเสียหายของอุปกรณ์อย่างฉับพลัน ในขณะเดียวกัน ข้อมูลเหล่านี้ยังช่วยให้พนักงานเข้าใจสถานะการทำงานของอุปกรณ์ได้อย่างชัดเจน ไม่ว่าจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ และยังเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์