การตั้งค่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์

หลักการทำงานของโฟลว์มิเตอร์แบบเทอร์ไบน์คือ เมื่อของไหลเคลื่อนที่ตามแนวแกนของท่อและกระทบใบพัดของเทอร์ไบน์ จะเกิดแรงซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับผลคูณของอัตราการไหล qv ความเร็วของของไหล V และความหนาแน่นของของไหล ρ แรงนี้จะทำให้ใบพัดหมุน เมื่อเทอร์ไบน์หมุน ใบพัดจะตัดเส้นแรงแม่เหล็กจากแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นจังหวะๆ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวด ตามหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า จึงเกิดสัญญาณแรงดันไฟฟ้าแบบชีพจร (pulsating potential signal) ในขดลวด ความถี่ของสัญญาณชีพจรนี้จะสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการไหลของของไหลที่วัดได้ สัญญาณพัลส์ที่ส่งออกมาจากตัวส่งสัญญาณของเทอร์ไบน์จะถูกขยายผ่านเครื่องขยายสัญญาณเบื้องต้น (preamplifier) จากนั้นส่งไปยังเครื่องแสดงผล เพื่อให้สามารถวัดอัตราการไหลได้

การเลือกโฟลว์มิเตอร์แบบเทอร์ไบน์ที่มีความแม่นยำสูง:

1. อายุการใช้งานของแบริ่งมีความสัมพันธ์ผกผันกับกำลังสองของอัตราการไหล ดังนั้นอัตราการไหลที่เท่ากับ 1/3 ของอัตราการไหลสูงสุดจึงเป็นค่าที่เหมาะสมที่สุด โดยทั่วไปจะใช้วัสดุคาร์ไบด์ทังสเตน พอลิเตตระฟลูออโรเอธิลีน และคาร์บอนกราไฟต์ คาร์ไบด์ทังสเตนมีความแม่นยำสูงสุดและถูกใช้เป็นองค์ประกอบมาตรฐานในระบบควบคุมอุตสาหกรรม ส่วนพอลิเตตระฟลูออโรเอธิลีนและคาร์บอนกราไฟต์มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน จึงนิยมใช้โดยทั่วไปในโรงงานเคมี 2. โพรบเหนี่ยวนำตรวจจับการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนที่หมุนและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าดิจิทัลแบบพัลส์ ค่าแรงดันขาออกของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ามีลักษณะใกล้เคียงกับเส้นโค้งไซน์ และช่วงความถี่ของสัญญาณพัลส์จะแปรผันเชิงเส้นกับอัตราการไหลที่วัดได้ ช่วงทั่วไป ได้แก่ 10:1, 25:1 และ 100:1
3. ควรผลิตตัวเรือนโฟลว์มิเตอร์จากสแตนเลสสตีล 316 เพื่อให้มีความต้านทานการกัดกร่อน หากติดตั้งในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงจากการระเบิด ก็จำเป็นต้องเป็นชนิดกันระเบิดด้วย
หลักการวัดของมาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์: ของเหลวที่ถูกวัดจะปะทะกับใบพัดของเทอร์ไบน์ ทำให้เทอร์ไบน์หมุน อัตราการหมุนของเทอร์ไบน์จะแปรผันตามอัตราการไหล กล่าวคือ อัตราการไหลยิ่งสูง เทอร์ไบน์ก็จะยิ่งหมุนเร็วขึ้น จากนั้นตัวแปลงแม่เหล็กไฟฟ้าจะเปลี่ยนความเร็วของการหมุนของเทอร์ไบน์ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าในรูปแบบคลื่นพัลส์ที่มีความถี่สอดคล้องกัน สัญญาณพัลส์เหล่านี้จะถูกขยายผ่านเครื่องขยายสัญญาณเบื้องต้น จากนั้นจึงนำไปนับและแสดงผลบนเครื่องแสดงผล สามารถคำนวณหาค่าอัตราการไหลขณะหนึ่ง (instantaneous flow) และค่ารวมสะสม (cumulative flow) ได้จากจำนวนพัลส์ต่อหน่วยเวลาและจำนวนพัลส์สะสมทั้งหมด ควรปรับพารามิเตอร์ของระบบมาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์อย่างไร? มาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์มีการออกแบบป้องกันการระเบิด และใช้แบตเตอรี่ลิเธียมที่มีอายุการใช้งานยาวนาน โดยแบตเตอรี่แบบรวมหน้าที่เดียวมีอายุการใช้งานมากกว่าห้าปี และสามารถแสดงค่าการไหลรวม ค่าการไหลขณะหนึ่ง และเปอร์เซ็นต์การไหล ส่วนรุ่นจอแสดงผลหลายหน้าที่มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่มากกว่า 12 เดือน ดังนั้น ควรปรับพารามิเตอร์ของระบบมาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์อย่างไร?
1. ช่วงการบำรุงรักษาโดยทั่วไปคือทุกหกเดือน ในระหว่างการตรวจสอบและทำความสะอาด ควรระมัดระวังไม่ให้เกิดความเสียหายต่อชิ้นส่วนภายในห้องวัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งใบพัด ขณะประกอบควรใส่ใจตำแหน่งของตัวนำทางและใบพัดอย่างรอบคอบ
2. ควรทำความสะอาดตัวกรองเป็นประจำ เมื่อไม่ใช้งาน ควรระบายน้ำยาภายในออกให้หมด เช่นเดียวกับเซนเซอร์ ควรติดตั้งฝาป้องกันฝุ่นและเก็บไว้ในที่แห้ง เมื่อไม่ใช้งาน ควรระบายน้ำยาภายในออกและติดตั้งฝาป้องกันที่ปลายทั้งสองด้านของเซนเซอร์ เพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นและสิ่งสกปรกเข้าไป เซนเซอร์ควรถูกเก็บไว้ในที่แห้ง
3. สายส่งสัญญาณของเซนเซอร์สามารถติดตั้งได้ทั้งเหนือศีรษะหรือใต้ดิน (หากติดตั้งใต้ดินให้ใช้ท่อเหล็ก) ก่อนการติดตั้ง ให้เชื่อมต่อสายเคเบิลกับเครื่องแสดงผลหรือออสซิลโลสโคป จากนั้นจ่ายไฟและเป่าที่ใบพัด หรือหมุนด้วยมืออย่างรวดเร็ว แล้วสังเกตว่ามีการแสดงผลหรือไม่ ควรติดตั้งเซนเซอร์เฉพาะเมื่อมีการแสดงผลเท่านั้น หากไม่มีการแสดงผล ให้ตรวจสอบชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องและแก้ไขปัญหา
4. ในระหว่างการใช้งาน ของเหลวที่วัดควรถูกเก็บให้สะอาดและปราศจากสิ่งเจือปน เช่น เส้นใยและอนุภาค เมื่อเริ่มใช้เซนเซอร์ครั้งแรก ควรเติมของเหลวเข้าไปในเซนเซอร์อย่างช้าๆ ก่อนเปิดวาล์วทางออก เพื่อหลีกเลี่ยงการกระทบกระเทือนจากของไหลที่มีความเร็วสูงขณะที่เซนเซอร์ยังไม่มีของเหลว