เครื่องวัดอัตราการไหลแบบปริมาตรคงที่ทำงานอย่างไร?

โฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดการไหลประเภทสำคัญที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องวัดอัตราการไหลชั้นนำ เรามีความรู้เชิงลึกและประสบการณ์มากมายเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้ ในบล็อกนี้ เราจะมาสำรวจว่าโฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกทำงานอย่างไร การใช้งาน ข้อดี และประเภทต่างๆ ที่มีจำหน่าย

หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวก

โฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกทำงานบนหลักการที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพ โดยจะวัดปริมาตรของของเหลวที่ไหลผ่านมิเตอร์โดยการกักและปล่อยของเหลวในปริมาตรคงที่ซ้ำๆ ซึ่งทำได้โดยผ่านกระบวนการทางกลโดยแรงของของไหลจะเคลื่อนส่วนประกอบต่างๆ ภายในมิเตอร์ให้หมุนหรือหมุนไปกลับ

เรามาดูรายละเอียดกระบวนการทำงานทีละขั้นตอนกันดีกว่า ขั้นแรก ของเหลวจะเข้าสู่ห้องโฟลว์มิเตอร์ ภายในห้องนี้มีห้องตรวจวัดหรือช่องต่างๆ ที่ออกแบบมาอย่างแม่นยำ เมื่อของเหลวไหลเข้ามา มันจะเติมเต็มห้องเหล่านี้ จากนั้น ส่วนที่เคลื่อนไหวของโฟลมิเตอร์ เช่น โรเตอร์ ลูกสูบ หรือเกียร์ จะถูกกระตุ้นโดยแรงดันของของไหลที่เข้ามา ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้เหล่านี้จะแยกของไหลออกเป็นส่วนปริมาตรที่ทราบชัดเจน

ในขณะที่ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวยังคงทำงานต่อไป ของเหลวที่ติดอยู่ก็จะเคลื่อนตัวจากด้านทางเข้าของห้องไปยังด้านทางออก แต่ละครั้งที่มีการเติมและเทห้องที่มีปริมาตรคงที่ จะแสดงถึงปริมาตรเฉพาะของของเหลวที่ไหลผ่านมิเตอร์ กลไกการนับ ซึ่งมักเป็นกลไกหรืออิเล็กทรอนิกส์ จะคอยติดตามจำนวนการกระจัดเหล่านี้ ด้วยการคูณจำนวนการกระจัดด้วยปริมาตรของแต่ละห้อง ทำให้สามารถกำหนดปริมาตรรวมของของไหลที่ไหลผ่านมิเตอร์ได้อย่างแม่นยำ

ประเภทของโฟลว์มิเตอร์ดิสเพลสเมนต์เชิงบวก

โฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีการออกแบบและการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์

เครื่องวัดการไหลของเกียร์

มิเตอร์วัดการไหลของเฟืองประกอบด้วยเฟืองตั้งแต่สองตัวขึ้นไปที่ประกบกันภายในตัวเครื่อง เมื่อของเหลวเข้าสู่มิเตอร์ จะทำให้เกียร์หมุน ฟันของเฟืองจะสร้างห้องที่ปิดสนิทเพื่อดักจับของเหลว การหมุนของเกียร์จะเคลื่อนห้องเหล่านี้จากทางเข้าไปยังทางออกเพื่อแทนที่ของไหล เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองขึ้นชื่อในด้านความแม่นยำสูง และมักใช้ในการใช้งานที่ต้องการการตรวจวัดของเหลวหนืดอย่างแม่นยำ เช่น ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

เครื่องวัดการไหลของแผ่นดิสก์ Nutating

ในโฟลว์มิเตอร์ดิสก์แบบน็อตติ้ง ดิสก์ซึ่งติดตั้งอยู่บนเดือยกลาง จะหมุนน็อต (เอียงและหมุนเป็นวงกลม) ขณะที่ของเหลวไหลผ่านมิเตอร์ ของเหลวเข้าไปในห้องและทำให้แผ่นดิสก์เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนด การเคลื่อนไหวนี้จะสร้างปริมาตรของของไหลแยกจากกันซึ่งถูกแทนที่จากทางเข้าไปยังทางออก เครื่องวัดการไหลของดิสก์แบบ Nutating มักใช้ในการใช้งานวัดปริมาณน้ำในที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ เนื่องจากความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ

เครื่องวัดอัตราการไหลเกียร์วงรี

เครื่องวัดอัตราการไหลเฟืองวงรีใช้เฟืองรูปไข่สองตัวที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม รูปทรงวงรีของเฟืองช่วยให้ดักจับและเคลื่อนตัวของของไหลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เมื่อเทียบกับเฟืองทรงกลมทั่วไป โฟลว์มิเตอร์เหล่านี้เหมาะสำหรับการวัดของเหลวหลากหลายประเภท รวมถึงของเหลวที่มีความหนืดต่ำและสูง และมักใช้ในการแปรรูปทางเคมีและการจ่ายเชื้อเพลิง

การประยุกต์ใช้เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวก

โฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ

อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

ในภาคส่วนน้ำมันและก๊าซ เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวกใช้ในการวัดการไหลของน้ำมันดิบ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่กลั่นแล้ว และก๊าซธรรมชาติ สิ่งเหล่านี้จำเป็นสำหรับการสมัครโอนการดูแล ซึ่งการวัดปริมาณน้ำมันหรือก๊าซที่ถูกถ่ายโอนระหว่างฝ่ายต่างๆ ที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับธุรกรรมทางการเงิน ตัวอย่างเช่น ในท่อขนส่งน้ำมันดิบจากแหล่งน้ำมันไปยังโรงกลั่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเชิงบวกสามารถวัดปริมาณน้ำมันที่ถูกถ่ายโอนได้อย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ถึงการเรียกเก็บเงินที่ยุติธรรมและแม่นยำ

อุตสาหกรรมเคมี

อุตสาหกรรมเคมีอาศัยเครื่องวัดการไหลแบบแทนที่เชิงบวกเพื่อวัดการไหลของสารเคมีต่างๆ รวมถึงกรด ตัวทำละลาย และโพลีเมอร์ มิเตอร์วัดอัตราการไหลเหล่านี้สามารถจัดการกับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและความหนืดได้ด้วยความแม่นยำสูง ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การผสมสารเคมี การจ่าย และการประมวลผลเป็นชุด ตัวอย่างเช่น ในโรงงานผลิตสารเคมี สามารถใช้เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวกเพื่อวัดปริมาณของสารตั้งต้นที่เติมลงในถังปฏิกิริยาเคมีได้อย่างแม่นยำ

อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวกใช้ในการวัดการไหลของของเหลว เช่น นม น้ำผลไม้ และเบียร์ ได้รับการออกแบบเพื่อให้ตรงตามมาตรฐานด้านสุขอนามัยที่เข้มงวด และสามารถให้การตรวจวัดที่แม่นยำแม้กับของเหลวที่มีความหนืดและเป็นอนุภาค ตัวอย่างเช่น ในโรงเบียร์ เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงบวกสามารถวัดปริมาณเบียร์ที่บรรจุลงในขวดหรือถัง ทำให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกันและการจัดการสินค้าคงคลังที่แม่นยำ

ข้อดีของเครื่องวัดการไหลแบบแทนที่เชิงบวก

โฟลว์มิเตอร์แบบเชิงบวกมีข้อดีหลายประการเหนือโฟลว์มิเตอร์ประเภทอื่นๆ

มีความแม่นยำสูง

ข้อดีหลักประการหนึ่งของโฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกคือความแม่นยำสูง สามารถให้ความแม่นยำในการวัดได้สูงถึง ±0.1% หรือดีกว่า ขึ้นอยู่กับประเภทและการออกแบบของโฟลว์มิเตอร์ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่การวัดการไหลที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ในการถ่ายโอนการควบคุมและการจ่ายสารเคมีที่มีความแม่นยำสูง

ช่วงความหนืดกว้าง

โฟลว์มิเตอร์แบบเชิงบวกสามารถจัดการกับของเหลวที่มีความหนืดได้หลากหลาย ตั้งแต่ของเหลวที่มีความหนืดต่ำมาก เช่น น้ำ ไปจนถึงของเหลวที่มีความหนืดสูง เช่น น้ำมันหนัก ความอเนกประสงค์นี้ทำให้เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมและการใช้งานที่หลากหลาย

ความไวของการไหลต่ำ

มิเตอร์วัดอัตราการไหลเหล่านี้สามารถวัดอัตราการไหลต่ำได้อย่างแม่นยำ แม้กระทั่งในปริมาณที่น้อยมากก็ตาม นี่เป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานที่จำเป็นต้องมีการตรวจวัดของเหลวปริมาณเล็กน้อยอย่างแม่นยำ เช่น ในห้องปฏิบัติการ หรือในการจ่ายสารเติมแต่งในกระบวนการผลิต

เปรียบเทียบกับโฟลว์มิเตอร์ประเภทอื่นๆ

แม้ว่าโฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกมีข้อดีหลายประการ แต่การเปรียบเทียบกับโฟลว์มิเตอร์ประเภทอื่นก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่น,SLDF2000 แคลมป์ - บนมิเตอร์วัดการไหลเป็นโฟลว์มิเตอร์แบบไม่รบกวนซึ่งสามารถติดตั้งได้ง่ายที่ด้านนอกของท่อโดยไม่จำเป็นต้องตัดเข้าไปในท่อ ใช้เทคโนโลยีอัลตราโซนิคเพื่อวัดการไหลของของไหล ต่างจากโฟลว์มิเตอร์แบบแทนที่เชิงบวก ซึ่งต้องใช้ของไหลเพื่อแทนที่ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทางกายภาพ โฟลว์มิเตอร์แบบหนีบจะวัดการไหลตามเวลาการขนส่งหรือผลกระทบของดอปเปลอร์ของคลื่นอัลตราโซนิกในของไหล

อีกประเภทหนึ่งคือเครื่องส่งสัญญาณการไหลของมวลความร้อน. มิเตอร์วัดการไหลนี้จะวัดอัตราการไหลของก๊าซโดยใช้หลักการถ่ายเทความร้อน โดยทั่วไปจะใช้ในการใช้งานที่จำเป็นต้องมีการวัดการไหลของก๊าซ เช่น ในกระบวนการเผาไหม้ทางอุตสาหกรรม หรือการตรวจสอบสภาพแวดล้อม ในทางกลับกัน โฟลว์มิเตอร์แบบ Positive Displacement ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวัดการไหลของของเหลว แม้ว่าบางรุ่นก็สามารถใช้สำหรับการวัดการไหลของก๊าซในการใช้งานบางอย่างได้เช่นกัน

ที่มิเตอร์วัดอัตราการไหลของแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดแทรกวัดการไหลของของไหลที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ เหมาะสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และสามารถให้การวัดการไหลที่แม่นยำสำหรับของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้หลากหลาย อย่างไรก็ตาม โฟลว์มิเตอร์แบบเชิงบวกนั้นเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงและความสามารถในการจัดการกับของเหลวที่มีความหนืด

บทสรุป

โฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวกเป็นโซลูชันที่เชื่อถือได้และแม่นยำสำหรับการวัดการไหลของของเหลวในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท หลักการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ ความแม่นยำสูง และความสามารถในการจัดการช่วงความหนืดที่กว้าง ทำให้ผลิตภัณฑ์นี้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการใช้งานหลายประเภท ไม่ว่าคุณจะอยู่ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เคมีภัณฑ์ อาหารและเครื่องดื่ม หรืออุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ต้องการการวัดการไหลที่แม่นยำ โฟลว์มิเตอร์แบบ Positive displacement สามารถให้โซลูชันที่คุณต้องการได้

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโฟลมิเตอร์ดิสเพลสเมนต์เชิงบวกหรือโฟลว์มิเตอร์ประเภทอื่นๆ ที่เรานำเสนอ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราเพื่อขอรายละเอียดเพิ่มเติม ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการเลือกเครื่องวัดการไหลที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ และเพื่อมอบโซลูชันที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้กับคุณ เราหวังว่าจะมีโอกาสร่วมงานกับคุณและช่วยให้คุณบรรลุการวัดการไหลที่แม่นยำและเชื่อถือได้ในการดำเนินงานของคุณ

อ้างอิง

1. "คู่มือการวัดการไหล: การออกแบบและการประยุกต์ทางอุตสาหกรรม" โดย Richard W. Miller
2. "การวัดการไหลของกระบวนการ" โดย Robert W. Miller
3. เอกสารทางเทคนิคจากผู้ผลิตโฟลว์มิเตอร์หลายราย