เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันอธิบาย | การทำงานและการสอบเทียบ

เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันอธิบาย | การทำงานและการสอบเทียบ

เรียนรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์วัดการไหลทั่วไปที่เรียกว่าเครื่องวัดการไหลของกังหัน

ในบทความนี้ เราจะพูดถึงอุปกรณ์วัดการไหลทั่วไปที่เรียกว่าเครื่องวัดการไหลของกังหัน

ครั้งนี้เราจะพูดถึง Flowmeter ประเภทนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันมีส่วนหลักหนึ่งหรือสองส่วน บางคนจะบอกคุณว่าเครื่องวัดการไหลของกังหันมีส่วนประกอบเพียงส่วนเดียว นั่นคือ ส่วนทางกล

อื่น ๆ อ้างถึงเครื่องวัดการไหลของกังหันที่มี 2 ส่วนคือเครื่องกลและไฟฟ้า

ในบทความนี้ เราถือว่าเครื่องวัดการไหลของกังหันเป็นอุปกรณ์สองส่วน

เอาล่ะ...มาเริ่มกันเลย

เครื่องวัดการไหลของกังหันทำงานอย่างไร

ขั้นแรก มาพูดถึงวิธีการทำงานของเครื่องวัดการไหลของกังหัน

เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันจะถูกแทรกลงในท่อในของเหลวโดยตรง

ส่วนทางกลของมิเตอร์วัดการไหลของกังหันมีโรเตอร์กังหันวางอยู่ในเส้นทางของการไหลของน้ำที่ไหล

ส่วนที่เคลื่อนที่ได้เฉพาะของมิเตอร์วัดการไหลของกังหันคือโรเตอร์เชิงกล ความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ขึ้นอยู่กับอัตราการไหล ใบมีดโรเตอร์มักจะทำจากสแตนเลส

ขณะที่โรเตอร์หมุน กระแสลมหมุนวนจะถูกสร้างขึ้นโดยใบพัดแต่ละใบที่ผ่านจุดรับใบมีด

พัลส์กระแสเอ็ดดี้ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะของใบพัดโรเตอร์และชุดปิ๊กอัพของเบลด

เซนเซอร์แม่เหล็กกระแสวน

ในเครื่องวัดการไหลของกังหันส่วนใหญ่ แม่เหล็กจะติดตั้งอยู่บนใบพัดและใช้เซ็นเซอร์ปิ๊กอัพกระแสไหลวนแบบแม่เหล็กเพื่อสร้างพัลส์

ยิ่งอัตราการไหลสูง โรเตอร์จะยิ่งหมุนเร็วขึ้นและจำนวนพัลส์ยิ่งสูงขึ้น

รูปร่างและระดับแรงดันไฟฟ้าของพัลส์ที่สร้างขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของเซ็นเซอร์เซลล์ปิ๊กอัพที่ใช้กระแสไหลวนทั้งหมด

1) ปิ๊กอัพไฟฟ้ากระแสตรงแบบอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ตรวจจับสามารถเป็นปิ๊กอัพแบบกระแสตรงแบบแม่เหล็ก 2 สายแบบธรรมดา ซึ่งสร้างเอาต์พุตประเภท AC

2) อุปกรณ์ตรวจจับคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับสามารถเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบ 3 สายได้ เช่น เซ็นเซอร์ Hall effect ซึ่งสร้างพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมที่สะอาดและสม่ำเสมอมากขึ้น

ปริมาณการไหลเป็นหน่วยของการไหล

ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โรเตอร์เทอร์ไบน์จะหมุนด้วยความเร็วที่ต่างกันไปตามอัตราการไหลของของเหลว

ความเร็วของของไหลคือการวัดระยะทางที่อนุภาคของสสารเดินทางต่อหน่วยเวลา หน่วยความเร็วโดยทั่วไปคือ ฟุต/วินาที หรือ เมตร/วินาที

ความเร็วของของไหลมีบทบาทสำคัญมากในการทำงานของเครื่องวัดการไหลของกังหัน แต่ในการใช้งานส่วนใหญ่ เครื่องวัดการไหลของกังหันจะใช้ในการวัดการไหลเชิงปริมาตร

การไหลของปริมาตรหมายถึงปริมาตรของของไหลที่ไหลผ่านจุดหนึ่งต่อหน่วยเวลา

หากคุณคำนวณจำนวนแกลลอนของของเหลวที่ไหลผ่านจุดใดจุดหนึ่งได้ภายใน 1 นาที คุณก็จะสามารถคำนวณการไหลเชิงปริมาตรได้

การไหลของปริมาตรแสดงเป็นหน่วย เช่น

– แกลลอนต่อนาที (GPM)
– ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที (m³/s)
– ลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที (ft³/s)

K แฟคเตอร์

โอเค...ตอนนี้เราได้ทบทวนความเร็วของของไหลและการไหลเชิงปริมาตรแล้ว มาพูดถึงวิธีการวัดการไหลเชิงปริมาตรโดยใช้เครื่องวัดการไหลของกังหันกัน

เมื่อคุณซื้อเทอร์ไบน์มิเตอร์วัดอัตราการไหล ควรมาพร้อมกับฉลากหรือใบรับรองการสอบเทียบที่ระบุ K-factor

K-factor นี้มีเอกลักษณ์เฉพาะสำหรับโฟลว์มิเตอร์ของเทอร์ไบน์แต่ละตัว และถูกกำหนดโดยผู้ผลิตแน่นอน.

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เครื่องวัดการไหลของกังหันจะสร้างพัลส์ ซึ่งอัตราจะขึ้นอยู่กับความเร็วของของเหลว

ปัจจัย K ที่ไม่ซ้ำกันจะประกาศจำนวนพัลส์ที่แต่ละหน่วยผลิตภัณฑ์ที่ส่งผ่านจะสร้าง

ปัจจัย K จะแสดงเป็นจำนวนพัลส์ที่ผลิต เช่น 150 พัลส์ต่อแกลลอน

การคำนวณความถี่ของเครื่องวัดการไหล

สมมติว่าเราใช้เครื่องวัดการไหลของกังหันเพื่อวัดการไหลเป็นแกลลอนต่อนาที (GPM)

K-factor สำหรับโฟลว์มิเตอร์เทอร์ไบน์นี้คือ 3 พัลส์ต่อแกลลอน

จำได้ว่าความถี่นั้นวัดเป็นเฮิรตซ์ (HZ) 1 Hz เท่ากับ 1 รอบต่อวินาที

ด้วยเหตุนี้ เราจึงกล่าวว่าเครื่องวัดการไหลของกังหันสร้างอัตราชีพจรต่อวินาที ซึ่งเราแสดงเป็นเฮิรตซ์ (HZ)

หากเรามีปัจจัย K เท่ากับ 3 พัลส์ต่อแกลลอน ความถี่เอาต์พุตที่การไหลของปริมาตร 200 แกลลอนต่อนาที (GPM) จะเท่ากับ 10 Hz หรือ 10 พัลส์ต่อวินาที

หากคุณสงสัยว่าเราได้ค่าเหล่านี้มาจากไหน โดยทั่วไปแล้วผู้ผลิตจะจัดเตรียม K-factor เทียบกับอัตราการไหล เพื่อให้คุณใช้หลังการแก้ไข

เราสามารถเชื่อมต่อมิเตอร์วัดการไหลของกังหันกับการ์ดอินพุตความถี่ PLC ความถี่อินพุตตอนนี้แสดงถึงการไหลของเสียง

หากโปรแกรม PLC ของเรากำลังดำเนินการสอบเทียบแบบวนซ้ำ เราสามารถใช้เครื่องสอบเทียบที่มีเอาต์พุตความถี่ผันแปรเพื่อจำลองเครื่องวัดการไหลของกังหันได้

ลูปควบคุม PLC ภาคสนามทั่วไป

นี่คือตัวอย่างวงการวัดการไหลของปริมาตรกังหัน

ชุดปิ๊กอัพกระแสตรงแบบกระแสตรง 2 สายจะสร้างพัลส์แบบ AC ที่ปรับสภาพโดยแอมพลิฟายเออร์ก่อนจะถูกส่งไปยังโมดูลอินพุต PLC ตัวนับความเร็วสูง

การติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลของกังหัน

การติดตั้งทั่วไปต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 10 เส้นและเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 5 เส้น

เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันควรใช้ในของเหลวหล่อลื่นที่สะอาดเท่านั้น เนื่องจากอนุภาคแขวนลอยอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ง่าย

โรเตอร์เทอร์ไบน์ต้องอยู่ที่จุดศูนย์กลางที่แม่นยำของการไหล และความแม่นยำในการไหลของลามิเนตโรเตอร์ของเทอร์ไบน์เป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งมักจะต้องใช้ใบมีดที่ยืดให้ตรง

ข้อเสียของการใช้เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหัน

แม้ว่าจะเป็นเครื่องวัดการไหลเชิงปริมาตรที่แม่นยำที่สุดในปัจจุบัน แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง

1) K-factor ไม่สอดคล้องกันตลอดช่วงการวัดการไหลทั้งหมด เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันไม่ถูกต้องที่อัตราการไหลที่ต่ำมาก

2) ความหนืดเป็นปัญหาเนื่องจากของเหลวที่หนาขึ้นหรือบางลงสามารถเปลี่ยนความเร็วของโรเตอร์และส่งผลต่อการสอบเทียบมิเตอร์

โปรดจำไว้ว่าเครื่องวัดอัตราการไหลของกังหัน K-factor ถูกกำหนดที่โรงงานโดยใช้ชุดพารามิเตอร์เฉพาะ

3) ไม่แนะนำให้ใช้กับไอน้ำ เช่นเดียวกับอุปกรณ์ทางกลอื่นๆ ตลับลูกปืนโรเตอร์จะเสื่อมสภาพ

เครื่องวัดการไหลของกังหันใช้ที่ไหน?

เครื่องวัดการไหลของกังหันใช้ในอุตสาหกรรมใดบ้าง? เมื่อพิจารณาจากความนิยมแล้ว คำถามที่ดีกว่าอาจเป็นได้ว่าอุตสาหกรรมใดที่เครื่องวัดการไหลของกังหันไม่ได้ใช้งาน

คุณจะพบเครื่องวัดการไหลของกังหันในน้ำมันและก๊าซ รวมถึงการแตกหักของไฮดรอลิก น้ำและน้ำเสีย สารเคมี พลังงาน อาหารและเครื่องดื่ม การบินและอวกาศ เภสัชภัณฑ์ และเยื่อกระดาษและกระดาษ