เครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลว ด้วยหลักการอัลตราโซนิก Dynasonics จาก Badger Meter

March 28, 2023

Ultrasonic flow meter แบรนด์ Dynasonics ซึ่งอยู่ภายใต้การจัดจำหน่ายโดยบริษัท Badger Meter ประเทศเยอรมนี มีทั้งหมด 2 หลักการ ได้แก่ Transit-time และ Doppler

หลักการ Transit-time

ใช้คลื่นอัตราโซนิก ชนิด Single phase ในการตรวจวัด
คุณสมบัติของของเหลวที่เหมาะสมในการใช้งานคือ มีคุณสมบัติเป็นเนื้อเดียวกัน ควรมีค่า Reynold number > 4000 และมีการปนเปื้อนของของแข็งแขวนลอยได้ประมาณ 10-15% โดยเฉลี่ย
เป็นหลักการการวัดความแตกต่างของระยะเวลาที่ปล่อยคลื่นอัลตราโซนิก ระหว่างระยะเวลาในการปล่อยคลื่นตามทิศทางการไหลลบด้วยระยะเวลาในการปล่อยคลื่นทวนทิศทางการไหลของของเหลว และคำนวณเป็นค่าอัตราการไหล

การติดตั้งเซนเซอร์สามารถติดติดตั้งฝั่งเดียวกันหรือฝั่งตรงข้าม ขึ้นอยู่กับขนาดท่อ เครื่องจะตรวจวัดความแตกต่างของระยะเวลาดังกล่าว และแสดงค่าเป็นสัดส่วนเดียวกันกับความเร็วของของเหลวในท่อ

หลักการ Doppler

หลักการ Doppler เป็นการตรวจวัดอัตราการไหลโดยการปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกที่ความถี่ช่วง 500,000 ถึง 1,000,000 Hertz (500 kHz ถึง 1 MHz) จากผนังท่อไปยังของเหลวที่อยู่ภายในท่อ เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกสะท้อนออกจากของแข็งแขวนลอยหรือฟองอากาศที่ปนมากับของเหลวภายในท่อ การสะท้อนของคลื่นอัลตราโซนิกดังกล่าวนั้น flow meter จะทำการแปลงค่าเป็นความเร็วของของเหลว (Flow velocity) และเกิดเป็นปรากฎการณ์ “ดอปเปลอร์ (doppler effect)”
ดอปเปลอร์ (doppler effect) เป็นปรากฏการณ์ที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็ว จากการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดความถี่และการเลื่อนความถี่ (frequency shift) เครื่องมือวัดอัตราการไหลชนิดนี้เหมาะสำหรับของเหลวที่มีสารแขวนลอยปะปนอยู่ด้วย และทำงานโดยอาศัยหลักการสะท้อนกลับของคลื่นนั่นเอง

ประโยชน์ของเครื่องมือวัดอัตราการไหลแบบไม่ตัดต่อท่อ

ลดต้นทุนด้านวัสดุอุปกรณ์ในการติดตั้ง
ประหยัดเวลาในการติดตั้ง
ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเครื่องมือ เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ที่เป็น Moving part หรืออุปกรณ์ที่สัมผัสกับของเหลวโดยตรง
ติดตั้งภายนอกไม่ต้องตัดต่อท่อ และไม่ต้องหยุดเดินระบบในระหว่างการติดตั้งหรือบำรุงรักษา เนื่องจากเป็นเซนเซอร์ที่ยึดติดกับท่อด้านนอก (Clamp-on)
ลดโอกาสการเกิด Pressure loss ในท่อ

TFX-5000 Ultrasonic Clamp-on Flow Meter	TFXL Transit Time Flow Meters	DXN Portable Hybrid Ultrasonic Flow Meters	DFX Doppler Ultrasonic Flow Meters

คุณสมบัติ	คุณสมบัติ	คุณสมบัติ	คุณสมบัติ
– ตรวจวัดได้ทั้งค่าอัตราการไหลและค่าพลังงาน – เป็นเครื่องที่สามารถวัดการไหลได้ 2 ทิศทาง – ไม่มีอุปกรณ์ที่เป็น moving part ทำให้อายุการใช้งานนาน ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาบ่อย – แสดงค่าอัตราการไหลเฉลี่ยต่อวัน – การเชื่อมต่อ Modbus RTU, Modbus TCP/IP protocols – มีหน้าจอดิจิตอลขนาดใหญ่ – ออกแบบมาให้มีความทนทาน ตัวเครื่องทำจากวัสดุชนิดอะลูมิเนียม – มีซอฟต์แวร์ SoloCUE® ช่วยให้สามารถตั้งค่าเครื่อง และสอบเทียบ ได้ที่จุดติดตั้งโดยไม่ต้องถอดเครื่อง	– เป็นเครื่องที่สามารถวัดการไหลได้ 2 ทิศทาง – ไม่มีอุปกรณ์ที่เป็น moving part ทำให้อายุการใช้งานนาน ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาบ่อย – ตัวเครื่องมีขนาดเล็กพร้อมหน้าจอแสดงผลแบบดิจิตอล – มีซอฟต์แวร์ SoloCUE® ช่วยให้สามารถตั้งค่าเครื่อง และสอบเทียบได้ที่จุดติดตั้งโดยไม่จำเป็นต้องถอดเครื่อง	– เป็นเครื่องวัดอัตราการไหลแบบพกพาที่สามารถเลือกโหมดการใช้งานระหว่าง Transit-time และ Doppler ได้ – หน้าจอสี แบบสัมผัส ขนาดใหญ่ – บันทึกข้อมูลได้ทั้งค่าอัตราการไหล อุณหภูมิ หรือพารามิเตอร์อื่นๆ – รองรับการเชื่อมต่อแบบ USB เพื่อถ่ายโอนข้อมูลในรูปแบบ CSV – สามารถแสดงกราฟได้พร้อมกันในหนึ่งหน้าจอ – ใช้ไฟจากแบตเตอรี่หรือต่อไฟตรง	– สามารถใช้ตรวจวัดของเหลวที่มีการปนเปื้อนของของแข็งแขวนลอยได้ – ลักษณะการติดตั้งแบบยึดติดกับท่อด้านนอก (Clamp-on) – สามารถวัดค่าความเร็วได้ในช่วงกว้าง – มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูง: ด้วยระบบในการควบคุมแบบอัตโนมัติ สามารถสร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์เชิงเส้นตรง และสามารถปรับใช้ได้ในหลาย Application
รายละเอียด – เหมาะสำหรับใช้ในท่อขนาด ½ ถึง 48 นิ้ว – ช่วงอุณหภูมิที่ปฎิบัติงาน -20 ถึง 60 องศาเซลเซียส – ช่วงการตรวจวัดอัตราการไหลของของเหลว 1 ถึง 40 ฟุตต่อวินาที – ค่าความถูกต้อง ± 0.5%	รายละเอียด – เหมาะสำหรับใช้ในท่อขนาด ½ ถึง 10 นิ้ว – ช่วงอุณหภูมิที่ปฎิบัติงาน -20 ถึง 60 องศาเซลเซียส – ข่วงการตรวจวัดอัตราการไหลของของเหลว 0.1 ถึง 40 ฟุตต่อวินาที – ค่าความถูกต้องในการวัด ± 1%	รายละเอียด – เหมาะสำหรับใช้ในท่อขนาด ½ ถึง 120 นิ้ว – ช่วงอุณหภูมิที่ปฎิบัติงาน -20 ถึง 45 องศาเซลเซียส – ข่วงการตรวจวัดอัตราการไหลของของเหลว 1 ถึง 40 ฟุตต่อวินาที – ค่าความถูกต้องในการวัด ±1 %	รายละเอียด – เหมาะสำหรับใช้ในท่อขนาด 1/4 ถึง 120 นิ้ว – ช่วงอุณหภูมิที่ปฎิบัติงาน -40 ถึง 85 องศาเซลเซียส – ช่วงการตรวจวัดอัตราการไหลของของเหลว 0.15 ถึง 30 ฟุตต่อวินาที – ค่าความถูกต้อง ±2 %