อัตราการไหลเชิงมวล และอัตราการไหลเชิงปริมาตรแตกต่างกันอย่างไร และเราจะต้องตรวจวัดด้วยเครื่องมือชนิดใดในสถานการณ์แบบใด สำหรับการตรวจวัดอากาศอัดและแก๊ส เช่น อาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจน เนื่องจาก การตรวจวัดอัตราการไหลเชิงมวลมีข้อได้เปรียบมากกว่าการตรวจวัดเชิงปริมาตร บทความนี้จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับหลักการตรวจวัด ควรตรวจวัดเมื่อใด หลักการใด ตลอดจนความรู้เกี่ยวกับวิธีการแปลงหน่วย
อัตราการไหลเชิงปริมาตรคืออะไร?
การไหลเชิงปริมาตร คือปริมาตรตัวกลางที่เคลื่อนที่ต่อหน่วยเวลา โดยหน่วยทั่วไปสำหรับการไหลเชิงปริมาตร คือ m3/hr, m3/min, CFM หรือ ACFM ปริมาตรเป็นการตรวจวัดพื้นที่แบบสามมิติ หากเป็นแก๊ส จะมีการขยายหรือหดตัวตามความแตกต่างของอุณหภูมิและความดัน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น เมื่อความดันเพิ่มขึ้น ปริมาตรจะลดลง ดังนั้นเมื่อตรวจวัดการไหลเชิงปริมาตร จะต้องคำนึงถึงอุณหภูมิและความดันของแก๊สด้วย
อัตราการไหลเชิงมวลคืออะไร ?
การไหลเชิงมวล คือการตรวจวัดมวลที่เคลื่อนที่ต่อหน่วยเวลา มวลนี้แสดงด้วยจำนวนโมเลกุลของสาร โดยมวลของแก๊สไม่แปรผันตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดัน มวลยังคงเท่าเดิม หน่วยทั่วไปสำหรับการไหลเชิงมวลคือ kg/hr และ lb/min สามารถคำนวณเป็นลูกบาศก์เมตรมาตรฐานต่อชั่วโมง (m3n/hr) หรือ ลูกบาศก์ฟุต มาตรฐานต่อนาที (SCFM)
วิธีเปรียบเทียบค่าเครื่องมือตรวจวัดอัตราการไหล
หากมีเครื่องวัดอัตราการไหลหลายตัวติดตั้งอยู่ในโรงงาน ตัวอย่างเช่น ติดตั้งใกล้กับเครื่องอัดอากาศ และ โถงการผลิต เราสามารถเปรียบเทียบค่าระหว่างเครื่องวัดอัตราการไหลทั้งสองเครื่องได้อย่างไร เนื่องจากมีความดันและอุณหภูมิที่แตกต่างกันดังแสดงในภาพ
• เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร : ต้องคำนึงถึงความดันและอุณหภูมิในการคำนวณ ซึ่งทำให้การเปรียบเทียบค่าไม่ง่ายนัก
• เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงมวล (ที่มีเงื่อนไขเดียวกัน) : สามารถเปรียบเทียบค่าได้โดยตรงและไม่จำเป็นต้องคำนวณเพิ่มเติม
เมื่อใดควรใช้เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรหรือเชิงมวล
ควรใช้เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรเมื่อตรวจวัดปริมาตรของแก๊ส และไม่ได้ต้องการความแม่นยำมากนัก อย่างไรก็ตาม จากค่าการตรวจวัด เครื่องวัดอัตราการไหลจำเป็นต้องมีการชดเชยอุณหภูมิและความด้น ในขณะที่เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงมวลจะตรวจวัดโดยไม่ขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิของแก๊ส จึงมีความน่าเชื่อถือมากกว่า และให้ความแม่นยำ รวมถึงความสามารถในการทำซ้ำที่สูงกว่า
วิธีการแปลงค่าการไหลเชิงมวลให้เป็นเชิงปริมาตร
จากการตรวจวัดด้วยเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงมวลพบว่ามีข้อดีมากมาย อย่างไรก็ตาม ผู้คนจำนวนมากในอุตสาหกรรมยังคงคุ้นเคยกับการวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร เนื่องจากในอดีตเครื่องวัดส่วนใหญ่เป็นการวัดเชิงปริมาตร แต่เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงมวลก็สามารถเปลี่ยนเป็นเชิงปริมาตรได้ด้วยการใส่ค่าเส้นผ่านศูนย์กลางให้กับเครื่องมือวัด
สภาวะมาตรฐานอ้างอิง
เงื่อนไขอ้างอิงสำหรับมวลของแก๊สที่อุณหภูมิและความดันคงที่ เป็นข้อมูลที่มีความสำคัญต่อการเปรียบเทียบค่าการวัด หากไม่ได้คำนึงถึงสิ่งเหล่านี้อาจทำให้ค่าที่ได้ลดลงถึง 10% โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการไหลเชิงมวล เนื่องจากมวลของแก๊ส 1 ลบ.ม. ถูกกำหนดด้วยความดันและอุณหภูมิ
สภาวะมาตรฐาน European
สภาวะมาตรฐานอ้างอิงของยุโรปอยู่ที่ 0°C และ 1,013 bar ซึ่งเป็นเงื่อนไขอ้างอิงปกติ โดยใช้เครื่องหมาย “n” เป็นตัวห้อย ซึ่งมีหน่วย เช่น mn/sec หรือ m3n/hr
และสภาวะมาตรฐานอ้างอิงของยุโรปไม่ได้เป็นมาตรฐานเดียวในอุตสาหกรรม มีเงื่อนไขอ้างอิงมาตรฐานยุโรปที่แตกต่างกันที่ 20°C และ 1,013 บาร์ เงื่อนไขอ้างอิงมาตรฐานนี้แสดงด้วย “s” เป็นตัวห้อยในหน่วยการตรวจวัด เช่น ls/min
สภาวะมาตรฐาน American
สภาวะมาตรฐานอ้างอิงของอเมริกาไม่เท่ากับของยุโรป โดยมีเครื่องหมาย “S” เป็นอักษรตัวแรกในหน่วยการตรวจวัด เช่น SCFM และสภาวะอ้างอิงคือ 20°C และ 1 บาร์
ในขณะที่ ACFM (ย่อมาจาก actual cubic feet per minute) คือการไหลเชิงปริมาตร โดยทั้ง ACFM และ SCFM ใช้สำหรับเครื่องอัดอากาศ
เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงมวล VPInstruments
การวัดอัตราการไหลเชิงมวลแสดงให้เห็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับการตรวจวัดอากาศอัดหรือแก๊ส หากต้องการวิเคราะห์ผลการตรวจวัดที่ถูกต้อง สิ่งสำคัญคือต้องเปรียบเทียบสิ่งที่เหมือนกัน (อุณหภูมิและความดัน) ดังนั้นควรตรวจสอบหน่วยการวัดเสมอ และเมื่อตรวจวัดการไหลเชิงมวล ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นไปตามสภาวะมาตรฐานแล้ว เครื่องวัดอัตราการไหล VPFlowScope สามารถวัดการไหลเชิงมวลและให้ค่าการไหลที่มีความแม่นยำสูง ในอากาศอัดและแก๊สในอุตสาหกรรม เช่น ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกซ์ ออกซิเจน และอื่นๆ
สนใจกรุณาติดต่อ : คุณปทิตตา โทร. 088-924-9644 หรือ 092-258-1144 หรือ Line ID : @entechsi
