หากคุณต้องการความช่วยเหลือใด ๆ โปรดติดต่อเรา
โฟลว์มิเตอร์โบลิทาร์ถือเป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดที่แม่นยำและอเนกประสงค์ที่สุดในวิศวกรรมกระบวนการ ซึ่งสามารถวัดอัตราการไหลของมวล ความหนาแน่น และอุณหภูมิไปพร้อมๆ กันจากการติดตั้งอุปกรณ์เครื่องเดียว โดยไม่ต้องมีการชดเชยคุณสมบัติของของไหลจากภายนอก ในบรรดารูปทรงเรขาคณิตของมิเตอร์ Coriolis ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด การออกแบบแบบโค้งงอขนาดเล็กนั้นมีตำแหน่งที่แตกต่างกัน โดยเป็นการผสมผสานหลักฟิสิกส์การวัดพื้นฐานของเอฟเฟกต์ Coriolis เข้ากับรูปทรงท่อไหลแบบหยดแรงดันต่ำที่กะทัดรัด ซึ่งทำให้ใช้งานได้จริงสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงซึ่งท่อตรงขนาดใหญ่หรือการออกแบบท่อ U ไม่สามารถทำได้ เครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์แบบโค้งงอไมโครความแม่นยำสูงนำรูปทรงเรขาคณิตนี้ไปสู่ระดับประสิทธิภาพสูงสุด โดยให้ความแม่นยำในการวัดที่ตรงตามหรือเกินกว่าข้อกำหนดในการถ่ายโอนการดูแล การกำหนดปริมาณยาเป็นชุด การผสมสารเคมี และการใช้งานอื่นใดที่ต้องลดความไม่แน่นอนในการวัดให้เหลือน้อยที่สุดและตรวจสอบย้อนกลับได้ตามมาตรฐานระดับชาติ
ข้อสรุปโดยตรงสำหรับทุกคนที่ประเมินเครื่องมือประเภทนี้คือ: เครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์แบบไมโครโค้งความแม่นยำสูง ให้ความแม่นยำในการไหลของมวลที่ ±0.1 เปอร์เซ็นต์ของค่าที่อ่านได้หรือดีกว่า ความแม่นยำของความหนาแน่นของของเหลว ±0.5 กก./ลบ.ม. หรือดีกว่า และให้ระดับประสิทธิภาพเหล่านี้กับของเหลวประเภท อุณหภูมิ ความดัน และอัตราการไหลที่หลากหลาย โดยไม่จำเป็นต้องปรับการสอบเทียบสำหรับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของของเหลวหรือความหนืด รูปทรงโค้งงอระดับไมโครช่วยลดพื้นที่ติดตั้งและแรงดันตกของเครื่องมือโดยเฉพาะ เมื่อเทียบกับความจุแบบตรงหรือท่อ U ที่เทียบเท่า ขณะเดียวกันก็รักษาระดับความแม่นยำเต็มที่ผ่านการประมวลผลสัญญาณขั้นสูงและการชดเชยความร้อน บทความนี้ครอบคลุมหลักการทำงาน ข้อดีของการออกแบบ ข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพ และคำแนะนำในการใช้งานสำหรับเครื่องมือนี้ในเชิงลึกทางเทคนิคทั้งหมด
หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์ทุกตัวขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์โบลิทาร์ ซึ่งเป็นการโก่งตัวของมวลที่กำลังเคลื่อนที่ในกรอบอ้างอิงที่กำลังหมุน ในโฟลว์มิเตอร์ กรอบอ้างอิงที่หมุนได้ถูกสร้างขึ้นโดยท่อไหลแบบสั่น: ท่อถูกขับเคลื่อนให้สั่นที่ความถี่เรโซแนนซ์โดยตัวขับแม่เหล็กไฟฟ้า และของไหลที่ไหลผ่านท่อถูกบังคับให้เปลี่ยนทิศทางความเร็วในขณะที่ผนังท่อสั่น การเปลี่ยนแปลงความเร็วแบบบังคับนี้ทำให้เกิดแรงโบลิทาร์กับของไหลตามสัดส่วนของอัตราการไหลของมวล และของไหลจะทำให้เกิดแรงปฏิกิริยาบนผนังท่อซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟสที่วัดได้ในรูปแบบการแกว่งของท่อโดยสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของท่อโดยไม่มีการไหลของของไหล
การวัดพื้นฐานในโฟลว์มิเตอร์โบลิทาร์คือความแตกต่างของมุมเฟส (เดลต้า t) ระหว่างสัญญาณการสั่นที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวสองตัวซึ่งอยู่ในตำแหน่งครึ่งทางเข้าและทางออกของท่อไหล เมื่อไม่มีการไหลของของไหล เซ็นเซอร์ทั้งสองจะตรวจจับสัญญาณการสั่นที่เหมือนกันในเฟสซึ่งกันและกัน เมื่อของไหลไหลผ่านท่อสั่น แรงปฏิกิริยาโบลิทาร์จะทำให้ท่อทางเข้าครึ่งหนึ่งของท่อล้าหลังครึ่งหนึ่งของท่อทางออกในเฟสการสั่น ความแตกต่างของเวลาระหว่างสัญญาณเซ็นเซอร์ทั้งสองจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการไหลของมวลของของเหลวที่ไหลผ่านท่อ และสัดส่วนนี้เป็นความสัมพันธ์ทางกายภาพพื้นฐานที่ไม่ขึ้นกับความหนาแน่น ความหนืด การนำไฟฟ้า หรือองค์ประกอบทางเคมีของของเหลว ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับภูมิคุ้มกันที่โดดเด่นของเครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์ต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของของไหลที่ส่งผลต่อเทคโนโลยีการวัดการไหลอื่นๆ
ในขณะเดียวกัน ความถี่เรโซแนนซ์ของท่อสั่นเป็นฟังก์ชันของระบบมวลสปริงรวมที่เกิดจากท่อและของไหลที่อยู่ภายใน เนื่องจากคุณสมบัติทางกลของท่อได้รับการแก้ไข การเปลี่ยนแปลงความถี่เรโซแนนซ์จะระบุโดยตรงถึงการเปลี่ยนแปลงมวลของของไหลภายในท่อที่ปริมาตรท่อคงที่ ซึ่งเทียบเท่ากับการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของของไหล นี่คือวิธีที่เครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์เครื่องเดียววัดทั้งอัตราการไหลของมวลและความหนาแน่นของของไหลพร้อมกันและอย่างต่อเนื่องจากสัญญาณการสั่นสะเทือนของท่อเดียวกัน
เรขาคณิตโค้งงอขนาดเล็กหมายถึงการออกแบบท่อไหลซึ่งท่อจะถูกสร้างเป็นรูปทรงโค้งมนหรือพับขนาดกะทัดรัดที่มีรัศมีโค้งงอเล็ก ๆ ช่วยให้มิเตอร์สามารถบรรลุความยาวโดยรวมที่สั้น ในขณะเดียวกันก็รักษาความยาวของท่อและรูปทรงที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาแรงโบลิทาร์ที่เพียงพอและการตรวจจับการเปลี่ยนเฟสที่ละเอียดอ่อน สิ่งนี้แตกต่างไปจากรูปทรงท่อ U หรือท่อโอเมก้าที่ยาวกว่าของเครื่องวัดคอริออลิสทั่วไป ซึ่งท่อทำให้โค้งงอในรัศมีขนาดใหญ่เพียงครั้งเดียว และการออกแบบท่อตรงที่ไม่มีส่วนโค้งงอ การออกแบบโค้งงอขนาดเล็กมีข้อดีในทางปฏิบัติหลายประการเหนือทางเลือกเหล่านี้:
ประสิทธิภาพของเครื่องวัดการไหลโบลิทาร์แบบไมโครโค้งที่มีความแม่นยำสูงนั้นโดดเด่นด้วยชุดข้อกำหนดการวัดที่กำหนดความแม่นยำ การทำซ้ำ ช่วงการทำงาน และความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม ตารางต่อไปนี้นำเสนอข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพโดยทั่วไปสำหรับเครื่องมือความแม่นยำสูงเชิงพาณิชย์ในช่วงขนาดเส้น 15 ถึง 100 มม.
| พารามิเตอร์ | ข้อมูลจำเพาะ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ความแม่นยำในการไหลของมวล (ของเหลว) | ±0.05 ถึง ±0.1% ของการอ่าน | ภายในช่วงการไหลที่ปรับเทียบแล้วที่สภาวะอ้างอิง |
| ความแม่นยำในการไหลของมวล (ก๊าซ) | ±0.25 ถึง ±0.5% ของการอ่าน | ที่สภาวะกระบวนการภายในช่วงความหนาแน่นที่กำหนด |
| การทำซ้ำ | ±0.025 ถึง ±0.05% ของการอ่าน | โดยปกติแล้วจะมีข้อกำหนดความแม่นยำเพียงครึ่งหนึ่ง |
| ความแม่นยำของความหนาแน่นของของเหลว | ±0.2 ถึง ±0.5 กก./ลบ.ม | หลังจากการชดเชยอุณหภูมิ |
| ความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิ | ±1.0 ถึง ±2.0 องศาเซลเซียส | RTD ฝังอยู่ในชุดประกอบท่อไหล |
| ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน | ลบ 200 ถึงบวก 350 องศาเซลเซียส | ขึ้นอยู่กับวัสดุและซีล |
| ความดันใช้งาน (สูงสุด) | สูงถึง 400 บาร์ (ขึ้นอยู่กับขนาดเส้น) | มีรุ่นแรงดันสูงให้เลือก |
| อัตราส่วนการเปิดเตียง | 100:1 ถึง 1,000:1 | ภายในความแม่นยำที่ระบุไว้ทุกจุดในช่วง |
อัตราส่วนการหมุนกลับของเครื่องวัดการไหลจะกำหนดอัตราส่วนของอัตราการไหลสูงสุดถึงต่ำสุดที่เครื่องมือมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดความแม่นยำที่ระบุไว้ อัตราส่วนการหมุนกลับที่ 100:1 ถึง 1000:1 หมายความว่าเครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์แบบโค้งงอขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูงซึ่งมีขนาดการไหลสูงสุด 10,000 กก./ชม. ยังคงวัดค่าได้อย่างแม่นยำจนถึง 10 กก./ชม. หรือแม้กระทั่ง 1 กก./ชม. ซึ่งเป็นคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่ไม่มีเทคโนโลยีการวัดการไหลหลักอื่นใดสามารถเทียบเคียงได้ในช่วงนี้ ช่วงไดนามิกที่กว้างนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในกระบวนการแบทช์ การเริ่มต้นและการปิดระบบชั่วคราว และการใช้งานที่อัตราการไหลแตกต่างกันอย่างมากในระหว่างการดำเนินการปกติ
การผสมผสานระหว่างความแม่นยำสูง การวัดที่ไม่ขึ้นกับของไหล การวัดความหนาแน่นพร้อมกัน รูปทรงกะทัดรัด และช่วงการไหลที่กว้าง ทำให้ High Precision Micro-Bend Coriolis Flowmeter เป็นโซลูชันการวัดที่ต้องการในภาคส่วนการใช้งานที่มีความต้องการสูงจำนวนมากที่เทคโนโลยีอื่นไม่เพียงพอ
ประสิทธิภาพความเที่ยงตรงสูงของเครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์แบบโค้งงอขนาดเล็กจะเกิดขึ้นจริงเมื่อมีการติดตั้งและใช้งานเครื่องมืออย่างถูกต้องเท่านั้น ปัจจัยการติดตั้งหลายประการอาจส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดอย่างมีนัยสำคัญ และต้องได้รับการแก้ไขในการออกแบบระบบ:
เครื่องวัดอัตราการไหลโบลิทาร์แบบไมโครโค้งความแม่นยำสูง นำเสนอโซลูชันการตรวจวัดการไหลของมวลที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการใช้งานในกระบวนการอุตสาหกรรม โดยผสมผสานความแข็งแกร่งทางกายภาพพื้นฐานของหลักการโบลิทาร์เข้ากับรูปทรงของท่อไหลที่เพิ่มความยืดหยุ่นในการติดตั้งในทางปฏิบัติสูงสุด ขณะเดียวกันก็รักษาระดับความแม่นยำเต็มรูปแบบผ่านการประมวลผลสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงและการชดเชยความร้อน สำหรับการใช้งานใดๆ ที่ต้องวัดการไหลของมวล ความหนาแน่น และอุณหภูมิพร้อมกันด้วยความแม่นยำที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ มีความไวต่อการประมวลผลการเปลี่ยนแปลงของของไหลน้อยที่สุด และประสิทธิภาพในระยะยาวที่เชื่อถือได้ เครื่องมือประเภทนี้คือตัวเลือกข้อมูลจำเพาะขั้นสุดท้าย