Rotameter
วัดอัตราการไหลของของเหลวหรือก๊าซในอุตสาหกรรม การออกแบบพื้นฐานของ rotameter รวมถึงหลอดแนวตั้งของเส้นผ่านศูนย์กลางที่เพิ่มขึ้นค่อยๆทำจากแก้วหรือวัสดุโปร่งใสอื่น ๆ ภายในที่ลอยจะเพิ่มขึ้นและลดลงตามอัตราการไหลของของเหลวหรือก๊าซ ลอยขึ้นเมื่อกระแสสูงเพราะมันถูกบังคับให้หาเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่างตัวเองกับด้านนอกของหลอดเพื่อรองรับแรงของการไหล เมื่อการไหลลดลงแรงโน้มถ่วงช่วยให้การลอยตัวเพื่อหาสมดุลที่สามารถจับคู่กับสเกลเชิงเส้นภายในสำหรับการอ่าน เมื่อลอยขึ้นและตกมันจะหมุนบนแกนของมันก่อให้เกิดชื่อ rotameter
ส่วนประกอบหลักของ Rotameter
1.ลูกลอย (Float) ลักษณะของลูกลอยถูกออกแบบตามลักษณะคุณสมบัติของ Fluid และ ปริมาณการไหลแบบลูกบอลกลม เหมาะสำหรับ Flow
ค่าต่ำๆ บางแบบเหมาะสำหรับ Fluid ที่มีค่าความหนืดสูง ต่ำ หรือต้องการให้มีความดันสูญเสียต่ำ โดยปกติที่ตัวเครื่องวัดจะมีการบอกตำแหน่งการอ่านค่าของลูกลอย เนื่องจากตำแหน่งการอ่านค่าของลูกลอยแต่ละแบบแตกต่างกันออกไป ดังภาพประกอบด้านล่าง
ภาพแสดงจุดอ่านค่าสำหรับลูกลอยแต่ละแบบ
- ท่อแก้ว ที่เป็นตัววัดโดยส่วนใหญ่ทำจาก “โบโรซิลิเกต” เหมาะกับงานที่มีความดันต่ำ, อุณหภูมิต่ำและไม่เป็นสารอันตราย เช่น น้ำ อากาศ ไม่เหมาะกับงานที่มีค่าความดันสูงๆ เพราะ ท่อแก้วอาจถูกวัตถุอื่นกระแทกและทำให้แตกได้ง่าย (ไม่ใช่เพราะความดันของ Fluid ภายในทำให้แตกนะคะ) ดังนั้น ในงานที่ต้องใช้ท่อแก้ววัด Fluid ที่เป็นอันตราย จะใช้แบบพิเศษคือมีโลหะห่อหุ้มอยู่เพื่อป้องกันวัตถุอย่างอื่นมากระแทกโดนหลอดแก้ว
- แบบท่อโลหะ ใช้งานในจุดที่ใช้ท่อแก้วไม่ได้ โดยจะมีการออกแบบให้มีก้านต่อจากลูกลอยผ่านกระบวนการแสดงค่าโดยใช้แรงดึงดูดของแม่เหล็ก
การใช้งาน
- ใช้ดูอัตราการไหลของของเหลว (Liquid Flow Indication) เป็นการใช้งานที่พบมากที่สุด วัสดุมีหลายชนิดให้เลือกโดยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของของเหลว เช่น เป็นสารกัดกร่อนหรือไม่? มีค่าความหนืดสูงเท่าไหร่?
- ใช้ดูอัตราการไหลของก๊าซ (Gas Flow Indication) การดูอัตราการไหลของก๊าซ โรตามิเตอร์เป็นที่นิยม เพราะมีราคาถูก มีค่าความดันสูญเสียต่ำ
- อ่านค่า Flow รวม (Flow Totalization) โรตามิเตอร์บางแบบสามารถดูค่า Flow รวมได้ เช่น 1 สัปดาห์ใช้ Fluid ไปเท่าไหร่ ซึ่งถ้ามีการต่อกับสวิตช์ ก็สามารถนำมาเป็นสัญญาณควบคุมได้ เช่น การบรรจุน้ำมันลงถัง เมื่อเต็มถังสวิตช์จะสั่งหยุดและรอตัวใหม่เข้ารับการบรรจุ
- ใช้บันทึกค่า (Flow Recording) เป็นแบบพิเศษที่แกนของลูกลอยต่อเข้าควบคุมการทำงานของเข็มเครื่องบันทึกค่า สามารถบันทึกค่า Flow ได้ ซึ่งเป็นแบบที่ถูกที่สุดและมีความเชื่อถือได้สูง เนื่องจากบันทึกค่าได้โดยตรง
- ใช้สวิตช์เลื่อนไปควบคุมการเริ่มเดินหรือหยุดการเดินเครื่อง (Flow Interlock) ในการเริ่มเดินเครื่องจักรกลที่ต้องมีน้ำมันหล่อเย็น โดยโรตามิเตอร์ที่มีสวิตช์ปรับไว้ให้ทำงานเมื่อค่า Flow ที่เหมาะสม สามารถใช้ควบคุมการสั่งเริ่มเดินหรือสั่งหยุดเครื่องได้
- ใช้ร่วมกับออริฟิสเพื่ออ่านค่า Flow สูงๆ ในท่อขนาดใหญ่ เหมาะสำหรับใช้ดูอัตราการไหลในท่อน้ำเลี้ยง (Feed Water) หม้อไอน้ำ, น้ำหล่อเย็นของระบบเครื่องจักรากลขนาดใหญ่ รวมทั้งน้ำมันที่มีความหนืดไม่สูงนักหรือการไหลของก๊าซในท่อส่ง
โฟลแบบ Rotameter ที่ปาโก้จำหน่ายมีรุ่นต่าง ๆ ดังนี้
1.1 รุ่น Z-500 , LZS เป็นวัสดุทำจาก พลาสติก ( Plastic ) ลูกลอยจะทำจาก ABS ใช้สำหรับงานน้ำทั่วไป ดังรูป
1.2 รุ่น LZG เป็นวัสดุทำจาก อะคริลิค ( Acrylic ) ลูกลอยทำจาก สแตนเลส ( Stainless ) ใช้ได้ทั้งงานน้ำที่มีการกัดกร่อนและงานแก๊ส ดังรูป
1.3 รุ่น LZM เป็นวัสดุทำจาก อะคริลิค ( Acrylic ) ลูกลอยทำจาก สแตนเลส ( Stainless ) ภายนอกจะมีรูปทรงเหลี่ยทและจะมีจุดเชื่อมต่อท่ออยู่ด้านหลัง สามารถปรับระดับอัตราการไหลได้ เหมาะสำหรับติดตั้งติดกับตู้ควบคุม ใช้ได้ทั้งงานน้ำและแก๊ส ดังรูป1.4 รุ่น DK-Series ตัวหลอดทำจากวัสดุที่เป็นแก้ว และจะมีลูกบอลกลมๆ เป็นตัววัด ด้านนอกจะมีชุดป้องกันการกระแทกเพื่อไม่ให้หลอกแตกง่าย จุดเชื่อมต่อท่ออยู่ด้านหลัง สามารถปรับระดับอัตราการไหลได้ เหมาะสำหรับติดตั้งติดกับตู้ควบคุม ใช้ได้ทั้งงานน้ำและแก๊ส ดังรูป
1.5 รุ่น VA , FA Series ตัวหลอดทำจากวัสดุที่เป็นแก้ว ด้านนอกจะมีชุดป้องกันการกระแทกเพื่อไม่ให้หลอกแตกง่าย มีทั้งวัสดุที่เป็นเหล็กและสแตนเลส สำหรับข้อต่อมีให้เลือก ทั้งแบบเกลียว หน้าแปลน และ แคมป์ล็อค ใช้ได้ทั้งสำหรับงานน้ำ งานแก๊ส
1.6 รุ่น LZ โฟรมิเตอร์รุ่นนี้จะมีลักษณะ แต่ต่างจากรุ่นอื่นๆ เพราะรุ่นนี้จะมีคุณสมบัตรที่สามารถ ส่งสัญาญา Pulse และ สัญญาณ 4-20 mA เพื่อนำสัญญาณที่ได้ไปแปลงเป็นค่าอัตราการไหลและปริมาณการไหลที่หน้าจอแยกหรือเข้า PLC ได้