โฟลว์มิเตอร์ เลือกอย่างไรให้เหมาะกับงาน
โฟลว์มิเตอร์ เลือกอย่างไรให้เหมาะสมกับงาน? ถึงแม้ราคาจะเป็นปัจจัยสำคัญ แต่ทว่า การเลือกใช้ใหถูกงานจะช่วยลดต้นทุนที่มองไม่เห็นได้อีกมากมาย มาดูกันว่าเลือกอย่างไร?
1. คุณจำเป็นต้องใช้ โฟลว์มิเตอร์ หรือไม่?
ผู้ใช้จะต้องแยกให้ออกว่า เราจำเป็นต้องวัดอัตราการไหลหรือไม่? เราวัดไปเพื่ออะไร? ดังนั้นเพื่อตอบคำถามนี้ ขอให้ท่านผู้อ่าน เขาใจคำว่า “We measure to Control.” นั้นคือ เราวัดได้ตัวเลขไปเพื่อ ปรับอัตราการไหลให้เป็นไปตามที่ต้องการนั่นเอง
แต่อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้บางราย ก็อาจแค่ต้องการทราบว่า มีสารไหล อยู่จริงหรือไม่ อย่างนี้ก็ใช้เพียง “ตาแมว” Sight glass หรือ ถ้าต้องการดูระดับน้ำในบ่อ ถัง แท้ง ก็ใช้ “การวัดระดับ” Level measurement ก็พอ
โดยทั่วไปเรามักจะเพียงต้องการทราบอัตราการไหลของของเหลวหรือก๊าซที่มีการเคลื่อนไหวผ่านท่ออย่างคร่าวๆ ซึ่งในกรณีดังกล่าว เครื่องมือวัดการไหลอย่างง่ายๆ ก็จะเหมาะสม เพราะในส่วนของค่าใช้จ่ายของโฟลมิเตอร์อย่างง่ายก็มักจะมีราคาไม่แพง อีกทั้งยังสะดวกต่อการติดตั้งและไม่ต้องจ่ายกระแสไฟฟ้าภายนอกเข้าเครื่องมือเหล่า ก็สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ได้แม้ในบางครั้งที่มีความต้องการบางสิ่งบางอย่างที่มีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น มีข้อบ่งชี้ว่าต้องวัดอัตราการไหลโดยผิดพลาดได้ไม่เกิน 10% ก็ยังอาจจะยังไม่จำเป็นต้องซื้อโฟลมิเตอร์ก็เป็นได้
การติดตั้งท่อส่ง มักจะมีโค้งหรือข้อต่อ ข้อเลี้ยว ข้อลดต่าง ก็สามารถติดตั้ง โฟลมิเตอร์แบบง่าย หรือติดตั้งเซ็นเซอร์วัดความแตกต่างของความดันระหว่างสองหรือมากกว่าจุด ดังนั้น เมื่อจัดให้มีการสอบเทียบค่าที่สามารถทำได้อย่างถูกต้องแล้ว flowmeters แบบง่ายๆเหล่านี้สามารถบรรลุความถูกต้องของประมาณ 5% ได้อย่างสบายๆ
2. อย่าเลือกค่าใช้จ่ายเพียงอย่างเดียว
เมื่อเราต้องมาถึงการเลือกมิเตอร์ที่ราคาถูกที่สุดโดยไม่มีวิธีที่ดีที่สุดในธรรชาติแล้ว แม้ว่ามันอาจจะดูเหมือนวิธีที่ดีที่สุดที่จะประหยัดเงินได้ในระยะสั้น แต่สำหรับการเลือกวิธีการแก้ปัญหานี้ โดยเน้นที่ค่าใช้จ่ายที่ต่ำที่สุด อาจส่งผลให้เกิดปัญหาในภายหลังได้ ต่อกระบวนการผลิตได้
โปรดใช้ความระมัดระวังในการเลือกซื้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่การลดลงของราคาขายอุปกรณ์ที่ท่านได้รับ สามารถทำได้โดยการปรับลดบริการ การสนับสนุนต่างๆ เพื่อให้ราคาจากการซื้อโฟลว์มิเตอร์นั้น เข้าเป้าหมาย แต่ท่านอาจได้ซัพพลายเออร์ที่ขาดประสบการณ์และความเชี่ยวชาญ ในท้ายที่สุดการติดตั้งที่ดีและได้ค่าใช้จ่ายที่มีความคุ้มมากที่สุด ท่านจะต้องเลือกผู้ขายที่สามารถ แก้ไขปัญหาทางเทคนิคได้ดี, อำนวยความสะดวก, มีความอิสระ, มีประวัติที่ดีและมีชื่อเสียงที่ดี
3. รู้ว่าการไหลของคุณคืออะไร
สิ่งสำคัญที่ต้องจำเมื่อต้องเลือกซื้อโฟลว์มิเตอร์ เพราะว่าทุกของเหลวหรือก๊าซทำงานแตกต่างกัน เมื่อมันไหลผ่านท่อก็ย่อมมีลักษณะที่แตกต่างกัน สาเหตุหลักมาจากความหนาแน่ และความหนืด ซึ่งแต่ละสารมีไม่เท่ากัน ความหนืดเหล่านี้ ต่อต้านการไหลซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความเร็วของการไหลผ่านท่อ และส่งผลต่อการวัดอัตราการไหลด้วย
โดยการรู้จัก แผนภาพเส้นการไหล “profiling” ของของเหลวหรือก๊าซผ่านท่อที่มันเป็นไปได้ จะทำให้ทราบวิธีที่สารเหล่านี้เดินทางผ่านท่อ และจากที่นี้เอง ทางเลือกชนิดของ flowmeters ก็จะน้อยลง ตัวเลือกที่ดีที่สุดนั้นจะต้องสามารถรับมือกับเงื่อนไขของแอพลิเคชันการใช้งานได้
รายละเอียดของการไหลของของเหลวจะแตกต่างกันไปตามชนิดของสาร ไม่ว่าจะเป็นแรงยึดเหนี่ยวของโมเลกุลแบบนิวตันหรือไม่มีก็ตาม (อย่างเช่น ของเหลวที่มีแรงนิวตัน ได้แก่ นม, น้ำ, เป็นต้น) การแก้ปัญหาน้ำตาลและน้ำมัน หรือแร่อื่นๆ และมีแนวโน้มที่จะ “ติด” กับผนังท่อส่งผลให้ในของเหลวเคลื่อนที่ช้ากว่าที่ด้านข้างของท่อกว่าบริเวนที่อยู่ตรงกลาง ล้วนส่งผลต่ออัตราการไหลของเหลวนิวตันมีสัดส่วนความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความดันของของเหลวที่ไหลผ่านและความต้านทานหรือแรงเฉือนที่เกิดจากการติดของเหลวกับผนังท่อด้วยนะคะ
พฤติกรรม ของของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตันเช่นสี, แชมพูและโยเกิร์ต เป็นเรื่องยากที่จะคาดการณ์ มันไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างความดันและความต้านทานเชิงเส้นให้คำนวณ แต่การไหลของของเหลวเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงความหนืดและเวลา การติดที่ผนังท่อ หรือเนื่องจากการเพิ่มความต้านทานที่เกิดจากการปะทะกันของสองความเร็วที่แตกต่างกันภายในท่อ
เพื่อเลือกโฟลว์มิเตอร์ประเภทที่ดี เหมาะสมที่สุด จำเป็นที่จะต้องทำการคำนวณจำนวนตัวเลข Reynolds ของแอพลิเคชันการใช้งานนั้นๆ หลักการนี้เป็นหลักพื้นฐานจากอัตราส่วนของโมเมนตัมกับความหนืด และสามารถคำนวณได้โดยใช้อัตราการไหลต่ำสุดและอัตราการไหลสูงสุดที่ของของเหลวในท่อ ประกอบกับแผนภาพแรงเสียดทานในท่อ ก็จะสามารถคำนวณได้ เมื่อได้ค่า Reynolds แล้ว เราก็จะสามารถจับคู่กับช่วง Reynolds กับโฟลมิเตอร์เพื่อช่วยเลือกหนึ่งที่ดีที่สุดได้ เพราะโฟลมิเตอร์นั้นจะสามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งานได้
4. เลือกช่วงการวัดที่กว้างที่สุด
ไม่ใช่เพียงท่านเลือกช่วงการวัดที่กว้างๆ ไว้ก่อน เพื่อให้ครอบคลุมทั้งหมด การเลือกช่วงการวัดที่กว้าง โดยธรรมชาติแล้วย่อมดีกว่า เพราะสามารถใช้ได้ทุกงาน วัดได้ทุกค่า ตราบใดที่ค่าความคาดเคลื่อนยังอยู่ในช่วงที่ท่านยอมรับได้ แต่ทว่า เครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำนั้นมักจะทำให้เก่งเพียงช่วงการวัดเดียวเท่านั้น การที่จะทำให้เครื่องวัดเก่งได้ในทุกย่านการวัด ก็จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากยิ่งขึ้น ต้องมีการสอบเทียบ ที่มากยิ่งขึ้น ผลที่ตามมาคือ ต้นทุนที่แพงขึ้นนั่นเอง
ดังนั้น ถ้าท่านทราบอัตราส่วนของอัตราการไหลสูงสุดและต่ำสุด ท่านก็จะสามารถเลือกโฟลมิเตอร์ที่สามารถวัดอยู่ในช่วงความถูกต้องที่ระบุได้ โดยไม่จำเป็นต้องซื้อเครื่องมือวัดที่เก่งมากๆ แต่ไม่ได้ใช้ (เสมือนซื้อรถสปอตวิ่งได้ 300 km/H แต่ต้องจอดติดไฟแดง กับถนนที่ขุรขระในเมืองไทย) ก็จะช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก
5. ให้ความสนใจกับการติดตั้ง
80% ของการวัด ผิดพลาดเพราะ เมื่อเลือกโฟลว์มิเตอร์ที่ดีแล้ว มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาว่าที่อุปกรณ์และ วิธีการที่จะได้รับการติดตั้ง มีผลต่อทั้งความถูกต้องและมีประสิทธิภาพดีหรือไม่ด้วย
โฟลว์มิเตอร์ถูกสอบเทียบ ในสถานการณ์ที่ว่า ระยะท่อนั้นเป็นเส้นตรง ไม่มีการเลี้ยว การลดขนาด ก่อนถึง โฟลว์มิเตอร์ ดังนั้น ความแม่นยำ 5% ก็คือจะต้องเกิดที่ ท่อไม่มีข้อโค้ง ดังนั้น การติดต้้งโฟลว์มิเตอร์ จะต้องมีเว้นระยะให้ของไหลนั้นกลับสภาพ เหมือนไหลอยู่บนเส้นตรงก่อน
และจากความรู้ทางวิศวกรรม สารแต่ละชนิด มีระยะการกลับสภาพที่ไม่เท่ากัน (0 ถึง 4.75 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ,d ) ดังนั้นแอดมินบอกโดยรวมคือระยะที่น้อยสุด คือ 5d ก่อนเข้า Flowmeter และ 3d หลัง flowmeter เพื่อไม่ให้ของไหลที่ผ่านไปแล้ว กลับมารบกวนกระแสการไหลในเครื่องวัดนั้นเอง
สิ่ง กีดขวางในท่อ เช่น ข้อต่อโค้ง หรือ วาล์วในบริเวณใกล้เคียงกับโฟลว์มิเตอร์ทุกตัว สามารถบิดเบือนค่าที่ได้จากการวัด นี้เป็นสาเหตุที่มีผลต่อความถูกต้องโฟลว์มิเตอร์ จึงต้องนำไปพิจารณาด้วย
ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะหาคำแนะนำการติดตั้งจากผู้ขายก่อนซื้อโฟลว์มิเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีพื้นที่ติดตั้งจำกัด
6. เลือกโฟลว์มิเตอร์ที่จะนำเสนอความถูกต้อง เหมาะที่สุดสำหรับการประยุกต์ใช้งานแต่ละชนิด
เมื่อการเลือกโฟลว์มิเตอร์มันเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้น แม้ว่าราคาจะแตกต่างกันไป ถ้าท่านสามารถยอมรับกับความแม่นยำที่เครื่องวัดสามารถทำได้ ท่านก็จะสามารถได้ข้อมูลที่เพียงพอต่อการควบคุมการไหล ในราคาที่คุ้มค่า ซึ่ง หัวข้อต่อไปคือตารางที่แอดมินนำมาจากหนังสือ เพื่อให้ท่านเลือกใช้งานโฟลว์มิเตอร์ได้ตรงกับหน้างานคะ
ตารางการเลือกใช้ Flowmeter แต่ละชนิด
กลุ่มตารางต่อไปนี้ประเภทต่างๆของมิเตอร์ตามความเหมาะสมของพวกเขาสำหรับของเหลวก๊าซไอน้ำและสารละลายการใช้งาน
X- ใช้งานได้ดี เหมาะสม
?- ใช้ได้ แต่อาจไม่เหมาะสม
0- ไม่เหมาะสม
สรุป
เรื่องราคาถึงแม้จะเป็นปัจจัยหลัก แต่ทว่าในการจัดหา flowmeter ที่เหมาะกับการใช้งานนั้น ท่านจะต้องพิจารณาปัจจัยประกอบอื่นๆ ด้วย ซึ่งสิ่งที่สำคัญที่สุดคือ ทราบพฤติกรรมการไหลในท่อของสารนั้นๆ ดังนั้น โฟลว์มิเตอร์ ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเทพ แต่เพียงอย่างเดียว เลือกใช้ให้เหมาะสมก็จะบรรลุวัตถุประสงค์ได้ในต้นทุนที่คุ้มค่า
เรายินดีให้คำปรึกษากับลูกค้าทุกท่านคะ
…………………………………………………………….
ข้อมูลจาก : หนังสือ Flowmeters, a basic guide and source-book for users, Alan T. J. Hayward
…………………………………………………………….
อ่านบทความอื่นๆ เพิ่มเติมได้ที่
ติดตามเราบน Facebook
www.facebook.com/pako.engineering/
สินใจสินค้า
ช่องทางใหม่ล่าสุด
ให้คุณได้รับข่าวสารสินค้าใหม่และโปรโมชั่นพิเศษก่อนใคร
แอดมาเลย ที่ @pakoeng (อย่าลืมใส่ @ ข้างหน้าด้วยนะ)
