เครื่องวัดการไหลของของเหลวแบบใบพัด (Paddle Wheel Flow Meters) คืออะไร

Paddle Wheel Flow Meters มิเตอร์แบบกลไกที่มีล้อพายหมุนได้อย่างอิสระในเส้นทางของกระแสของเหลว ของเหลวหรือก๊าซที่ไหลทำให้กังหันหมุนตามแกนของมัน อัตราการหมุนจะเป็นสัดส่วนกับความเร็วของการไหล เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Paddle wheel นั้นเรียบง่ายและเชื่อถือได้ สามารถวัดอัตราการไหลสูงพร้อมการสูญเสียแรงดันต่ำได้ แม้ว่ามิเตอร์แบบล้อพายจะใช้งานได้หลากหลาย แต่มิเตอร์แบบวงล้อพายก็ทำงานได้ดีที่สุดในการใช้งานที่มีสภาวะคงที่ในของเหลว เช่น น้ำหรือของเหลวที่มีความหนืดต่ำ 

เครื่องวัดการไหลของของเหลวแบบใบพัด ใช้พลังงานกลของของไหลเพื่อหมุนล้อพาย (เช่นเดียวกับเรือในแม่น้ำ) ในกระแสน้ำไหล ไม้พายบนโรเตอร์จะถูกแทรกเข้าไปในกระแสเพื่อเปลี่ยนพลังงานจากกระแสการไหลให้เป็นพลังงานการหมุน เพลาโรเตอร์หมุนบนแบริ่ง เมื่อของไหลเคลื่อนที่เร็วขึ้น ล้อพายจะหมุนเร็วขึ้นตามสัดส่วน สามารถตรวจจับการหมุนของเพลาได้โดยกลไกหรือโดยการตรวจจับการเคลื่อนไหวของไม้พาย การเคลื่อนไหวของไม้พายมักถูกตรวจจับด้วยสนามแม่เหล็ก โดยไม้พายหรือชิ้นส่วนโลหะที่ฝังไว้แต่ละชิ้นจะสร้างพัลส์ เมื่อของไหลเคลื่อนที่เร็วขึ้น จะมีการสร้างพัลส์มากขึ้น เครื่องส่งสัญญาณจะประมวลผลสัญญาณพัลส์เพื่อกำหนดการไหลของของไหล 

มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบล้อพายจะวัดความเร็วของของเหลวในท่อ เช่น สารเคมี น้ำ และของเหลว สามารถบรรลุความแม่นยำสูงได้หากติดตั้งอย่างระมัดระวัง เครื่องวัดการไหลเหล่านี้กำลังวัดการไหลที่ขอบของโปรไฟล์การไหล และด้วยเหตุนี้จึงได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงความหนืด การใช้งานที่พบบ่อยที่สุดคือในระบบที่ของไหลเป็นเหมือนน้ำและมีการตรวจสอบตัวแปรอื่นๆ เช่น pH/ORP การนำไฟฟ้า ความดัน อุณหภูมิ และระดับ เซ็นเซอร์ทั้งหมดจะถูกเสียบเข้าไปในท่อ Ts เดียวกัน และเชื่อมต่อเข้ากับตัวควบคุม/เครื่องส่งสัญญาณตัวเดียว ระบบแทรกนี้มีข้อจำกัดด้านอุณหภูมิและความดัน แต่สามารถใช้งานได้หลากหลายมาก การใช้งานมิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบล้อพายพบได้ในอุตสาหกรรมน้ำและเคมี การใช้น้ำรวมถึงระบบจำหน่าย การใช้งานเบ็ดเตล็ดพบได้ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมเคมี

เครื่องวัดการไหลของของเหลวแบบใบพัด จะมีความแม่นยำน้อยลงที่อัตราการไหลต่ำ เนื่องจากการลากของโรเตอร์/แบริ่งที่ทำให้โรเตอร์ทำงานช้าลง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้งานมิเตอร์วัดการไหลเหล่านี้เกินกว่าประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของการไหลสูงสุด มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบล้อพายไม่ควรทำงานที่ความเร็วสูง เนื่องจากอาจเกิดการสึกหรอและ/หรือความเสียหายของตลับลูกปืนก่อนกำหนดได้ โปรดใช้ความระมัดระวังในการวัดของเหลวที่ไม่มีการหล่อลื่น เนื่องจากการสึกหรอของแบริ่งอาจทำให้โฟลว์มิเตอร์ทำงานไม่ถูกต้องและล้มเหลว ในการใช้งานบางประเภท อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนเซ็นเซอร์เป็นประจำและเพิ่มค่าบำรุงรักษา ไม่แนะนำให้ใช้กับของเหลวสกปรก การเปลี่ยนแมกมิเตอร์แบบแทรกได้ง่ายสามารถทำได้เมื่ออัตราความล้มเหลวสูงเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ และมักจะจำหน่ายโดยผู้จำหน่ายรายเดียวกัน โดยสรุป เครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพายมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งอาจเสื่อมสภาพตามเวลาและการใช้งาน 

ควรหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนจากการไหลของก๊าซไปเป็นของเหลวอย่างกะทันหัน เนื่องจากสิ่งเหล่านี้สามารถทำให้เกิดความเครียดทางกลไกกับเครื่องวัดการไหล ลดความแม่นยำ และ/หรือทำให้เครื่องวัดการไหลเสียหายได้ เงื่อนไขเหล่านี้มักเกิดขึ้นเมื่อเติมท่อและภายใต้สภาวะการไหลของกระสุน สภาพการไหลแบบสองเฟสอาจทำให้โฟลว์มิเตอร์วัดค่าไม่ถูกต้องได้

เครื่องวัดการไหลแบบล้อพายส่วนใหญ่ใช้หลักการหมุนใบมีดเพื่อวัดการไหล โดยหลักๆ จะอยู่ที่ตรงกลางของใบมีดและคำนวณความจุของใบมีด ในการออกแบบโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ Leaf blade จะต้องสามารถตอบสนองการเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงเส้น 0~10m/s ที่เพียงพอ การออกแบบการย่อขนาดปริมาตรที่ชัดเจน ภายในช่วงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ ไม่สามารถสร้างแรงกระแทกทั้งหมดเพื่อให้ความเร็วลดลงได้

เซนเซอร์ต้องการการวัดจริงเพื่อรับสัญญาณการไหลจริง การกำจัดข้อผิดพลาดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานตามแนวแกนของแบริ่ง และข้อผิดพลาดความต้านทานของใบมีด ฯลฯ คำนวณค่า K ที่อ่านได้ อุปกรณ์ทดสอบการไหลของบริษัท เซ็นเซอร์วัดการไหลเส้นผ่านศูนย์กลางปาก 10 มม. ~ 300 มม. ที่ทดสอบได้

แม้ว่าเครื่องวัดการไหลของล้อพายและมิเตอร์วัดการไหลของกังหันจะทำงานผ่านหลักการที่คล้ายคลึงกัน แต่ก็มีความแตกต่างอยู่สองสามประการ มีความคล้ายคลึงกันตรงที่ทั้งสองทำงานนอกหลักการของใบพัดหมุนภายในกระแสการไหล และทั้งสองจัดการกับสื่อประเภทเดียวกันที่สะอาดและมีความหนืดต่ำกว่า

สำหรับมิเตอร์วัดอัตราการไหลของล้อพายและมิเตอร์วัดการไหลของล้อ Pelton การไหลจะ “เกิน” เหนือใบพัด เหมือนกับเรือพายไอน้ำแบบเก่า สำหรับมิเตอร์วัดการไหลของกังหัน การไหลจะกระทบกับใบพัดหรือส่วนประกอบที่หมุนอยู่ด้านหน้า เหมือนกับเครื่องยนต์ของเครื่องบิน ทั้งสองถือเป็นวิธีการวัดการไหลแบบ “เชิงกล” แต่ธรรมชาติของหลักการไหลของกังหันมักจะให้ความแม่นยำที่ดีกว่าเครื่องวัดการไหลของล้อพายและเพลตันวีล

บางครั้งคำว่า “เครื่องวัดการไหลของกังหัน” ถูกใช้อย่างไม่ถูกต้องเพื่ออ้างถึงเครื่องวัดการไหลของล้อพายและเครื่องวัดการไหลของล้อ Pelton แม้ว่าพวกเขาจะคล้ายกัน แต่ก็ไม่เหมือนกัน

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพายมีข้อดีมากมายสำหรับตัวกลางที่สะอาดและไม่มีความหนืด เช่น น้ำ

เครื่องวัดอัตราการไหลของล้อพาย ให้ความแม่นยำเพียงพอสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย สำหรับการใช้งานที่ต้องการระดับความแม่นยำที่สูงกว่า มิเตอร์วัดอัตราการไหลของล้อพายไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด โดยให้ความแม่นยำโดยทั่วไปที่ 2.5% ถึง 5% มิเตอร์วัดอัตราการไหลของล้อ Pelton มีความแม่นยำสูงกว่าที่ 1.5% ถึง 3% สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงกลแบบธรรมดาที่ใช้หลักการหมุน ความแม่นยำที่ดีที่สุดสามารถทำได้ผ่านมิเตอร์วัดการไหลของกังหัน ซึ่งให้ความแม่นยำ 0.5% ถึง 1.5% หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความแม่นยำของเครื่องวัดอัตราการไหลสำหรับเทคโนโลยีแต่ละประเภท โปรดไปที่บทความเชิงลึกของเรา

มิเตอร์วัดอัตราการไหลของล้อพายเหมาะสำหรับน้ำ หากไม่มีอนุภาคแม่เหล็กหรืออนุภาคขนาดใหญ่ที่จะขัดขวางการหมุนของล้อ มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบล้อพายสำหรับของเหลวส่วนใหญ่จะเหมาะสมกับการใช้น้ำที่เข้ากันได้

เมื่อติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบล้อพาย ให้ดูคู่มือผู้ใช้สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลของคุณเสมอ ข้อมูลต่อไปนี้มีไว้เพื่อใช้อ้างอิงเท่านั้น

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟฟ้าเป็นไปตามข้อมูลการทำงานของอุปกรณ์
• นำบรรจุภัณฑ์ทั้งหมดออกและตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีวัสดุอยู่ในมิเตอร์วัดการไหล
• ต้องติดตั้งโดยมีทิศทางการไหลตามทิศทางลูกศรแนะนำบนมิเตอร์
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการไหลในมิเตอร์เนื่องจากการวางแนวท่อ/การติดตั้ง
• ปิดผนึกเกลียวการเชื่อมต่อเมื่อติดตั้ง
• อย่าเน้นการเชื่อมต่อเมื่อติดตั้ง
• ตรวจสอบการเชื่อมต่อว่าปิดสนิทแล้ว
• เชื่อมต่อสายไฟตามแผนผัง
• ค่อยๆ ไหลเข้าสู่มิเตอร์ หลีกเลี่ยงค้อนน้ำที่อาจทำให้เกิดความเสียหาย
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีฟองอากาศเกิดขึ้นในตัวกลางใกล้กับมิเตอร์ เนื่องจากจะทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัด