วิธีการเลือกมิเตอร์วัดการไหลของก๊าซ? ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการไหลมาตรฐาน การชดเชยอุณหภูมิและความดัน และการควบคุมการไหลของมวลไปพร้อมกัน

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ การผสมก๊าซ กระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ระบบการเผาไหม้ อุปกรณ์เชื่อม เครื่องกำเนิดก๊าซ ตู้เก็บถังก๊าซ การจ่ายก๊าซในอุตสาหกรรม และการจัดการพลังงาน แม้ว่าอาจดูเหมือนว่าคุณเพียงแค่ต้องกำหนด "ปริมาณกี่ลิตรต่อนาที" แต่การเลือกใช้เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซนั้นซับซ้อนกว่าเครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลว เนื่องจากปริมาตรของก๊าซเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิและความดัน

แม้ว่าค่าที่วัดได้ทั้งสองค่าจะระบุไว้ที่ 10 ลิตร/นาที เหมือนกัน แต่จำนวนโมเลกุลของก๊าซที่แสดงโดยค่าที่วัดได้ทั้งสองอาจแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าค่าที่วัดนั้นวัดที่ความดันบรรยากาศหรือในท่อส่งที่มีความดัน หากไม่ได้ระบุค่าอ้างอิงอัตราการไหล ความดันใช้งาน อุณหภูมิ และชนิดของก๊าซในระหว่างการสอบถาม แม้ว่าช่วงค่าจะดูตรงกัน แต่ปัญหาต่างๆ เช่น ความคลาดเคลื่อนในการอ่านค่า การสูญเสียความดันมากเกินไป หรือไม่สามารถควบคุมอัตราการไหลให้ได้ตามค่าที่ตั้งไว้ ก็ยังอาจเกิดขึ้นได้ในการใช้งานจริง

ดังนั้น ในการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ จึงไม่ควรพิจารณาเพียงแค่ช่วงอัตราการไหลเท่านั้น แต่ควรพิจารณาถึงองค์ประกอบของก๊าซ อัตราการไหลมาตรฐานและอัตราการไหลจริง สภาวะอุณหภูมิและความดัน ข้อกำหนดในการวัดหรือควบคุม รวมถึงวิธีการส่งสัญญาณและการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ด้วย

เครื่องวัดการไหลของก๊าซคืออะไร? โดยหลักแล้วมันวัดข้อมูลอะไรบ้าง?

เครื่องวัดการไหลของก๊าซสามารถวัดอะไรได้บ้าง?

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซส่วนใหญ่ใช้สำหรับวัดอัตราหรือปริมาตรการไหลของก๊าซในท่อส่ง ขึ้นอยู่กับหลักการวัดและฟังก์ชันของผลิตภัณฑ์ เครื่องวัดเหล่านี้อาจให้ข้อมูลต่อไปนี้:

• การไหลทันที
• ปริมาณการจราจรสะสม
• อัตราการไหลเชิงปริมาตรจริง
• อัตราการไหลเชิงปริมาตรมาตรฐาน
• การไหลของมวล
• อุณหภูมิก๊าซ
• แรงดันสาย
• ทิศทางการไหล
• สถานะสัญญาณเตือนหรืออุปกรณ์

ในบรรดาแนวคิดเหล่านั้น "อัตราการไหลเชิงปริมาตร" และ "อัตราการไหลเชิงมวล" เป็นสองแนวคิดที่มักทำให้เกิดความสับสนได้ง่ายที่สุดเมื่อเลือกใช้ผลิตภัณฑ์

อัตราการไหลเชิงปริมาตร หมายถึงปริมาตรของก๊าซที่ไหลผ่านท่อต่อหน่วยเวลา หน่วยที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ลิตร/นาที ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง และลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที ในทางกลับกัน อัตราการไหลเชิงมวล หมายถึงมวลจริงของก๊าซที่ไหลผ่านต่อหน่วยเวลา หรืออัตราการไหลเชิงปริมาตรมาตรฐานที่แปลงแล้ว หน่วยที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ กิโลกรัม/ชั่วโมง ลูกบาศก์เมตรมาตรฐาน ลูกบาศก์เมตรมาตรฐาน และลูกบาศก์เมตรนาโนเมตร/ชั่วโมง

หากแอปพลิเคชันต้องการเพียงแค่ตรวจสอบการไหลของก๊าซและช่วงอัตราการไหลโดยประมาณ ณ สถานที่ใช้งาน ก็สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบพื้นที่หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรเตอร์ได้ แต่หากจำเป็นต้องส่งข้อมูลไปยัง PLC บันทึกการใช้ก๊าซ หรือรักษาผลการวัดให้คงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดัน เครื่องวัดอัตราการไหลมวลก๊าซแบบอิเล็กทรอนิกส์มักจะเป็นตัวเลือกแรก

ก๊าซชนิดใดบ้างที่นิยมวัดกันโดยทั่วไป?

สารที่ใช้วัดอัตราการไหลของก๊าซโดยทั่วไป ได้แก่:

• อากาศ
• ไนโตรเจน N₂
• ออกซิเจน O₂
• อาร์กอน
• คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂)
• ฮีเลียม (He)
• ไฮโดรเจน H₂
• ก๊าซธรรมชาติ
• ก๊าซเชื้อเพลิง
• กระบวนการก๊าซพิเศษ
• ก๊าซหลายองค์ประกอบผสมกันในสัดส่วนที่เหมาะสม

ก๊าซแต่ละชนิดมีความหนาแน่น ความร้อนจำเพาะ การนำความร้อน ความหนืด และคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน แม้ว่าเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลก๊าซแบบใช้ความร้อนรุ่นเดียวกันจะมีช่วงการวัดเดียวกัน แต่ก็ไม่สามารถนำไปใช้วัดไนโตรเจน อาร์กอน หรือคาร์บอนไดออกไซด์ได้โดยตรงหลังจากทำการสอบเทียบอากาศแล้วโดยไม่ได้รับการยืนยันก่อน

หากก๊าซมีฤทธิ์กัดกร่อน ติดไฟได้ มีความบริสุทธิ์สูง หรือเป็นส่วนผสมพิเศษ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุที่สัมผัส ซีล อัตราการรั่วไหล ข้อกำหนดด้านการป้องกันการระเบิด และวิธีการสอบเทียบ

เหตุใดอัตราการไหลของก๊าซจึงอ่อนไหวต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมมากกว่าอัตราการไหลของของเหลว?

โดยทั่วไปของเหลวจะบีอัดได้น้อยกว่า ในขณะที่ก๊าซจะบีอัดได้มาก เมื่อความดันเพิ่มขึ้น ก๊าซปริมาณเท่าเดิมสามารถถูกบีอัดให้มีปริมาตรเล็ลงได้ ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ปริมาตรของก๊าซอาจขยายตัว

ดังนั้น ค่าอัตราการไหลของก๊าซอาจได้รับผลกระทบจากเงื่อนไขต่อไปนี้:

• อุณหภูมิในการทำงาน
• ความดันสัมบูรณ์
• ความดันบรรยากาศ
• องค์ประกอบของก๊าซ
• ปริมาณความชื้นของก๊าซ
• เส้นผ่านศูนย์กลางท่อและความเร็วการไหล
• ความแตกต่างของแรงดันต้นน้ำและปลายน้ำ
• ก๊าซนั้นมีการเต้นเป็นจังหวะหรือไม่?
• ก๊าซสอบเทียบของเซ็นเซอร์
• เครื่องมือนี้ใช้สถานะมาตรฐาน

ด้วยเหตุนี้ การระบุเพียงว่า "ฉันต้องการวัด 100 ลิตร/นาที" เมื่อสอบถามเกี่ยวกับอัตราการไหลของก๊าซจึงมักไม่เพียงพอ จำเป็นต้องระบุด้วยว่า 100 ลิตร/นาที นี้เป็นอัตราการไหลเชิงปริมาตรภายใต้สภาวะการทำงานจริง หรือเป็นอัตราการไหลที่แปลงเป็นสภาวะมาตรฐานเฉพาะแล้ว

การจราจรมาตรฐานกับการจราจรจริงแตกต่างกันอย่างไร?

อัตราการไหลมาตรฐานคืออะไร?

อัตราการไหลมาตรฐาน คือ อัตราการไหลของก๊าซที่อุณหภูมิและความดันใช้งานจริง ณ สถานที่ปฏิบัติงาน โดยแปลงให้เป็นอุณหภูมิและความดันมาตรฐานที่ตกลงกันไว้

จุดประสงค์ของการแสดงผลแบบนี้คือเพื่อขจัดความเปลี่ยนแปลงของปริมาตรก๊าซที่เกิดจากอุณหภูมิและความดันที่แตกต่างกัน เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบปริมาณการใช้ก๊าซของอุปกรณ์ สถานที่ และสภาวะการทำงานต่างๆ ได้บนพื้นฐานเดียวกัน

วิธีการแสดงผลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:

• SCCM: ลูกบาศก์เซนติเมตรมาตรฐานต่อนาที
• SLPM หรือ SLM: ลิตรมาตรฐานต่อนาที
• Sm³/h: ลูกบาศก์เมตรมาตรฐานต่อชั่วโมง
• NL/min: ลิตรปกติต่อนาที
• Nm³/h: ลูกบาศก์เมตรปกติต่อชั่วโมง

สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ คำว่า "มาตรฐาน" หรือ "ปกติ" ไม่ได้หมายความถึงชุดอุณหภูมิและความดันคงที่ชุดเดียวเสมอไป ประเทศ อุตสาหกรรม แบรนด์ หรือห้องปฏิบัติการสอบเทียบที่แตกต่างกันอาจใช้เกณฑ์มาตรฐานที่แตกต่างกัน เช่น 0°C, 15°C, 20°C หรือ 25°C และ 1 บรรยากาศ หรือ 1 บาร์

ดังนั้น เมื่อคุณเห็น SLPM หรือ Nm³/h คุณไม่ควรดูแค่ตัวย่อของหน่วยเท่านั้น แต่ควรตรวจสอบอุณหภูมิอ้างอิงและความดันสัมบูรณ์ที่กำหนดไว้สำหรับผลิตภัณฑ์นั้นด้วย

ปริมาณการจราจรที่แท้จริงคืออะไร?

อัตราการไหลจริง หมายถึง อัตราการไหลเชิงปริมาตรจริงของก๊าซภายในอุณหภูมิและความดันการทำงานปัจจุบันของท่อส่ง โดยปกติจะแสดงเป็น ลิตร/นาที, ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง หรือ ACFM

ตัวอย่างเช่น เมื่ออัดก๊าซชุดเดียวกัน ปริมาตรจริงจะลดลง แต่ปริมาณและจำนวนโมเลกุลของก๊าซจะไม่หายไป หากเปรียบเทียบเฉพาะปริมาตรจริง (m³/h) โดยไม่ตรวจสอบความดันและอุณหภูมิไปพร้อมกัน อาจทำให้ประเมินปริมาณการใช้ก๊าซจริงผิดพลาดได้

ปริมาณการจราจรจริงเหมาะสมสำหรับการใช้ในการพิจารณา:

• ความเร็วการไหลในท่อ
• ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพียงพอหรือไม่?
• การสูญเสียแรงดัน
• ความจุของวาล์วและอุปกรณ์
• ความสามารถในการระบายอากาศหรือดูดอากาศในสถานที่

อัตราการไหลมาตรฐานเหมาะสมกว่าสำหรับ:

• การเปรียบเทียบการใช้ก๊าซ
• สัดส่วนกระบวนการ
• สถิติพลังงาน
• การจัดการข้อมูลภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่แตกต่างกัน
• การติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลมวลและตัวควบคุม

เหตุใดค่า m³/h ที่เท่ากันจึงไม่ได้หมายถึงปริมาณก๊าซที่เท่ากันเสมอไป?

สมมติว่าท่อทั้งสองมีอัตราการไหล 10 m³/h:

• ความดันในท่อ A ใกล้เคียงกับความดันบรรยากาศ
• ความดันในท่อ B สูงกว่าความดันบรรยากาศอย่างมาก

โดยทั่วไปความหนาแน่นของก๊าซในท่อ B จะสูงกว่า ดังนั้นปริมาตรจริงที่เท่ากันอาจมีโมเลกุลของก๊าซมากกว่า หากไม่แปลงค่าอุณหภูมิและความดัน ค่า 10 m³/h สองค่าจึงไม่ได้หมายความว่าจะมีอัตราการไหลของมวลหรือปริมาณการใช้ก๊าซเท่ากันเสมอไป

ในการแปลงค่าความดัน สิ่งสำคัญคือต้องใช้ "ความดันสัมบูรณ์" และไม่ควรใช้ความดันเกจที่แสดงบนมาตรวัดความดันโดยตรง ความดันสัมบูรณ์โดยประมาณเท่ากับความดันเกจบวกกับความดันบรรยากาศในพื้นที่ หากใช้ค่าทั้งสองสลับกัน ผลลัพธ์การแปลงอาจผิดพลาดอย่างมาก

เมื่อขอใบเสนอราคา เราควรระบุอัตราการไหลมาตรฐานหรืออัตราการไหลจริง?

แนวทางที่ปลอดภัยที่สุดคือไม่ควรเลือกเพียงข้อมูลเดียว แต่ควรบันทึกข้อมูลพื้นฐานทั้งหมด ตัวอย่างเช่น:

• อัตราการไหลปกติ: 100 นาโนลิตร/นาที
• สภาวะอ้างอิง: 0°C, 1.01325 บาร์สัมบูรณ์
• อุณหภูมิใช้งาน: 25°C
• ความเครียดจากการทำงาน: 3 บาร์
• อัตราการไหลขั้นต่ำ: 20 นาโนลิตร/นาที
• อัตราการไหลสูงสุด: 150 นาโนลิตร/นาที

หากมีข้อมูลปริมาณการจราจรจริง ณ สถานที่ปฏิบัติงานเท่านั้น จะต้องจัดเตรียมข้อมูลต่อไปนี้:

• ปริมาณการจราจรจริง
• อุณหภูมิในการทำงาน
• แรงดันใช้งานหรือแรงดันสัมบูรณ์
• ความดันบรรยากาศในพื้นที่หรือระดับความสูงของอุปกรณ์
• ชื่อก๊าซและอัตราส่วนการผสม

มีเพียงซัพพลายเออร์เท่านั้นที่สามารถช่วยในการแปลงและยืนยันช่วงราคาที่เหมาะสมได้

ฉันจะตีความค่า SLPM, NL/min และ Nm³/h ได้อย่างไร?

หน่วยวัดอัตราการไหลของก๊าซทั่วไป

เมื่อทำการแปลงปริมาณโดยใช้เกณฑ์มาตรฐานเดียวกัน:

• 1 SLPM = 1,000 SCCM
• 1 Nm³/h = ประมาณ 16.67 NL/min
• 1 NL/min = 0.06 Nm³/h

อย่างไรก็ตาม การแปลงข้างต้นนั้นอยู่บนพื้นฐานสมมติฐานที่ว่าทั้งสองฝ่ายใช้ค่าอุณหภูมิและค่าความดันอ้างอิงเดียวกัน หากเงื่อนไขอ้างอิงแตกต่างกัน จะต้องทำการแปลงค่าอุณหภูมิและค่าความดันเพิ่มเติม

หน่วย NL/min และ SLPM สามารถใช้แทนกันได้โดยตรงหรือไม่?

ไม่แนะนำให้สันนิษฐานว่าทั้งสองอย่างเหมือนกันก่อนที่จะมีการกำหนดเกณฑ์มาตรฐาน

เอกสารบางฉบับอาจกำหนด NL/min ที่ 0°C และ 1.01325 bar abs ในขณะที่ SLPM อาจใช้ 0°C, 20°C หรือ 25°C และ 1 atm หรือ 1 bar แม้ว่าชื่อหน่วยจะรวมถึงแนวคิดของ "มาตรฐาน" แต่เกณฑ์มาตรฐานที่แตกต่างกันก็ยังคงทำให้ค่าตัวเลขแตกต่างกันอยู่ดี

วิธีการที่ถูกต้องคือการตรวจสอบยืนยันก่อนว่า:

• อุณหภูมิอ้างอิงคือเท่าไร?
• ความดันอ้างอิงคือเท่าไร?
• ความดันที่วัดได้เป็นความดันสัมบูรณ์หรือความดันเกจครับ?
• ควรพิจารณาปัจจัยการอัดตัวของแก๊สหรือไม่?
• เครื่องมือนี้ได้รับการสอบเทียบสำหรับก๊าซชนิดใด?

หากใบสั่งซื้อ ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์ และการตั้งค่าเครื่องวัดการไหลใช้เกณฑ์มาตรฐานที่แตกต่างกัน ผลที่พบบ่อยที่สุดคือ อุปกรณ์ทั้งหมดดูเหมือนจะทำงานได้อย่างถูกต้อง แต่ข้อมูลการไหลจะไม่ตรงกันเสมอ

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซจำเป็นต้องมีการชดเชยอุณหภูมิและความดันเสมอหรือไม่?

หน้าที่ของการชดเชยอุณหภูมิและความดันคืออะไร?

การชดเชยอุณหภูมิและความดันใช้ข้อมูลอุณหภูมิและความดันของก๊าซเพื่อแปลงอัตราการไหลเชิงปริมาตรจริง ณ สถานที่ใช้งาน ให้เป็นอัตราการไหลมาตรฐานภายใต้สภาวะอ้างอิงที่กำหนดไว้

หากเครื่องมือวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรจริง แต่สภาพแวดล้อมมีอุณหภูมิหรือความดันเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องมืออื่นแทน:

• เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ
• เครื่องส่งสัญญาณความดัน
• เครื่องคำนวณการไหล
• PLC หรือระบบควบคุม
• เครื่องวัดอัตราการไหลที่มีฟังก์ชันชดเชยอุณหภูมิและความดันในตัว

ข้อมูลที่ได้รับการชดเชยแล้วนั้นเหมาะสมกว่าสำหรับการเปรียบเทียบระหว่างช่วงเวลา สถิติพลังงาน การเรียกเก็บค่าก๊าซ และการจัดการการใช้งานในกระบวนการผลิต

ในสถานการณ์ใดบ้างที่จำเป็นต้องมีการชดเชยอุณหภูมิและความดัน?

โดยทั่วไปแล้ว การใช้งานต่อไปนี้จำเป็นต้องมีการประเมินการชดเชยอุณหภูมิและความดัน:

• แรงดันในท่อส่งผันผวนอย่างมาก
• อุณหภูมิในการทำงานจะแตกต่างกันอย่างมากตามกระบวนการผลิต
• การวัดก๊าซอัดได้โดยใช้หลักการปริมาตร
• อัตราการไหลมาตรฐานต้องได้รับการแปลงค่า
• การวัดไอน้ำหรือก๊าซอุณหภูมิสูง
• สถิติเกี่ยวกับพลังงานจากก๊าซธรรมชาติ ก๊าซเชื้อเพลิง หรืออากาศอัด
• พื้นที่โรงงานหรืออุปกรณ์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องมีการเปรียบเทียบการใช้งาน
• ข้อมูลปริมาณการใช้งานจะถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการเรียกเก็บค่าบริการหรือการจัดสรรกระบวนการ

ตัวอย่างเช่น หากใช้เครื่องวัดการไหลของไอน้ำแบบ FVF (Further Steam Flow Meter) สำหรับการวัดพลังงานไอน้ำ นอกเหนือจากอัตราการไหลแล้ว โดยปกติยังจำเป็นต้องตรวจสอบความดันไอน้ำ อุณหภูมิ ความแห้ง และวิธีการชดเชยด้วย และไม่สามารถเลือกได้โดยพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเพียงอย่างเดียว

ในสถานการณ์ใดบ้างที่ไม่จำเป็นต้องมีการจ่ายค่าชดเชยเพิ่มเติม?

เครื่องวัดอัตราการไหลมวลแบบใช้ความร้อนจะคำนวณอัตราการไหลมวลโดยใช้ปริมาณความร้อนที่ถูกนำออกไป ซึ่งแตกต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรแบบธรรมดา ตรงที่โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความดันภายนอกในการคำนวณอัตราการไหลมวล

ตัวอย่างเช่นเครื่องวัดอัตราการไหลมวล TMFM6000อุปกรณ์นี้ใช้หลักการวัดมวลความร้อน และข้อมูลอย่างเป็นทางการระบุว่าเป็นอุปกรณ์วัดการไหลของก๊าซแห้ง โดยมีตัวเลือกสัญญาณ เช่น 4-20mA หรือ RS-485

อย่างไรก็ตาม "ไม่จำเป็นต้องมีการชดเชยอุณหภูมิและความดันเพิ่มเติม" ไม่ได้หมายความว่าสามารถละเลยอุณหภูมิและความดันในการทำงานได้ เครื่องมือยังคงมีพารามิเตอร์ที่อนุญาตได้อยู่:

• ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน
• แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อสูงสุด
• ช่วงแรงดันขาเข้า
• ความต้องการแรงดันแตกต่าง
• เงื่อนไขการแก้ไขก๊าซ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวควบคุมอัตราการไหลมวล หากความดันขาเข้าไม่เพียงพอ หรือความแตกต่างของความดันระหว่างต้นน้ำและปลายน้ำไม่มากพอ วาล์วแบบสัดส่วนอาจไม่สามารถบรรลุอัตราการไหลที่ตั้งไว้ได้ แม้ว่าจะเปิดจนสุดแล้วก็ตาม

หากตั้งค่าพารามิเตอร์การชดเชยไม่ถูกต้อง จะเกิดปัญหาอะไรขึ้นได้บ้าง?

• สับสนระหว่างการจราจรมาตรฐานกับการจราจรจริง
• ใช้ความดันเกจแทนความดันสัมบูรณ์
• ข้อผิดพลาดในการป้อนอุณหภูมิอ้างอิง
• ปริมาณการจราจรสะสมสูงหรือต่ำในระยะยาว
• ไม่สามารถเปรียบเทียบข้อมูลระหว่างเครื่องมือที่แตกต่างกันได้
• ค่าที่แสดงบน PLC แตกต่างจากค่าที่วัดได้จากมิเตอร์วัดการไหล ณ สถานที่ติดตั้ง
• ข้อผิดพลาดในการคำนวณต้นทุนก๊าซและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
• การตั้งค่าตัวควบคุมไม่สอดคล้องกับปริมาณก๊าซที่จ่ายจริง

ก่อนตั้งค่าพารามิเตอร์ ควรทำการกำหนดมาตรฐานหน่วยการไหล อุณหภูมิอ้างอิง ความดันอ้างอิง และชนิดของก๊าซ เพื่อหลีกเลี่ยงการชดเชยซ้ำซ้อนโดยใช้พารามิเตอร์ที่ไม่ถูกต้องในส่วนแบ็กเอนด์

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลก๊าซและตัวควบคุมอัตราการไหลของมวลก๊าซแตกต่างกันอย่างไร?

หน้าที่หลักของเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลก๊าซคืออะไร?

เครื่องวัดอัตราการไหลมวลก๊าซมีหน้าที่หลักในการวัดและแสดงผลข้อมูลการไหล โดยทั่วไปแล้วจะไม่ปรับอัตราการไหลในท่อส่งก๊าซโดยอัตโนมัติ

เหมาะสำหรับ:

• การตรวจสอบการใช้ก๊าซ
• บันทึกขั้นตอนการทำงาน
• การเปรียบเทียบปริมาณการใช้ก๊าซของอุปกรณ์
• ส่งสัญญาณไปยัง PLC หรือแพลตฟอร์มข้อมูล
• ตั้งค่าการแจ้งเตือนสภาพการจราจร
• การวิเคราะห์การใช้พลังงานก๊าซ

เครื่องวัดอัตราการไหลมวล TMFM1500

TMFM1500 สามารถใช้สำหรับการตรวจสอบอัตราการไหลของมวลก๊าซในท่อส่งขนาดใหญ่หรือในช่วงอัตราการไหลที่สูงขึ้น ตามข้อมูลอย่างเป็นทางการ ซีรีส์นี้มีตัวเลือกการติดตั้งแบบหน้าแปลน แบบเกลียว และแบบเสียบ และมีตัวเลือกการสื่อสารแบบอนาล็อก พัลส์ และดิจิทัล

เมื่อเลือกซื้อรุ่นใดรุ่นหนึ่ง ควรตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:

• เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
• ประเภทของก๊าซ
• อัตราการไหลขั้นต่ำและสูงสุด
• ความกดดันในการทำงาน
• ส่วนท่อตรง
• ข้อกำหนดเกี่ยวกับหน้าแปลน, NPT, BSPT หรือแบบสอด
• จำเป็นต้องใช้การส่งข้อมูลแบบไร้สายหรือทางไกลหรือไม่?

เนื่องจากคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์อาจมีการปรับเปลี่ยนไปตามรุ่นและเวอร์ชัน จึงควรใช้แคตตาล็อกและข้อมูลการเลือกสินค้าล่าสุดเป็นพื้นฐานในการเลือกขั้นสุดท้าย

เครื่องวัดอัตราการไหลมวล TMFM6000

เครื่องวัดมวล TMFM6000 เหมาะสำหรับการวัดมวลของก๊าซแห้งที่อัตราการไหลน้อยถึงปานกลาง ข้อมูลจำเพาะอย่างเป็นทางการระบุรหัสการเลือกสำหรับอากาศ ไนโตรเจน ออกซิเจน อาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์ ฮีเลียม และก๊าซพิเศษอื่นๆ ช่วงการวัดจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ประมาณ 0.3 ถึง 800 SLM ขึ้นอยู่กับรุ่น

เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญ ได้แก่:

• ก๊าซแก้ไข
• พิสัย
• ช่วงความดัน
• การเชื่อมต่อขนาด 1/2 นิ้ว หรือ 3/4 นิ้ว
• ขั้วต่อ NPT, BSPT, Compression หรือ VCR
• เอาต์พุต 4-20mA หรือ RS-485
• จำเป็นต้องมีจอภาพแบบเรียลไทม์หรือไม่?

ค่าที่อ่านได้จากเครื่องวัดอัตราการไหลมวลความร้อนนั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติทางความร้อนของก๊าซ ดังนั้นองค์ประกอบของก๊าซจริงต้องตรงกับเงื่อนไขการสอบเทียบ หากอัตราส่วนการผสมเปลี่ยนแปลง ข้อผิดพลาดในการวัดก็อาจเพิ่มขึ้นด้วย

หน้าที่หลักของตัวควบคุมอัตราการไหลของมวลคืออะไร?

นอกจากจะวัดอัตราการไหลแล้ว ตัวควบคุมอัตราการไหลแบบมวลสารยังมีวาล์วควบคุมแบบสัดส่วนและฟังก์ชันควบคุมแบบวงปิดอีกด้วย

ผู้ใช้หรือ PLC จะป้อนค่าอัตราการไหลเป้าหมายก่อน จากนั้นตัวควบคุมจะเปรียบเทียบค่าต่างๆ อย่างต่อเนื่อง

• ปริมาณการจราจรจริงในปัจจุบัน
• การไหลของชุดเป้าหมาย

นอกจากนี้ ยังปรับวาล์วควบคุมสัดส่วนภายในโดยอัตโนมัติเพื่อให้ปริมาณอากาศที่จ่ายใกล้เคียงกับค่าที่ตั้งไว้

ตัวควบคุมอัตราการไหลมวลสารมักใช้สำหรับ:

• การผสมก๊าซแบบหลายช่องทาง
• การจ่ายก๊าซเชิงปริมาณ
• อุปกรณ์ CVD และอุปกรณ์กระบวนการอื่นๆ
• อุปกรณ์ทำความสะอาดด้วยพลาสมา
• ตู้ควบคุมการจ่ายแก๊ส
• เอาต์พุตเครื่องกำเนิดก๊าซ
• การเชื่อมด้วยเปลวไฟหรือการควบคุมการเผาไหม้
• อัตราส่วนก๊าซของอุปกรณ์ทดลอง

TMFC30 และ TMFC50

TMFC30 และ TMFC50 ได้รับการออกแบบมาเป็นหลักสำหรับงานที่ต้องการการควบคุมอัตราการไหลที่น้อยกว่า ข้อมูลอย่างเป็นทางการแสดงให้เห็นว่าอัตราการไหลของไนโตรเจนมีตั้งแต่ 10 SCCM ถึง 30 SLM หรือ 50 SLM ซึ่งเหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ทดลอง กระบวนการขนาดเล็ก และการจ่ายก๊าซที่มีความแม่นยำสูง

ทีเอ็มเอฟซี125

TMFC125 เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการช่วงการไหลสูงกว่า TMFC30 และ TMFC50 และสามารถใช้สำหรับการผสมก๊าซ การจ่ายก๊าซจากตู้เก็บถังก๊าซ เครื่องกำเนิดก๊าซ และการควบคุมการจ่ายก๊าซในกระบวนการผลิต

TMFC300 และ TMFC500

TMFC300 และ TMFC500 ออกแบบมาเพื่อควบคุมอัตราการไหลที่สูงขึ้น โดย TMFC500 มีช่วงอัตราการไหลของไนโตรเจนที่สามารถใช้งานได้ทั่วไปตั้งแต่ 300–1,000 SLM เมื่อเลือกตัวควบคุมที่มีขนาดใหญ่ขึ้น นอกเหนือจากอัตราการไหลสูงสุดแล้ว ยังจำเป็นต้องตรวจสอบแรงดันขาเข้า แรงดันย้อนกลับขาออก แรงดันแตกต่างที่มีอยู่ และความจุของท่อส่งก๊าซด้วย

หากแหล่งจ่ายก๊าซไม่สามารถให้ปริมาณการไหลที่เพียงพอ แม้แต่ตัวควบคุมที่มีช่วงการทำงานกว้างก็จะไม่สามารถรักษาค่าที่ตั้งไว้ได้อย่างเสถียร

การเปรียบเทียบฟังก์ชันการวัดและการควบคุม

กล่าวโดยสรุป หากคุณต้องการทราบเพียงว่า "ขณะนี้มีก๊าซไหลผ่านปริมาณเท่าใด" คุณสามารถให้ความสำคัญกับการประเมินเครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวล TMFM ได้ แต่หากคุณต้องการอุปกรณ์ที่สามารถรักษาอัตราการไหลให้คงที่ตามค่าที่ตั้งไว้โดยอัตโนมัติ คุณควรประเมินตัวควบคุมอัตราการไหลแบบมวล TMFC

วิธีเลือกเครื่องวัดการไหลของก๊าซ? แปดขั้นตอนในการเลือก

ขั้นตอนที่ 1: ยืนยันชื่อก๊าซและอัตราส่วนการผสม

โปรดระบุชื่อก๊าซแบบเต็มก่อน อย่าเขียนเพียงแค่ "ก๊าซสำหรับกระบวนการผลิต" หรือ "ก๊าซพิเศษ"

หากเป็นส่วนผสมของก๊าซ จะต้องระบุข้อมูลต่อไปนี้:

• ส่วนประกอบของก๊าซต่างๆ
• อัตราส่วนการผสมปกติ
• ช่วงของการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในอัตราส่วน
• มีไอน้ำ ละอองน้ำมัน หรืออนุภาคอยู่ภายในหรือไม่?
• สารนี้มีฤทธิ์กัดกร่อน ติดไฟได้ หรือเป็นพิษหรือไม่?

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบใช้ความร้อนจะได้รับผลกระทบจากคุณสมบัติทางความร้อนของก๊าซ และการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนการผสมอาจส่งผลต่อค่าที่อ่านได้โดยตรง

ขั้นตอนที่ 2: ตรวจสอบว่าวัตถุประสงค์คือการเฝ้าติดตามหรือการควบคุม

• เครื่องวัดอัตราการไหลมวล (Mass Flow Meter) ต้องการเพียงแค่การวัดและบันทึกข้อมูลเท่านั้น
• ต้องมีการบำรุงรักษาอัตราการไหลที่ตั้งไว้โดยอัตโนมัติ: ตัวควบคุมการไหลแบบมวล
• ตรวจสอบด้วยสายตาเท่านั้น: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบพื้นที่หรือแบบโรเตอร์
• จำเป็นต้องมีการวัดพลังงานไอน้ำ: การประเมินเครื่องวัดการไหลของไอน้ำแบบกระแสไหลวน
• ต้องใช้ PLC หรือแพลตฟอร์มข้อมูล: เลือกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีเอาต์พุตสัญญาณ

ขั้นตอนที่ 3: ระบุอัตราการไหลขั้นต่ำ อัตราการไหลปกติ และอัตราการไหลสูงสุด

คุณไม่สามารถกำหนดอัตราการไหลสูงสุดได้เพียงอย่างเดียว เพราะหากช่วงกว้างเกินไป อัตราการไหลปกติอาจลดลงอยู่ในช่วงต่ำเป็นเวลานาน ส่งผลต่อความละเอียดและความเสถียรในการควบคุม

ข้อเสนอแนะ:

• การไหลขั้นต่ำ
• การจราจรปกติ
• การไหลสูงสุด
• มีการพุ่งขึ้นอย่างฉับพลันหรือไม่?
• อัตราการเปลี่ยนแปลงของการไหล

สำหรับตัวควบคุมอัตราการไหลมวล จำเป็นต้องระบุจุดการทำงานหลักให้ชัดเจน ไม่ใช่แค่คิดว่า "ยิ่งช่วงกว้างยิ่งดี" เท่านั้น

ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบอุณหภูมิและความดันในการทำงาน

จัดหา:

• แรงดันขาเข้า
• แรงดันส่งออกหรือแรงดันย้อนกลับ
• อุณหภูมิการทำงานปกติ
• อุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุด
• ความดันในที่นี้หมายถึงความดันเกจหรือความดันสัมบูรณ์
• ความดันจะผันผวนอย่างรวดเร็วหรือไม่?

สำหรับตัวควบคุมอัตราการไหลมวล ความแตกต่างของความดันระหว่างด้านต้นน้ำและด้านปลายน้ำเป็นเงื่อนไขสำคัญที่ทำให้วาล์วแบบสัดส่วนสามารถควบคุมได้อย่างเหมาะสม

ขั้นตอนที่ 5: ยืนยันหน่วยการไหลและสถานะพื้นฐาน

นอกเหนือจาก SLPM, NL/min หรือ Nm³/h แล้ว ควรระบุข้อมูลต่อไปนี้ให้ชัดเจนด้วย:

• อุณหภูมิอ้างอิง
• ความดันสัมบูรณ์อ้างอิง
• มันใช้ก๊าซแห้งเป็นส่วนประกอบหลักหรือเปล่า?
• ได้มีการปรับชดเชยอุณหภูมิและความดันแล้วหรือไม่?
• อัตราการไหลที่ระบุคืออัตราการไหลมาตรฐาน หรืออัตราการไหลจริง ณ สถานที่ติดตั้ง?

ขั้นตอนที่หก: ตรวจสอบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ วิธีการเชื่อมต่อ และการสูญเสียแรงดัน

วิธีการเชื่อมต่อทั่วไป ได้แก่:

• หน้าแปลน
• NPT
• BSPT
• การบีบอัด
• วีซีอาร์
• อุปกรณ์ท่อ
• เสียบเข้าไป

ในการกำหนดขนาดของข้อต่อ ต้องพิจารณาไม่เพียงแต่เส้นผ่านศูนย์กลางท่อเดิมเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงความเร็วการไหลและการสูญเสียแรงดันที่อัตราการไหลสูงสุดด้วย การสูญเสียแรงดันมากเกินไปอาจทำให้ปริมาณก๊าซที่ส่งไปยังอุปกรณ์ปลายทางไม่เพียงพอ

ขั้นตอนที่ 7: ยืนยันข้อกำหนดด้านการแสดงผลและการสื่อสาร

• การจัดแสดง ณ สถานที่
• 0～5V
• 4～20mA
• เอาต์พุตพัลส์
• RS-485
• RS-232
• มอดบัส
• Wi-Fi หรือแพลตฟอร์มไร้สาย
• การบูรณาการ PLC, DDC หรือ IoT
• การแจ้งเตือนการจำกัดปริมาณการจราจร
• บันทึกการจราจรสะสม

ควรตรวจสอบข้อกำหนดของสัญญาณกับวิศวกรระบบควบคุมก่อนจัดซื้อ เพื่อหลีกเลี่ยงการพบปัญหาความไม่เข้ากันของอินเทอร์เฟซ PLC หลังจากที่อุปกรณ์มาถึงหน้างานแล้ว

ขั้นตอนที่ 8: ตรวจสอบวัสดุ ใบรับรอง และเอกสารการสอบเทียบ

• วัสดุตัวถังรับอากาศ
• วัสดุปิดผนึก
• ข้อกำหนดด้านความสะอาดสำหรับการใช้ออกซิเจน
• ความเข้ากันได้ของก๊าซกัดกร่อน
• อัตราการรั่วไหลสูงสุด
• การรับรองด้านการป้องกันการระเบิดหรือด้านไฟฟ้า
• ก๊าซแก้ไข
• รายงานการแก้ไข
• ข้อกำหนดการสอบเทียบที่ตรวจสอบย้อนกลับได้
• วิธีการสอบเทียบและบำรุงรักษาตามปกติ

การจะพิจารณาว่าก๊าซชนิดพิเศษนั้นเหมาะสมหรือไม่นั้น ไม่สามารถพิจารณาได้จาก "ตัวเครื่องที่ทำจากสแตนเลส" เพียงอย่างเดียว จำเป็นต้องตรวจสอบซีล วาล์ว ข้อต่อ และระดับความสะอาดด้วย

เครื่องวัดการไหลของก๊าซชนิดใดเหมาะสมกับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน?

ใน,เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรเตอร์แก้ว PFM220เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรเตอร์สามารถประเมินก๊าซหรือของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ และเหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการสังเกตอัตราการไหลโดยตรง ณ สถานที่ใช้งาน อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วมาตราส่วนของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโรเตอร์จะถูกสอบเทียบสำหรับก๊าซ อุณหภูมิ และความดันที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแปลงหรือสอบเทียบใหม่ก่อนวัดก๊าซชนิดอื่น

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ FRV-F อย่างเป็นทางการนั้นถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการวัดอัตราการไหลของของเหลวและน้ำมันที่สะอาดเป็นหลัก ไม่แนะนำให้จัดประเภทเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซเพียงเพราะของเหลวนั้น "สะอาด" หากตัวกลางที่แท้จริงเป็นก๊าซ ควรตรวจสอบยืนยันโดยใช้ผลิตภัณฑ์เฉพาะสำหรับก๊าซแทนที่จะพึ่งพาความสะอาดของของเหลวเพียงอย่างเดียว