คู่มือฉบับสมบูรณ์ในการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหล

I. หลักเกณฑ์ทั่วไปสำหรับการคัดเลือก—มิติสำคัญห้าประการ

การเลือกเครื่องวัดการไหลเป็นกระบวนการที่เป็นระบบ เราไม่สามารถมุ่งเน้นไปที่ราคาหรือพารามิเตอร์เพียงตัวเดียวได้ การคัดเลือกจำเป็นต้องมีการประเมินที่ครอบคลุมโดยพิจารณาจาก 5 มิติต่อไปนี้ ซึ่งไม่สามารถมองข้ามได้:

1. ลักษณะปานกลาง—กำลังวัดอะไรอยู่? มันเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือไม่? ความหนืดของมันคืออะไร? มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือไม่?
2. พารามิเตอร์การทำงาน—อุณหภูมิ ความดัน และช่วงอัตราการไหลคือเท่าใด
3. สภาพแวดล้อมการติดตั้ง—มีการเดินท่อตรงเพียงพอหรือไม่ มีการสั่นสะเทือนหรือการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่? จำเป็นต้องมีความสามารถในการป้องกันการระเบิดหรือไม่?
4. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ—จำเป็นต้องมีความแม่นยำระดับใด อัตราส่วนเทิร์นดาวน์เพียงพอหรือไม่? มีการวัดการไหลตามปริมาตรหรือการไหลของมวลหรือไม่
5. ปัจจัยทางเศรษฐกิจ—ข้อพิจารณาต้องรวมถึงต้นทุนการจัดซื้อเบื้องต้น ต้นทุนการติดตั้ง การใช้พลังงานสำหรับการดำเนินงานและการบำรุงรักษา และอายุการใช้งาน

มาตรฐานอ้างอิง: HG/T 20507-2014 "รหัสสำหรับการเลือกและการออกแบบเครื่องมือระบบอัตโนมัติ" และ SH/T 3104-2013 "รหัสสำหรับการออกแบบการติดตั้งเครื่องมือปิโตรเคมี"

ครั้งที่สอง การเลือกตามประเภทสื่อ - เส้นทางการเลือกที่ตรงที่สุด

1. สื่อของเหลว

(1) ของเหลวนำไฟฟ้า (น้ำ สารละลายกรด/ด่าง สารละลายแร่ โคลน เยื่อกระดาษ)

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นตัวเลือกหลัก ตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ ให้ความแม่นยำสูงสุด ±0.5% และอัตราส่วนการหมุนกลับสูงสุด 100:1 มีการออกแบบให้ทะลุได้โดยตรงโดยไม่มีองค์ประกอบกีดขวางการไหลและไม่มีการสูญเสียแรงดัน ซึ่งครอบคลุมช่วงขนาด DN15 ถึง DN3000 อย่างไรก็ตาม ตัวกลางต้องมีค่าการนำไฟฟ้า ≥5 μS/cm และท่อต้องคงอยู่เต็ม ฟองอากาศที่มีนัยสำคัญในตัวกลางอาจทำให้เกิดความผันผวนในการวัดได้

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าไม่เหมาะสำหรับน้ำบริสุทธิ์หรือน้ำปราศจากแร่ธาตุ (ซึ่งมีการนำไฟฟ้าต่ำมาก) ควรใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแทน

สำหรับสารละลายหรือสารละลายแร่ที่มีอนุภาคของแข็ง การออกแบบเซ็นเซอร์แบบตรงของเครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะป้องกันการอุดตัน ใช้ยางที่ทนต่อการสึกหรอหรือซับเซรามิก (2) ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า (ปิโตรเลียม ดีเซล เบนซินบริสุทธิ์ ฯลฯ) — น้ำมันที่สะอาดและมีความหนืดต่ำ: มิเตอร์มิเตอร์แบบกังหันให้ความแม่นยำสูง (0.5%–1.0%) และการตอบสนองที่รวดเร็ว โดยมีอัตราส่วนการหมุนกลับที่ ≥10:1; เหมาะสำหรับการถ่ายโอนการดูแลและการโหลดน้ำมันกลั่น สื่อต้องสะอาด ปราศจากสิ่งเจือปนและฟองอากาศ และกรองให้มีขนาดอนุภาค <0.1 มม.

ของเหลวที่มีอนุภาคแขวนลอยหรือฟองอากาศ: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกไม่ถูกจำกัดด้วยการนำไฟฟ้า รุ่นแคลมป์ออนช่วยให้สามารถวัดแบบไม่สัมผัสได้ ทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งโดยไม่ต้องปิดกระบวนการและสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

ของเหลวที่มีปริมาณก๊าซ/ฟองสูง: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคเป็นตัวเลือกที่ต้องการ เนื่องจากสามารถวัดของเหลวที่มีก๊าซได้อย่างแม่นยำ

ตัวกลางที่มีความหนืดสูง (น้ำมันหนัก น้ำมันหล่อลื่น กลีเซอรีน ฯลฯ): โฟลว์มิเตอร์แบบเชิงบวก (เฟืองวงรี โรเตอร์คู่) หรือโฟลว์มิเตอร์มวลโบลิทาร์ มิเตอร์ดิสเพลสเมนต์เชิงบวกมีความแม่นยำสูง (0.2%–0.5%) และไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงความหนืด เครื่องวัดโบลิทาร์มีความแม่นยำสูงกว่า (0.1%–0.2%) แต่มีต้นทุนการได้มาสูงที่สุด โฟลว์มิเตอร์แบบสกรูแทนที่เชิงบวกบางรุ่นสามารถรองรับความหนืดได้ถึง 40,000 cSt

(3) สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง: การเลือกใช้วัสดุซับและอิเล็กโทรดถือเป็นสิ่งสำคัญ สมุทรมิเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าสามารถทำจาก PTFE (polytetrafluoroethylene, ทนต่ออุณหภูมิ ≤180°C), PFA, F46 หรือเซรามิก อิเล็กโทรดสามารถทำจาก Hastelloy C276, ไทเทเนียม, แทนทาลัม, โลหะผสมแพลทินัม-อิริเดียม ฯลฯ

แนวทางการเลือกวัสดุ:

• กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 98%: อิเล็กโทรดที่ทำจาก Hastelloy C-276 หรือแทนทาลัม
• กรดไฮโดรคลอริก 31%: อิเล็กโทรดต้องทำจากแทนทาลัม ห้ามใช้เฮสเตลลอย
• NaOH >30% ที่อุณหภูมิ >60°C: ใช้สแตนเลส 316L หรือ Hastelloy C276 ซับในทำจาก PTFE

หรืออาจใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแบบยึดติดก็ได้ โดยให้การวัดแบบไม่สัมผัสอย่างสมบูรณ์ จึงช่วยลดความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนที่แหล่งกำเนิด (4) สื่อที่มีความหนืดสูง

โฟลว์มิเตอร์แบบเชิงบวก (เฟืองวงรี/โรเตอร์คู่) และโฟลว์มิเตอร์มวลโบลิทาร์คือตัวเลือกหลัก มิเตอร์ดิสเพลสเมนต์เชิงบวกมีความแม่นยำสูง (0.2%–0.5%) และไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงความหนืด อย่างไรก็ตามพวกเขาต้องการสื่อที่สะอาดและห้ามไม่ให้มีอนุภาคแข็งโดยเด็ดขาด ควรหลีกเลี่ยงเครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหันหรือกระแสน้ำวนสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงมาก เนื่องจากความหนืดที่เพิ่มขึ้นจะรบกวนโปรไฟล์ความเร็วการไหล ส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัด

(5) สำหรับสื่อที่มีอนุภาคของแข็ง ตัวเลือกต่างๆ ได้แก่ เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยใช้การออกแบบเซ็นเซอร์แบบตรงเพื่อป้องกันการอุดตัน), เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิก Doppler (ต้องใช้ตัวกระจายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ≥100 μm ในตัวกลาง) และเครื่องวัดการไหลเป้าหมาย (เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงที่มีอนุภาค) ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวกรองที่ต้นน้ำของมิเตอร์วัดการไหลและทำความสะอาดเป็นประจำเพื่อป้องกันการอุดตัน

2. สื่อก๊าซ

(1) ก๊าซสะอาด (อากาศ ไนโตรเจน ก๊าซธรรมชาติ)

สำหรับการวัดการไหลของมวลโดยตรง: เครื่องวัดอัตราการไหลมวลก๊าซความร้อนมีความเหมาะสม ไม่ต้องการการชดเชยอุณหภูมิหรือความดัน มีอัตราการหมุนกลับสูง และส่งสัญญาณการไหลของมวลโดยตรง แม้ว่าจะไวต่อความชื้นและฝุ่นก็ตาม

ท่อส่งก๊าซที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่: เครื่องวัดการไหลของก๊าซแบบอัลตราโซนิกหรือประเภทแรงดันต่าง (เช่น แผ่นปากซึ่งมีต้นทุนต่ำและมีมาตรฐานที่กำหนด)

ระบบแก๊สแรงดันต่ำ: แนะนำให้ใช้ท่อ Venturi หรือหัวฉีดสูญเสียพลังงานต่ำเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Vortex ก็เหมาะสมเช่นกัน โดยให้อัตราส่วนการหมุนกลับสูงถึง 15:1

(2) ก๊าซสกปรก (ก๊าซไอเสีย ก๊าซชีวภาพ ก๊าซฝุ่น)

แผ่นปากแบ่งส่วน (รูปแบบหนึ่งของแผ่นปากมาตรฐานที่มีช่องเจาะที่ด้านบนเพื่อให้ตัวกลางสกปรกไหลผ่านได้ ซึ่งช่วยลดการสะสม) หรือเครื่องวัดการไหลแบบแรงดันต่างที่มีฟังก์ชันทำความสะอาดตัวเองคือตัวเลือกหลัก ในกรณีที่มีฝุ่นหนา ควรเลือกมิเตอร์วัดความร้อนที่มีคุณสมบัติต่างๆ เช่น เครื่องขูด หรือการสั่นสะเทือนความถี่สูงเพื่อกำจัดฝุ่น

3. สื่อไอน้ำ

เครื่องวัดอัตราการไหล Vortex เป็นตัวเลือกหลักสำหรับการวัดไอน้ำ มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง (สูงถึง 350°C) และมีอัตราการเปิดเครื่องที่กว้าง แม้ว่าจะต้องใช้โมดูลชดเชยอุณหภูมิและความดันก็ตาม อุณหภูมิและความดันไอน้ำอิ่มตัวมีความสัมพันธ์กันอย่างมาก ทำให้จำเป็นต้องชดเชยอุณหภูมิและความดัน สำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่งต้องเลือกรุ่นที่มีอุณหภูมิและพิกัดความดันสูงกว่า

• เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กถึงขนาดกลาง (DN15–DN300): เครื่องวัดอัตราการไหล Vortex (ความคุ้มค่าสูง)
• เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่: ประเภทแรงดันต่าง (กรวยวีหรือแผ่นปาก) (ต้นทุนที่ควบคุมได้)
• ข้อกำหนดที่มีความแม่นยำสูง: เครื่องวัดอัตราการไหลทรงกรวย V แรงดันแตกต่าง (การสูญเสียแรงดันต่ำ ทนต่ออุณหภูมิและความดันสูง)

4. สื่อพิเศษและเงื่อนไขการทำงาน

ของเหลวหลายเฟส (ส่วนผสมของน้ำมัน ก๊าซ และน้ำ)

โดยทั่วไปแล้ว โฟลว์มิเตอร์แบบหลายเฟสจะรวมเทคโนโลยีหลายอย่างเข้าด้วยกัน เช่น การวัดเศษส่วนของเฟสและการวัดความเร็ว และจำเป็นต้องมีการออกแบบและการสอบเทียบแบบพิเศษ โฟลว์มิเตอร์แบบเฟสเดียวมาตรฐานไม่สามารถวัดส่วนประกอบหลายชิ้นพร้อมกันได้

ของไหลที่ไม่ใช่นิวตัน (สารละลาย คอลลอยด์ อิมัลชัน)

ความหนืดจะแปรผันตามอัตราการเฉือน ขอแนะนำให้ใช้โฟลว์มิเตอร์อัจฉริยะที่มีอัลกอริธึมการวัดแบบปรับตัวหรือโฟลว์มิเตอร์แบบดิสเพลสเมนต์เชิงบวก (ซึ่งค่อนข้างได้รับผลกระทบจากคุณสมบัติทางรีโอโลยีของของไหลค่อนข้างน้อย)

ไหลเป็นจังหวะ

เครื่องวัดอัตราการไหล Vortex มีประวัติการใช้งานที่จำกัดในการไหลเป็นจังหวะและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด ขอแนะนำให้เลือกโฟลว์มิเตอร์ที่มีเวลาตอบสนองที่รวดเร็วและมีความสามารถในการปฏิเสธการเต้นเป็นจังหวะสูง เช่น โฟลว์มิเตอร์มวลโบลิทาร์ หรือติดตั้งภาชนะบัฟเฟอร์หรือตัวหน่วงการเต้นเป็นจังหวะในท่อ

III. การเลือกตามสภาพแวดล้อมการทำงาน

1. สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

• เครื่องวัดอัตราการไหล Vortex: รุ่นมาตรฐานทนอุณหภูมิได้สูงถึง 280°C–350°C; ตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการตรวจวัดก๊าซ/ไอน้ำอุณหภูมิสูง
• เครื่องวัดอัตราการไหลแม่เหล็กไฟฟ้าอุณหภูมิสูง: รุ่นพิเศษบางรุ่นสามารถทนอุณหภูมิได้ถึง 180°C
• เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกอุณหภูมิสูง: ขาวัดอุณหภูมิสูงสามารถทนต่ออุณหภูมิ 180°C
• เครื่องวัดการไหลโบลิทาร์แบบ Monoblock ปลอมแปลง: ทนทานต่ออุณหภูมิสูงถึง 280°C และแรงดันสูงสุด 42 MPa; เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีอุณหภูมิสูงมากและมีความกดดันสูง

เกณฑ์การเลือก: ระดับอุณหภูมิสูงสุดควรเกินอุณหภูมิการทำงานจริงประมาณ 10%–20%; สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ให้พิจารณาความต้านทานต่ออุณหภูมิของซีลด้วย

2. สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ (เช่น < -40°C เช่น ไนโตรเจนเหลว): เลือกรุ่นเฉพาะที่มีอุณหภูมิต่ำพร้อมฉนวนกันความร้อน

ตัวกลางที่มีแนวโน้มที่จะตกผลึก (เช่น สารละลาย NaOH ตกผลึกที่อุณหภูมิต่ำ): เลือกโฟลว์มิเตอร์ที่มีรูเจาะเรียบและไม่มีจุดบอด เช่น โฟลว์มิเตอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้าหรือโฟลว์มิเตอร์แบบพื้นที่แปรผัน (โรทามิเตอร์)

3. สภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง

• เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Vortex มีความไวต่อการสั่นสะเทือนสูง ในสถานการณ์ที่มีการสั่นสะเทือนสูง ให้เลือกรุ่นต้านทานการสั่นสะเทือนแบบพิเศษ (ความทนทานต่อการสั่นสะเทือน ≤ 5g)
• มิเตอร์วัดการไหลแบบดิฟเฟอเรนเชียลมีความต้านทานการสั่นสะเทือนได้ดีกว่าเครื่องวัดการไหลแบบวอร์เท็กซ์
• เครื่องวัดอัตราการไหลมวลโบลิทาร์ไม่มีความไวต่อการสั่นสะเทือนโดยเนื้อแท้
• หลีกเลี่ยงการติดตั้งโฟลว์มิเตอร์ที่ไวต่อการสั่นสะเทือนใกล้กับทางออกของปั๊ม หรือเสริมแรงรองรับเพื่อลดการส่งผ่านการสั่นสะเทือน

4. สภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง

• เลือกเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีอิเล็กโทรดหุ้มฉนวนหรือติดตั้งตัวกรองแม่เหล็ก
• ใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มสำหรับอุปกรณ์วัด ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการต่อสายดินแบบจุดเดียว และเดินออกจากมัดสายเคเบิลที่ทำให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรง
• ติดตั้งให้ห่างจากไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) และมอเตอร์กำลังสูง

5. พื้นที่อันตรายจากการระเบิด

กฎการเลือกพิกัดการป้องกันการระเบิด:

• ทนไฟ (Ex d II CT6): พบบ่อยที่สุด; เหมาะสำหรับพื้นที่โซน 1 และโซน 2 ที่มีก๊าซไวไฟ/ระเบิดได้ ตัวเรือนทนทานต่อการระเบิดภายในโดยไม่ทำให้บรรยากาศโดยรอบติดไฟ เหมาะสำหรับโรงงานเคมี คลังน้ำมัน และโรงงานก๊าซ
• ปลอดภัยจากภายใน (Ex ia II CT6): เหมาะสำหรับโซน 0, โซน 1 และโซน 2 ตัววงจรเองไม่ก่อให้เกิดประกายไฟ ต้องมีแผงกั้นความปลอดภัย มอบความปลอดภัยระดับสูงสุดแต่มาพร้อมกับต้นทุนที่สูงกว่า นอกจากนี้ อุตสาหกรรมอาหารและยายังมีข้อกำหนดด้านสุขอนามัย (เช่น การรับรอง 3A หรือ FDA) ในขณะที่การสมัครโอนสิทธิการดูแลอาจต้องมีการรับรอง SIL (ระดับความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัย)

IV. การเลือกตามความต้องการด้านประสิทธิภาพ

1. การจับคู่คลาสความแม่นยำ

การใช้งานที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดด้านความแม่นยำที่แตกต่างกัน ตัวเลือกที่ไม่ถูกต้องอาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการหรือส่งผลให้เกิดต้นทุนที่ไม่จำเป็น (เนื่องจากความแม่นยำที่สูงกว่าหมายถึงราคาที่สูงกว่า):

• การถ่ายโอนการดูแล (ก๊าซธรรมชาติ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกลั่น): ±0.2% ถึง ±0.5%; จัดลำดับความสำคัญของมิเตอร์วัดอัตราการไหลของมวลโบลิทาร์ (0.1%–0.2%) มิเตอร์วัดการไหลของกังหัน หรือมิเตอร์วัดอัตราการไหลเชิงบวกที่มีความแม่นยำสูง
• การควบคุมกระบวนการ (การป้อน/การผสมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์เคมี): ±1% ถึง ±2%; เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (คลาส 0.5%) หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ (คลาส 1.0%) มีความเหมาะสม
• การตรวจสอบทั่วไป (น้ำหมุนเวียน, การไหลของอากาศ): ±2% ถึง ±5%; โซลูชันที่มีต้นทุนต่ำกว่า เช่น มิเตอร์วัดแรงดันหรือมิเตอร์วัดการไหลแบบพื้นที่แปรผัน (โรตามิเตอร์) ก็เพียงพอแล้ว

หมายเหตุสำคัญ: เมื่อตรวจสอบข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ ให้แยกแยะระหว่าง "ข้อผิดพลาดเต็มสเกล (%FS)" และ "เปอร์เซ็นต์ข้อผิดพลาดในการอ่าน (%RD)" สำหรับข้อผิดพลาด 1% ที่ระบุไว้ ข้อกำหนด "เปอร์เซ็นต์ของการอ่าน" ให้ความแม่นยำสูงกว่าที่อัตราการไหลต่ำ

2. อัตราส่วนเทิร์นดาวน์

อัตราส่วนเทิร์นดาวน์ = การไหลสูงสุดที่วัดได้ KW การไหลที่วัดได้ขั้นต่ำ; สิ่งนี้บ่งชี้ถึงความสามารถในการปรับตัวของเครื่องวัดการไหลในช่วงการไหลที่กว้าง ตามหลักการแล้ว อัตราการไหลในการทำงานควรอยู่ภายใน 30%–80% ของช่วงมิเตอร์ และขีดจำกัดบนของช่วงควรตั้งค่าไว้ที่ 1.2 ถึง 1.3 เท่าของอัตราการไหลสูงสุดจริง ข้อมูลอ้างอิงสำหรับอัตราส่วนการหมุนกลับของมิเตอร์วัดการไหลประเภทต่างๆ:

• เครื่องวัดอัตราการไหลของแม่เหล็กไฟฟ้า: 100:1 ถึง 200:1
• เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก: 100:1 (สูงสุด 200:1 สำหรับหน่วยคุณภาพสูง)
• เครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสน้ำวน: 10:1 ถึง 15:1
• เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหัน: 10:1 ถึง 30:1
• เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลโบลิทาร์: สูงมาก
• เครื่องวัดอัตราการไหลความดันแตกต่าง: 3:1 ถึง 10:1

3. ข้อพิจารณาการสูญเสียแรงดัน

สำหรับสถานการณ์ที่ใช้พลังงานสูง (ต้องใช้งานระยะยาว): หลีกเลี่ยงมิเตอร์วัดการไหลแบบควบคุมปริมาณ (แผ่นปากมีการสูญเสียแรงดันสูงสุด) ทุกครั้งที่เป็นไปได้ จัดลำดับความสำคัญของโซลูชันที่มีการสูญเสียแรงดันเป็นศูนย์หรือต่ำ:

• การสูญเสีย ความดัน เป็นศูนย์: มิเตอร์วัดอัตราการไหลของแม่เหล็กไฟฟ้า (0 kPa)
• การสูญเสียแรงดันต่ำมาก (ประมาณ 5 kPa): เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก
• การสูญเสียแรงดันต่ำ: ท่อ Venturi, หัวฉีด, มิเตอร์วัดอัตราการไหลของมวล Coriolis (ประมาณ 80 kPa)
• การสูญเสียแรงดันปานกลางถึงสูง (ประมาณ 35 kPa): เครื่องวัดอัตราการไหล Vortex
• การสูญเสียแรงดันสูง: แผ่นปากมาตรฐาน

ในการใช้งานระยะยาว ต้นทุนพลังงานในการสูบ (ค่าไฟฟ้า) ที่เกิดจากการสูญเสียแรงดันถาวรอาจเกินราคาซื้อของมิเตอร์วัดการไหล ดังนั้นการสูญเสียแรงดันจึงต้องนำมาคำนวณต้นทุนทั้งหมดสำหรับการใช้งานที่ไวต่อพลังงาน

V. การเลือกตามเงื่อนไขการติดตั้ง

1. ข้อกำหนดส่วนท่อตรง

D หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางท่อภายใน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องวัดอัตราการไหลมวลโบลิทาร์มีข้อกำหนดที่เข้มงวดน้อยที่สุดสำหรับส่วนท่อตรง ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีรูปแบบการวางท่อขนาดกะทัดรัด

2. ประเด็นสำคัญเกี่ยวกับการวางแนวการติดตั้ง

• เครื่องวัดอัตราการไหลของแม่เหล็กไฟฟ้า: การติดตั้งแนวนอน; ท่อจะต้องเต็มไปด้วยของเหลวให้เต็ม สำหรับการติดตั้งในแนวตั้ง ของไหลควรไหลจากล่างขึ้นบน และอิเล็กโทรดควรอยู่ในแนวนอน
• เครื่องวัดอัตราการไหล Vortex: สามารถติดตั้งในแนวนอนหรือแนวตั้ง; สำหรับการติดตั้งในแนวตั้ง ของเหลวจะต้องไหลจากล่างขึ้นบน
• เครื่องวัดอัตราการไหลมวลโบลิทาร์: สามารถติดตั้งในแนวนอนหรือแนวตั้งได้ แต่สำหรับการวัดของเหลว แนะนำให้ใช้ทิศทางการไหลขึ้นเพื่อป้องกันการสะสมของฟองอากาศ
• มิเตอร์วัดการไหลของก๊าซความร้อน: ต้องติดตั้งในแนวนอนเพื่อป้องกันการสะสมคอนเดนเสทบนเซ็นเซอร์

3. ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่: สำหรับท่อที่มีขนาดใหญ่กว่า DN500 เครื่องวัดการไหลแบบอินไลน์ (แกนม้วนสาย) มาตรฐานจะมีราคาแพงมาก:

• เครื่องวัดการไหลแบบแทรก: ลดต้นทุนลงอย่างมาก การติดตั้งไม่จำเป็นต้องตัดท่อ
• เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิคแบบหนีบ: การติดตั้งแบบไม่สัมผัสโดยไม่ต้องปิดกระบวนการ ครอบคลุมช่วงตั้งแต่ DN50 ถึง DN2000
• ท่อ Venturi ภายใน: ตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ท่ามกลางสารละลายที่ใช้แรงดันต่างกัน

4. พื้นที่จำกัด: เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกแบบหนีบหรือเครื่องวัดการไหลแบบแทรกให้ความยืดหยุ่นสูงสุด โดยแทบไม่ต้องใช้พื้นที่เพิ่มเติม

วี. การพิจารณาต้นทุนและความคุ้มค่า

ช่วงราคาอ้างอิงต้นทุนตามประเภทโฟลว์มิเตอร์

• ต่ำ (พันหยวน): มิเตอร์วัดการไหลแบบพื้นที่แปรผัน (โรตามิเตอร์), ชุดประกอบแผ่นปากความดันแตกต่าง, มิเตอร์วัดการไหลแบบช่องเปิด
• ปานกลาง (ช่วงกลางพัน): เครื่องวัดอัตราการไหล Vortex, เครื่องวัดอัตราการไหลกังหัน, เครื่องวัดอัตราการไหลเป้าหมาย
• ปานกลาง-สูง (หลายหมื่น): เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า, เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแบบอินไลน์, เครื่องวัดอัตราการไหลมวลก๊าซความร้อน
• สูงสุด (นับหมื่นขึ้นไป): โฟลว์มิเตอร์มวลโบลิทาร์, โฟลว์มิเตอร์แบบเชิงบวก, โฟลว์มิเตอร์แบบหลายเฟส

มาตรฐานอ้างอิง: เครื่องวัดอัตราการไหลแม่เหล็กไฟฟ้า DN50 มีราคาประมาณ 2,100 เยน/หน่วย เครื่องวัดการไหลวนมีราคาประมาณ 8,000 เยน/หน่วย โฟลว์มิเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าระดับไฮเอนด์มีราคาถึง 12,000 เยน/ยูนิต

ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO)

การเลือกไม่ควรขึ้นอยู่กับราคาซื้อเพียงอย่างเดียว เราต้องพิจารณาต้นทุนการได้มาเบื้องต้น ต้นทุนการติดตั้ง การใช้พลังงานการดำเนินงานในระยะยาว (ต้นทุนไฟฟ้าเนื่องจากการสูญเสียแรงดัน) ต้นทุนการบำรุงรักษา/สอบเทียบ และอายุการใช้งานที่คาดหวังอย่างครอบคลุม โฟลว์มิเตอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้าและอัลตราโซนิกแทบไม่มีการสูญเสียแรงดัน ประหยัดพลังงานได้มากในระหว่างการใช้งานระยะยาว และมีค่าใช้จ่าย O&M ต่อปีที่ต่ำกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในระยะยาว ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ตารางอ้างอิงการเลือกด่วน

ช่วงความเร็วการไหลที่แนะนำ

ความเร็วการไหลที่ต่ำมากเกินไปจะช่วยลดอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน ในขณะที่ความเร็วสูงเกินไปจะเร่งการสึกหรอของท่อและเพิ่มการสูญเสียแรงดัน การเลือกควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเร็วการไหลภายใต้สภาวะการทำงานปกติอยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุด

8. วิธีการเลือกสี่ขั้นตอน—แนวทางปฏิบัติ

ขั้นตอนที่ 1: แสดงรายการพารามิเตอร์การทำงาน

ขนาดท่อ ชื่อกลาง ระดับการกัดกร่อน ช่วงความหนืด ขีดจำกัดอุณหภูมิ (ต่ำสุด/สูงสุด) ความดัน อัตราการไหล (ต่ำสุด/ปกติ/สูงสุด) การจำแนกพื้นที่อันตราย ข้อกำหนดในการป้องกัน (IP65 หรือสูงกว่าตามมาตรฐาน) และการปรากฏของฟองอากาศหรืออนุภาคของแข็งในท่อ

ขั้นตอนที่ 2: กำจัดเทคโนโลยีที่ไม่เหมาะสมตามประเภทสื่อ

ตัวอย่าง: ตัวกลางคือน้ำบริสุทธิ์ → กำจัดเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (ค่าการนำไฟฟ้าไม่เพียงพอ) สื่อมีฟองจำนวนมาก → กำจัดเครื่องวัดการไหลของกังหันและกระแสน้ำวน (ฟองทำให้เกิดข้อผิดพลาดร้ายแรง) จัดลำดับความสำคัญของเครื่องวัดอัตราการไหลล้ำเสียง

ขั้นตอนที่ 3: ดำเนินการเปรียบเทียบโดยละเอียดของเทคโนโลยีที่เหมาะสม 2-3 รายการ

การตรวจสอบที่สำคัญ: การสูญเสียแรงดัน อัตราส่วนการหมุนกลับ ข้อกำหนดในการใช้งานท่อตรง ความเข้ากันได้ของวัสดุ ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง/แรงดันสูง และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและสภาวะการสั่นสะเทือนในสถานที่ทำงาน

ขั้นตอนที่ 4: ยืนยันการกำหนดค่าขั้นสุดท้ายและสั่งซื้อ

กำหนดขนาดท่อ ประเภทการเชื่อมต่อ ระดับความแม่นยำ ประเภทสัญญาณเอาท์พุต (4–20mA พัลส์ หรือ Modbus) อัตราการป้องกันการระเบิด/การป้องกัน และวัสดุซับ/อิเล็กโทรด ตรวจสอบรายละเอียดการสมัครกับวิศวกรของซัพพลายเออร์

หากมีความไม่แน่นอนในระหว่างกระบวนการคัดเลือก ขอแนะนำให้ส่งรายการพารามิเตอร์ไปยังซัพพลายเออร์อย่างน้อยสามรายเพื่อตรวจสอบทางเทคนิคและการเปรียบเทียบราคาเพื่อให้แน่ใจว่าการเลือกถูกต้องและการลงทุนที่เหมาะสมที่สุด