ประเภททั่วไปของเครื่องวัดอัตราการไหล

มีวิธีการวัดอัตราการไหลและเครื่องมือต่างๆ มากมาย และยังมีวิธีการจำแนกประเภทอีกมากมาย ก่อนปี 2011 มีเครื่องมือวัดอัตราการไหลมากถึง 60 ประเภทสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม เหตุผลที่เครื่องมือวัดอัตราการไหลมีหลายประเภทก็เพราะไม่มีเครื่องวัดอัตราการไหลใดที่เหมาะกับของเหลวทุกชนิด ช่วงการไหลใดๆ สถานะการไหลใดๆ และสภาพการใช้งานใดๆ อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าของยุคสมัย ในยุคที่เทคโนโลยีระเบิดนี้ ผลิตภัณฑ์ล่าสุดอย่างเครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลก็ได้ถือกำเนิดขึ้นในที่สุด เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลเหมาะสำหรับของเหลวทุกชนิด ช่วงการไหลใดๆ สถานะการไหลใดๆ และสภาพการใช้งานใดๆ แต่ค่อนข้างแพงและไม่เป็นที่นิยมในทุกอุตสาหกรรม
มีเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเก่ามากกว่า 60 เครื่อง โดยแต่ละเครื่องมีการใช้งานและข้อจำกัดเฉพาะของตัวเอง โดยแบ่งตามวัตถุประสงค์การวัดได้ 2 ประเภท คือ ท่อแบบปิดและท่อแบบเปิด โดยแบ่งตามวัตถุประสงค์การวัดได้เป็นการวัดปริมาณรวมและการวัดอัตราการไหล โดยมีเครื่องมือที่เรียกว่า เครื่องวัดปริมาณรวมและเครื่องวัดอัตราการไหล ตามลำดับ
นอกจากนี้ตามหลักการวัดสามารถแบ่งได้เป็นประเภทต่อไปนี้:
1. หลักการกลศาสตร์ เครื่องมือที่อยู่ในหลักการประเภทนี้ ได้แก่ ประเภทความดันต่างและประเภทโรเตอร์ โดยใช้ทฤษฎีบทของเบอร์นูลลี; ประเภทแรงกระตุ้นและสูตรของท่อเคลื่อนที่ตามทฤษฎีบทโมเมนตัม; ประเภทมวลตรงตามกฎข้อที่สองของนิวตัน; การกำหนดเป้าหมายโดยอิงตามหลักการของโมเมนตัมของไหล; ประเภทกังหันที่ใช้ทฤษฎีบทโมเมนตัมเชิงมุม; ประเภทกระแสน้ำวนและประเภทกระแสน้ำวนถนนที่ใช้หลักการแกว่งของไหล; ประเภทท่อพิโตต์ ประเภทปริมาตร เขื่อน ประเภทร่อง ฯลฯ ที่ใช้ความแตกต่างของความดันสถิตรวม
2. หลักการไฟฟ้า เครื่องมือที่ใช้สำหรับหลักการดังกล่าว ได้แก่ แม่เหล็กไฟฟ้า, ความจุเชิงอนุพันธ์, เหนี่ยวนำ, ความต้านทานความเครียด ฯลฯ
3. หลักการอะคูสติก: มีวิธีอัลตราโซนิกและอะคูสติก (คลื่นกระแทก) ที่ใช้หลักการอะคูสติกในการวัดการไหล
4. หลักการความร้อน: มีวิธีการต่างๆ มากมายในการวัดอัตราการไหลโดยใช้หลักการความร้อน เช่น การวัดปริมาณความร้อน การวัดปริมาณความร้อนโดยตรง การวัดปริมาณความร้อนโดยอ้อม ฯลฯ
5. หลักการทางแสง ประเภทเลเซอร์ ประเภทโฟโตอิเล็กทริก ฯลฯ เป็นเครื่องมือที่อยู่ในหลักการประเภทนี้
6. หลักการฟิสิกส์อะตอม: การสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์ การแผ่รังสีนิวเคลียร์ และเครื่องมืออื่น ๆ ล้วนอยู่ในหลักการดังกล่าว
7. หลักการอื่นๆ: รวมทั้งหลักการติดฉลาก (หลักการติดตาม หลักการเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์) หลักการที่เกี่ยวข้อง ฯลฯ
บทความนี้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับหลักการ คุณลักษณะ ภาพรวมของการใช้งาน และประสิทธิภาพในประเทศและต่างประเทศของเครื่องวัดอัตราการไหลต่างๆ โดยอิงตามวิธีการจำแนกประเภทที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน:
กำหนดเป้าหมาย
มาตรวัดอัตราการไหลแบบเป้าหมายเป็นมาตรวัดอัตราการไหลประเภทหนึ่งที่ใช้หลักการทางกลศาสตร์ ซึ่งได้รับการพัฒนาและนำไปใช้ในอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษ มาตรวัดอัตราการไหลแบบเป้าหมาย SBL ใหม่เป็นมาตรวัดอัตราการไหลแบบเหนี่ยวนำแรงแบบคาปาซิทีฟใหม่ที่พัฒนาขึ้นจากการพัฒนาเซ็นเซอร์ใหม่และเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์บนพื้นฐานของมาตรวัดอัตราการไหลแบบเป้าหมายแบบดั้งเดิม มาตรวัดอัตราการไหลนี้มีลักษณะของแผ่นรูพรุน ถนนกระแสน้ำวน และมาตรวัดอัตราการไหลอื่นๆ ที่ไม่มีส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ได้ รวมทั้งมีความไวสูง ความแม่นยำที่เทียบได้กับมาตรวัดอัตราการไหลแบบปริมาตร และมีช่วงกว้าง [3]
ในช่วงทศวรรษ 1970 จีนได้พัฒนาเครื่องส่งสัญญาณการไหลเป้าหมายแบบไฟฟ้าและนิวเมติกส์ ซึ่งเป็นเครื่องมือตรวจจับสำหรับเครื่องมือรวมหน่วยไฟฟ้าและนิวเมติกส์ เนื่องจากตัวแปลงแรงในเวลานั้นใช้กลไกสมดุลแรงของเครื่องส่งสัญญาณความดันต่างกันโดยตรง เครื่องวัดการไหลนี้จึงนำข้อบกพร่องมากมายที่เกิดจากกลไกสมดุลแรงมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่น การดริฟท์เป็นศูนย์ที่ง่ายดาย ความแม่นยำในการวัดต่ำ และความน่าเชื่อถือต่ำของกลไกคันโยก เนื่องจากกลไกสมดุลแรงมีประสิทธิภาพต่ำ ข้อดีหลายประการของเครื่องวัดการไหลเป้าหมายจึงไม่ได้ถูกนำมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และผู้ใช้ยังคงไม่สามารถขจัดความประทับใจเชิงลบที่มีต่อเครื่องวัดการไหลเป้าหมายแบบเก่าได้จนถึงทุกวันนี้
ตัวแปลงแรงของมาตรวัดอัตราการไหลเป้าหมาย SBL รุ่นใหม่ใช้ตัวแปลงแรงประเภทความเครียด ซึ่งขจัดข้อบกพร่องของกลไกสมดุลแรงที่กล่าวถึงข้างต้นได้อย่างสมบูรณ์ มาตรวัดอัตราการไหลเป้าหมายรุ่นใหม่ยังใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์กับตัวแปลงสัญญาณและส่วนแสดงผล มาตรวัดอัตราการไหลมีข้อดีหลายประการและเชื่อว่าจะมีบทบาทสำคัญในมาตรวัดอัตราการไหลหลายๆ รุ่นในอนาคต