บทคัดย่อ
- เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกแบ่งออกเป็นแบบ Transit-Time และ Doppler Transit-Time เหมาะสำหรับของเหลวที่สะอาด ในขณะที่ Doppler เหมาะสำหรับของเหลวที่มีอนุภาคหรือฟองอากาศ
- เครื่องวัดแบบ Transit-Time ให้ความแม่นยำสูงสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ส่วน Doppler เหมาะสำหรับการวัดของเหลวที่ขุ่น
ในหลายภาคส่วนอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์ ความแม่นยำในการจ่ายของเหลวเป็นสิ่งสำคัญ การฉีดเชิงปริมาณเป็นเทคนิคที่ควบคุมปริมาณของเหลวอย่างแม่นยำ ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิต เคมี การแพทย์ และพื้นที่อื่น ๆ ที่ต้องการการควบคุมปริมาณของเหลว บทความนี้จะแนะนำแนวคิดพื้นฐานและการประยุกต์ใช้การฉีดเชิงปริมาณ พร้อมทั้งอธิบายความสำคัญของเครื่องวัดอัตราการไหลในบริบทนี้
1. ก่อนพูดถึง ToM และ ToS มาทำความเข้าใจ ToF กันก่อน
ToF หรือ Time-of-Flight คือการวัดเวลาที่ใช้สำหรับวัตถุ อนุภาค หรือคลื่น (ไม่ว่าจะเป็นเสียง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ) ในการเดินทางเป็นระยะทางผ่านสื่อหนึ่ง ข้อมูลนี้สามารถใช้เพื่อกำหนดมาตรฐานเวลา (เช่น นาฬิกาอะตอมฟาวน์เทน) วัดความเร็วหรือระยะทาง หรือทำความเข้าใจคุณสมบัติของอนุภาคหรือสื่อ (เช่น องค์ประกอบหรืออัตราการไหล) การตรวจจับวัตถุเคลื่อนที่สามารถทำได้ทั้งโดยตรง (เช่น ผ่านตัวตรวจจับไอออนในแมสสเปกโตรเมทรี) หรือโดยอ้อม (เช่น ผ่านแสงที่กระจายจากวัตถุในเลเซอร์โดปเปลอร์วัดความเร็ว)
2. ToM และ ToS คืออะไร?
- ToM (Time of Measurement): เวลาที่วัดได้จริงผ่านเครื่องมือ
- ToS (Theoretical Time of Flight): เวลาที่คำนวณตามทฤษฎีโดยพิจารณาจากคุณลักษณะของอัลตราโซนิก ความเร็วเสียงในของเหลว ความหนาท่อ วัสดุท่อ และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ
ToS คำนวณจากพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ผู้ใช้งานใส่ก่อนติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหล (เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ วัสดุท่อ ความเร็วเสียง ฯลฯ) ส่วน ToM ใช้เพื่อตรวจสอบว่ามีความคลาดเคลื่อนระหว่างค่าจริงและค่าทฤษฎีหรือไม่
3. ความสำคัญของ ToM และ ToS ในการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก
ระหว่างการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก ToM และ ToS สามารถบ่งบอกถึง "ตำแหน่งการติดตั้งที่ไม่ถูกต้อง" หรือ "ข้อผิดพลาดในการคำนวณ ToS" ในอุดมคติ ToM ควรเท่ากับ ToS ทฤษฎีระบุว่ายิ่งค่าของ ToM หารด้วย ToS ใกล้ "1" มากเท่าไร พารามิเตอร์ที่ใส่ก็ยิ่งแม่นยำมากขึ้น ทำให้เครื่องวัดอัตราการไหลทำงานได้เสถียรและให้ผลการวัดที่แม่นยำ หาก ToM และ ToS ต่างกันมากกว่า ±5% ควรพิจารณาความแม่นยำของข้อมูลการวัดของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิก นอกจากนี้ หากเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ยังมีพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่มีผลต่อการเลือกตำแหน่งติดตั้ง จึงจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนตามสภาพหน้างานจริง