Ultrasonic Flow Meter มีกี่ประเภท? เลือกใช้งานแบบไหนดีสำหรับงานอุตสาหกรรม

ในระบบอุตสาหกรรม การวัดอัตราการไหลของของเหลวถือเป็นข้อมูลสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิต การควบคุมคุณภาพ และการบริหารจัดการพลังงาน ปัจจุบัน Ultrasonic Flow Meter ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีความแม่นยำสูง ติดตั้งง่าย และสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องตัดท่อในหลายกรณี

อย่างไรก็ตาม หลายคนที่กำลังมองหาเครื่องวัดอัตราการไหลมักมีคำถามว่า Ultrasonic Flow Meter มีกี่ประเภท แตกต่างกันอย่างไร และควรเลือกใช้งานแบบไหนให้เหมาะกับระบบของตนเอง บทความนี้จะอธิบายตั้งแต่หลักการทำงาน ประเภทของอุปกรณ์ ข้อดี ข้อจำกัด และแนวทางเลือกใช้งาน เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้ง่ายขึ้น

Ultrasonic Flow Meter คืออะไร

Ultrasonic Flow Meter คือเครื่องวัดอัตราการไหลที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงในการคำนวณความเร็วของของไหลภายในท่อ ก่อนนำมาคำนวณเป็นอัตราการไหล (Flow Rate)

ข้อได้เปรียบสำคัญคือ

• ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว
• ลดการสึกหรอของอุปกรณ์
• ความแม่นยำสูง
• รองรับงานอุตสาหกรรมหลายประเภท
• บำรุงรักษาน้อยกว่า Flow Meter หลายประเภท

อ่านเพิ่มเติม Ultrasonic Flow Meter คืออะไร

Ultrasonic Flow Meter มีกี่ประเภท

โดยทั่วไปสามารถแบ่งตามลักษณะการติดตั้งได้ 3 ประเภทหลัก

Clamp-On Ultrasonic Flow Meter

เป็นประเภทที่ได้รับความนิยมสูงสุด โดยติดตั้งเซ็นเซอร์ไว้ภายนอกท่อ

ข้อดี

• ไม่ต้องตัดท่อ
• ไม่ต้องหยุดกระบวนการผลิต
• ติดตั้งรวดเร็ว
• เหมาะสำหรับงาน Retrofit

เหมาะกับงาน

• ระบบน้ำประปา
• ระบบ Chiller
• ระบบ HVAC
• โรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป

Insertion Ultrasonic Flow Meter

เป็นการติดตั้งหัววัดบางส่วนเข้าไปภายในท่อ

ข้อดี

• รองรับท่อขนาดใหญ่
• เหมาะกับงานวัดระยะยาว
• ความแม่นยำสูง

เหมาะกับงาน

• โรงไฟฟ้า
• ระบบส่งน้ำขนาดใหญ่
• โรงงานอุตสาหกรรมหนัก

Inline Ultrasonic Flow Meter

เป็นการติดตั้งตัวเครื่องเป็นส่วนหนึ่งของท่อ

ข้อดี

• ความแม่นยำสูงสุด
• เหมาะกับงานที่ต้องการข้อมูลระดับมาตรฐาน

เหมาะกับงาน

• อุตสาหกรรมอาหาร
• อุตสาหกรรมยา
• อุตสาหกรรมเคมี
• ระบบซื้อขายพลังงานและน้ำ

Ultrasonic Flow Meter ทำงานอย่างไร

นอกจากแบ่งตามรูปแบบการติดตั้งแล้ว ยังแบ่งตามหลักการวัดได้ 2 ประเภทหลัก

Transit-Time Ultrasonic Flow Meter

ใช้การคำนวณเวลาที่คลื่นเสียงเดินทางไปตามและสวนทางการไหล

เหมาะสำหรับ

• น้ำสะอาด
• น้ำประปา
• น้ำดื่ม
• ของเหลวใส

Doppler Ultrasonic Flow Meter

ใช้หลักการสะท้อนคลื่นเสียงจากอนุภาคหรือฟองอากาศในของเหลว

เหมาะสำหรับ

• น้ำเสีย
• Slurry
• ของเหลวที่มีตะกอน
• ระบบบำบัดน้ำเสีย

Clamp-On, Insertion และ Inline แตกต่างกันอย่างไร

ตารางเปรียบเทียบ

หากไม่ต้องการหยุดการผลิต

เลือก Clamp-On Ultrasonic Flow Meter เหมาะสำหรับโรงงานที่ไม่สามารถหยุดกระบวนการผลิตเพื่อทำการติดตั้งอุปกรณ์ได้ เนื่องจากเซ็นเซอร์สามารถติดตั้งจากภายนอกท่อโดยไม่ต้องตัด เจาะ หรือดัดแปลงระบบท่อเดิม นอกจากนี้ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับกระบวนการผลิตจึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการตรวจวัดอัตราการไหลในระบบน้ำ ระบบ Chiller และระบบสาธารณูปโภคภายในโรงงาน

หากเป็นท่อขนาดใหญ่

เลือก Insertion Ultrasonic Flow Meterถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการวัดอัตราการไหลในท่อขนาดใหญ่ ซึ่งการติดตั้ง Flow Meter แบบทั่วไปอาจมีต้นทุนสูงและใช้เวลานาน หัววัดจะถูกติดตั้งเข้าไปภายในท่อบางส่วน ทำให้สามารถรับสัญญาณจากของไหลได้โดยตรงส่งผลให้ได้ค่าการวัดที่มีความแม่นยำสูงเหมาะสำหรับระบบส่งน้ำขนาดใหญ่ โรงไฟฟ้า และโรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องการตรวจวัดการไหลอย่างต่อเนื่อง

หากต้องการความแม่นยำสูงสุด

เลือก Inline Ultrasonic Flow Meterเป็นประเภทที่มีความแม่นยำสูงที่สุด เนื่องจากตัวอุปกรณ์ถูกติดตั้งเป็นส่วนหนึ่งของระบบท่อทำให้สามารถวัดอัตราการไหลได้อย่างเสถียรและมีความคลาดเคลื่อนต่ำจึงเหมาะกับอุตสาหกรรมที่ต้องการข้อมูลการวัดที่แม่นยำ 

เช่น อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมเคมี และงานที่เกี่ยวข้องกับการคิดต้นทุนหรือการซื้อขายพลังงาน

หากวัดน้ำสะอาด

เลือก Transit-Time Technology เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดใน Ultrasonic Flow Meter โดยอาศัยการวัดเวลาที่คลื่นเสียงเดินทางตามและสวนทิศทางการไหลของของเหลวเพื่อนำมาคำนวณอัตราการไหลเทคโนโลยีนี้เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความใสและมีอนุภาคแขวนลอยต่ำ เช่น น้ำประปา น้ำดื่ม น้ำหล่อเย็น และน้ำในกระบวนการผลิต เนื่องจากให้ค่าการวัดที่มีความแม่นยำสูงและมีเสถียรภาพในการใช้งานระยะยาว

หากวัดน้ำเสียหรือของเหลวที่มีตะกอน

เลือก Doppler Technology ใช้หลักการสะท้อนคลื่นเสียงจากอนุภาคแขวนลอย ฟองอากาศ หรือสิ่งเจือปนที่อยู่ภายในของเหลว จึงสามารถทำงานได้ดีในสภาวะที่ของเหลวไม่ใส เทคโนโลยีนี้เหมาะสำหรับระบบบำบัดน้ำเสีย น้ำทิ้งจากโรงงาน อุตสาหกรรมเหมืองแร่ และงานที่เกี่ยวข้องกับของเหลวที่มีตะกอนจำนวนมากโดยยังคงสามารถวัดอัตราการไหลได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย

ปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาก่อนเลือกซื้อ

ขนาดท่อ

ขนาดท่อส่งผลต่อประเภทของเซ็นเซอร์ที่เลือกใช้งาน

ประเภทของของเหลว

น้ำสะอาด น้ำเสีย สารเคมี หรือ Slurry มีผลต่อเทคโนโลยีที่เหมาะสม

ความแม่นยำที่ต้องการ

บางอุตสาหกรรมต้องการความแม่นยำระดับสูงสำหรับการควบคุมคุณภาพ

งบประมาณ

ต้นทุนการติดตั้งและบำรุงรักษาเป็นอีกปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจ

คำถามที่พบบ่อย (FAQ) เกี่ยวกับประเภทและการเลือกใช้ Ultrasonic Flow Meter

1. ถ้าท่อที่หน้างานมี "ฉนวนหุ้มท่อ" (Insulation) จะยังสามารถติดตั้งแบบ Clamp-On ได้ไหม?

ติดตั้งได้แต่ต้องปอกฉนวนออกเฉพาะจุดเนื่องจากคลื่นเสียงความถี่สูงไม่สามารถเดินทางผ่านชั้นฉนวน (เช่น ใยแก้วหรือโฟม)ได้ช่างเทคนิคจะต้องทำการตัดและลอกฉนวนหุ้มท่อออกในบริเวณที่จะติดหัวเซ็นเซอร์ (Transducer) ให้เห็นเนื้อท่อจริง ขัดผิวท่อให้เรียบ ทาเจลประสาน แล้วจึงติดตั้งเซ็นเซอร์รัดท่อ หลังจากติดตั้งเสร็จแล้วสามารถทำกล่องหรือหุ้มฉนวนทับกลับเข้าไปเพื่อรักษาอุณหภูมิได้ตามปกติ

2. ทำไม Inline Ultrasonic Flow Meter ถึงให้ "ความแม่นยำสูงที่สุด" เมื่อเทียบกับแบบอื่น?

เพราะรุ่น Inline ผลิตและสอบเทียบ (Calibrate) มาพร้อมกับท่อสั้นสำเร็จรูปจากโรงงาน ทำให้ผู้ผลิตสามารถคำนวณหน้าตัดท่อภายใน(Internal Diameter)ได้เป๊ะ 100% และตำแหน่งของหัวเซ็นเซอร์จะถูกล็อกมุมที่สมบูรณ์แบบไว้แล้ว ต่างจากแบบ Clamp-On ที่ความแม่นยำอาจลดลงเล็กน้อยตามฝีมือคนติดตั้ง ความหนาของท่อ หรือสนิมภายในท่อที่คอมพิวเตอร์มองไม่เห็น

3. ท่อเหล็กหล่อเก่า (Cast Iron) ที่คาดว่ามี "สนิมเกาะด้านใน" ควรเลือกแบบไหนดี?

หากท่อเก่ามากและมีสนิมหรือตะกรันหนา (Scale Build-up) อยู่ภายใน คลื่นเสียงของแบบ Clamp-On จะถูกชั้นสนิมดูดซับและหักเหจนสัญญาณล่ม (Signal Drop) วิธีเลือกที่เหมาะกว่า: ควรเลือกใช้แบบ Insertion (เจาะสอด) หรือแบบ Inline เพราะหัววัดจะสัมผัสกับของไหลโดยตรง ข้ามผ่านชั้นสนิมของผนังท่อด้านใน ทำให้ยังคงวัดค่าได้อย่างแม่นยำ

4. สารเคมีที่มี "ฤทธิ์กัดกร่อนสูงมาก" ควรเลือกประเภทการติดตั้งแบบใด?

แนะนำแบบ Clamp-On (รัดนอกท่อ) ดีที่สุด เพราะตัวเครื่องและเซ็นเซอร์จะอยู่ภายนอกท่อทั้งหมด ไม่มีการสัมผัส (Non-contact) กับสารเคมีกัดกร่อนภายในเลย ช่วยตัดความเสี่ยงเรื่องอุปกรณ์รั่วซึม ชำรุด หรือสารเคมีกัดกร่อนเซ็นเซอร์จนพัง และยังปลอดภัยต่อช่างเทคนิคในเวลาที่ต้องซ่อมบำรุงด้วย

5. วิธีเช็กเบื้องต้นว่าน้ำในท่อของเราควรใช้ระบบ "Transit-Time" หรือ "Doppler"?

ให้ดูที่ "ความใสและสารแขวนลอย" เป็นหลัก

• Transit-Time: ของเหลวต้องใส (มีอนุภาคปนน้อยกว่า 1%-2%) คลื่นเสียงต้องวิ่งทะลุผ่านน้ำไปฝั่งตรงข้ามได้สะดวก
• Doppler: ของเหลวต้องขุ่น มีฝุ่น ตะกอน หรือฟองอากาศวิ่งสวนไปมา (อนุภาคไม่น้อยกว่า 100 ppm) เพราะเทคโนโลยีนี้ต้องอาศัยอนุภาคเหล่านี้ในการ "สะท้อน" คลื่นเสียงกลับมาคำนวณค่า

6. Insertion Ultrasonic Flow Meter สามารถติดตั้งโดย "ไม่ต้องหยุดไลน์ผลิต" ได้จริงไหม?

ทำได้โดยต้องใช้เทคนิคที่เรียกว่า "Hot Tapping" ซึ่งเป็นกระบวนการเจาะท่อผ่านวาล์วบล็อก (Ball Valve) ในขณะที่ของเหลวยังไหลอยู่ภายใต้แรงดันสูง โดยไม่มีการรั่วไหลของสารเคมีหรือน้ำออกมา เมื่อเจาะรูเสร็จ ช่างจะสอดหัวเซ็นเซอร์ผ่านวาล์วเข้าไปล็อกตำแหน่งในท่อ ทำให้โรงงานไม่ต้อง Shutdown ระบบเลย

แนวทางเลือก Ultrasonic Flow Meter ให้เหมาะกับการใช้งาน

Ultrasonic Flow Meter เป็นเครื่องวัดอัตราการไหลที่ได้รับความนิยมในภาคอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความแม่นยำสูง ติดตั้งได้หลากหลายรูปแบบ และรองรับการใช้งานกับของเหลวหลายประเภท โดยสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ Clamp-On, Insertion และ Inline รวมถึงแบ่งตามหลักการวัดเป็น Transit-Time และ Doppler

การเลือกใช้งานควรพิจารณาจากประเภทของของไหล ขนาดท่อ ความแม่นยำที่ต้องการ และข้อจำกัดของหน้างานเพื่อให้ได้ผลการวัดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด หากเลือกอุปกรณ์ได้เหมาะสมตั้งแต่ต้น จะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อมูลและสนับสนุนการบริหารจัดการกระบวนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพในระยะยาว

ต้องการเลือก Ultrasonic Flow Meter ให้เหมาะกับระบบของคุณ? ปรึกษาทีมวิศวกรของ PGC เพื่อวิเคราะห์หน้างาน
แนะนำรุ่นที่เหมาะสม และช่วยออกแบบโซลูชันการวัดอัตราการไหลที่ตอบโจทย์ทั้งด้านประสิทธิภาพ ความแม่นยำ และงบประมาณ
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมหรือขอใบเสนอราคาได้ทันที

ปรึษาผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือวัด รับคำแนะนำฟรีจากทีมวิศวกรมืออาชีพ ช่วยเลือกอุปกรณ์ให้เหมาะกับโรงงานของคุณที่สุด