เครื่องมือวัดความดัน

Pressure  Instrumentation

 

1.       Introduction

ความดัน คือ แรงกระทำต่อพื้นที่

P = F/A

F  คือ แรงกระทำซึ่งอาจเกิดจากของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ก็ได้ มีหน่วยมาตรฐาน เป็น Newton : N

A  คือ พื้นที่หน้าตัดที่ถูกแรงกระทำ มีหน่วยมาตรฐานเป็น ตารางเมตร

1.1     ความดันที่เกิดจากของเหลว (Liquid Pressure)

P  =  rgh

เมื่อ          P คือ ความดัน (N/m2) ซึ่งเป็น Static Head

                r คือ ความหนาแน่นของของเหลว (kg/m3)

                h คือ ความสูงของของเหลว (m)

                g คือ แรงโน้มถ่วงของโลก (m/s2)

                สำหรับ Dynamic Head (Velocity Pressure) นั้นจะถูกกำหนดโดยสมการของ Bernoulli ซึ่งกล่าวไว้ในเรื่องการวัดอัตราการไหล

                ความดันแบบ  Static จากของเหลวเป็นรูปแบบที่จะพบเห็นมากที่สุดในระบบเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม

Velocity Pressure  =  Total Pressure – Static Pressure

1.2    ความดันที่เกิดจากก๊าซ  (Gas Pressure)

P  =  1 nmv2

         3

เมื่อ          P คือ ความดัน (N/m2)

                n คือ จำนวนโมเลกุลของก๊าซใน  1m3 (Number/m3)

                v คือ ความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลก๊าซ (m/s)

                m คือ มวลโมเลกุลของก๊าซ (kg)

ตัวอย่าง  เช่น การวัดความดันของอากาศอัด (Compressed Air)

1.3    ประเภทของความดัน ( Types of Pressure ) มี 4 ประเภท คือ

·        ความดันเกจ (Gauge Pressure)

·        ความดันสัมบูรณ์ (Absolute pressure)

·        ความดันแตกต่าง (Differential Pressure)

·        สภาวะสุญญากาศ (Vacuum Pressure)

***  เพื่อให้การเรียกชื่อเป็นแบบสากล  ควรเรียกเป็นภาษาอังกฤษ ดีกว่า เพราะสื่อความหมายได้มากกว่าการเรียกเป็นภาษาไทย  การแปลเป็นไทยบางครั้งทำให้สูญเสียความหมายได้ เช่นคำว่า superheated  steam  บางคนแปลว่า  ไอดง หรือไอน้ำยิ่งยวด หรือ  Yield  point บางคนแปลว่า จุดจำนน  ซึ่งล้วนแต่ทำให้เสียความหมายทั้งสิ้น รวมทั้งทำให้ผู้ที่ศึกษาไม่รู้ความหมายที่แท้จริงไปด้วย  จากประสบการณ์ของผู้เขียนเห็นว่าการแปลนั้นไม่ได้สื่อความหมายได้เลย   ดังนั้นไม่ต้องแสดงความเก่งที่จะพยายามแปลศัพท์เทคนิคใดๆทั้งสิ้น  ลองแปลคำว่า softwareหรือ windows จะแปลว่าอะไรที่สื่อความหมายได้

ถึงแปลได้ก็พูดกับใครไม่รู้เรื่อง

 

Type  of  pressure

ที่มา: Guide to the  measurement  of  pressure  and  vacuum, The  institute  of  measurement  and  control  ,LONDON,ISBN: 090-445-729X ,Published 1998

ที่มา THEORY  AND  DESIGN  FOR  MECHANICAL  MEASUREMENTS(THIRD  EDITION)BY: RICHARD S. FIGLIOLA , DONALD E. BEASLEY, ISBN 047-135-0834

อธิบายเพิ่มเติม

1.       ณ จุดความดันบรรยากาศหรือ Standard Atmospheric Pressure จะพบว่าเข็มของ Pressure Gauge จะชี้ที่เลขศูนย์ หมายความว่า ความดันเกจมีค่าเป็นศูนย์ ณ ที่บรรยากาศปกติ

2.       Perfect Vacuum หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Zero Absolute (จุดศูนย์ความดันสัมบูรณ์) มีค่า Pabs=0 หรืออยู่ในสภาวะสูญญากาศสมบูรณ์นั่นเอง

        Pabs = Patm + Pg  ที่ Pabs = 0   Pg =  -Patm  หมายความว่า Pressure  gauge จะชี้ค่าที่ -101325 kPa โดยประมาณ

1.3.1          ความดันเกจ (Gauge Pressure)

เป็นค่าที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมโดย Gauge Pressure มีค่าเป็นศูนย์ที่ความดันบรรยากาศ

สัญลักษณ์ที่ใช้ คือ Pg        หน่วยวัดที่ใช้จะมีตัวอักษร g กำกับอยู่ เช่น Barg, Psig เป็นต้น

1.3.2          ความดันสัมบูรณ์ (Absolute Pressure)

สัญลักษณ์ที่ใช้ คือ Pa หรือ Pabs

หน่วยวัดที่ใช้จะมีอักษร abs หรือ a กำกับอยู่ เช่น bar(abs), Psia เป็นต้น

ความดันสัมบูรณ์มีค่า เท่ากับ 101.325 kPa ที่ความดันบรรยากาศ (1atm) ค่าความดันสัมบูรณ์จะใช้สำหรับในการคำนวณทาง  Thermodynamic เป็นส่วนใหญ่ เช่น การหา Boiler Efficiency เป็นต้น

1.3.3          ความดันแตกต่าง (Differential Pressure)

สัญลักษณ์ที่ใช้ คือ ΔP    หน่วยวัดที่ใช้มักมีอักษร d , D กำกับอยู่ เช่น Psid เป็นต้น

1.3.4          สภาวะสุญญากาศ (Vacuum Pressure)

สัญลักษณ์ที่ใช้ไม่ปรากฏแน่ชัด แต่ส่วนมากจะใช้เครื่องหมายลบกำกับหน้าตัวเลข นอกจากนี้ยังใช้ abs หรือ Pabs ได้ด้วยแต่อาจเกิดความสับสนได้ง่าย วิธีที่ดีที่สุดคือ ควรกำหนดเป็นค่าตัวเลขติดลบ เช่น  P = -10 Psig

หน่วยวัดที่ใช้โดยทั่วไปจะมีอักษร Vac กำกับอยู่ เช่น  750 mmHg vac เป็นต้น

การกำหนดในรูปแบบของ  Pabs เช่น 50 kPa (abs) หมายถึง อยู่ในสภาวะ Vacuum เท่ากับ 50 - 101.325 = - 50.325 Kpa  หรือ 50.325 kPaVac จะเห็นว่า การกำหนดในรูปแบบ Pabs อาจสร้างความสับสนให้แก่ผู้ใช้งานได้ง่าย   จากประสบการณ์ของผู้เขียนพบว่าการเรียกแบบมีเครื่องหมายลบ( - ) สามารถสื่อความหมายได้ดีกว่า

หมายเหตุ  :  จุดศูนย์ของความดันเกจหรือสภาวะบรรยากาศ จะมีค่าแตกต่างประมาณ 5% แต่ในทางปฏิบัติถือว่ามีค่าเท่ากัน ( average  atmospheric  pressure )

ระดับของสภาวะ Vacuum

Ø     ระดับต่ำ (Low level) คือ อยู่ในช่วง –25 จนถึง –736 mmHg

Ø     ระดับกลาง (Medium Level) อยู่ในช่วง 1 จนถึง  –10-3 torr หรือ  –759 mmHg จนถึง

         –759.999 mmHg

Ø     ระดับสูง (High Level) อยู่ในช่วง 10-3 จนถึง 10-7 torr หรือ –759.999 mmHg จนถึง –759.9999999 mmHg

Ø     ระดับสูงพิเศษ (Extreme high Level)  อยู่ในช่วง 10-7 torr ลงไป

    1 torr มีค่าเท่ากับ 1 mmHg ส่วนมากใช้กับระบบที่เป็น Vacuum      1 บรรยากาศ ( 1 atm )  =  760 torr

2.       Method of Pressure Measurement   มีหลายวิธีการด้วยกัน คือ

2.1    Manometer method

2.2    Elastic pressure Transducer/Transmitter

2.3    Electrical Pressure Transmitter

2.4    Vacuum Pressure Measurement/Low Prossure Measurement

2.5    Balancing Force Ressure Measurement

รายละเอียดของแต่ละวิธีมีดังนี้

2.1    Manometer

เป็นอุปกรณ์วัดความดันเกจอย่างง่ายที่สุด โดยวัดที่ค่าความดันต่ำ ๆ มาโนมิเตอร์ อาศัยหลักการ Balance pressure กับน้ำหนักของของเหลวภายใน Column ดังนั้น การตอบสนองการวัดของ manometer ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของของเหลวใน Column

มาโนมิเตอร์มีด้วยกันหลายรูปแบบ แต่ละแบบมีข้อดี ข้อเสียและ Application ที่แตกต่างกัน ดังต่อไปนี้
2.1.1
U-Tube Manometer

เป็นมาโนมิเตอร์ที่มีรูปแบบง่ายทีสุดในบรรดารูปแบบทั้งหลาย ส่วนมากนิยมใช้งานในห้องทดลอง เนื่องจากสามารถเลือกใช้ได้กับของเหลวเกือบทุกชนิด แต่ที่นิยมใช้คือ น้ำและปรอท ตลอดจนสามารถอ่านและบันทึกค่าได้ค่อนข้างแม่นยำด้วย

ลักษณะโครงสร้าง

                เป็นหลอดแก้วรูปตัว U และต้องเติมของเหลวเข้าไปบ้างส่วน ซึ่งที่นิยมใช้ที่สุดคือ น้ำ, ปรอท เนื่องจากว่าทั้ง 2 ชนิดมีค่า Specific Weight คงที่แม้อุณหภูมิจะเปลี่ยนไปก็ตาม โดยอาจปล่อยปลายด้านหนึ่งไว้กับบรรยากาศและปลายด้านหนึ่งต่อเข้ากับจุดวัดความดัน หรืออาจต่อปลายทั้งสองเข้ากับจุดวัดความดันก็ได้

·        หลักการในกรณีที่ต่อ U-Tube เข้ากับจุดวัดความดันทั้ง 2 ด้าน

อธิบายได้ด้วยสมการดังนี้ 

U-Tube Manometer

ที่มา: INDUSTRIAL  INSTRUMENTATION  AND  CONTROL(SECOND  EDITION) , SK  SINGH , ISBN 007-048-290X , McGraw-Hill

 

                                P1-P2         =           (r-r1) (h1-h 2)g

                                DP           =           (r-r1) gh

เมื่อ          r  คือ ความหนาแน่นของของเหลวใน U-Tube (ปกติแบบนี้จะใช้ปรอท)

                r1 คือ ความหนาแน่นของของเหลวในท่อ (Main Pipe)

                h   คือ ความสูง แตกต่างที่เกิดจาก ความดันทั้ง 2 ด้าน ของ Manometer

                g   คือ แรงโน้มถ่วงของโลก

·        ในกรณีที่ต่อ U-Tube เข้ากับจุดวัดความดัน 1 ด้าน อีกด้านหนึ่งปล่อยอิสระกับบรรยากาศ ดังรูป

ที่มา หลักการและการใช้งานเครื่องมือวัดอุตสาหกรรม โดย สมศักดิ์  กีรติวุฒิเศรษฐ์ , พิมพ์ครั้งที่ 18 -2546 , ISBN 974-8325-148

อธิบายได้ด้วยสมการดังนี้

                                P1-P2         =           (r-r1) (h1-h 2)g

                                                  =           (r-r1) g D h

เมื่อ          P     คือ ด้านที่ต่อเข้ากับความดัน  r2  คือ บรรยากาศ

r       คือ ความหนาแน่นของของเหลวใน U-Tube

r1   คือ ความหนาแน่นของ Fluid เหนือของเหลวด้าน r2  ในที่นี้คือ อากาศและเมื่อเทียบ r กับ r1 และ r1 มีค่าน้อยมาก จึงให้เท่ากับ 0

ดังนั้น      DP         =             rg D h

                จากสมการจะพบว่า DP แปรผันตรงกับค่า Dh และค่า r ดังนั้นสมการออกแบบหรือเลือกใช้งาน Manometer จึงต้องคำนึงถึงตัวแปร 2 ตัว เป็นหลัก เช่น หลอดแก้วที่มีความสูง 1 เมตร ใช้ของเหลวที่เป็นน้ำ จะสามารถวัดความดันได้ในย่าน 0-98.066 mbar

                หากใช้ของเหลวเป็นปรอท จะสามารถวัดความดันได้ในย่าน 0-1329 mbar

คุณลักษณะที่สำคัญของ U-Tube Manometer

·        มีค่า Error ประมาณ  I 0.3% ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการอ่านค่าด้วย โดยอาจมีค่า Human Error เกิดขึ้นค่อนข้างมาก

·        ค่า Liquid Purity, Temperature, Atmospheric Pressure ที่เปลี่ยนแปลงไป ล้วนส่งผลต่อค่า Density ของของไหล จึงต้องนำมาคำนวณเพื่อชดเชยค่า Error ด้วย

·        ของเหลวที่เติมใน U-Tube ที่นิยมใช้คือน้ำ, ปรอท และน้ำมันผสม โดยคุณสมบัติที่สำคัญคือ ต้องไม่ทำปฏิกิริยากับ Fluid ที่ต้องการวัดความดันในระบบ ไม่กัดกร่อนไม่เป็นสารพิษ ไม่แข็งตัว ไม่เดือดง่าย ไม่ระเหยง่าย

·        ผลของ Surface Tension หรือ ค่าแรงตึงผิวของของเหลวที่เติมใน U-Tube จะทำให้การอ่านค่าผิดพลาดได้ การอ่านค่าที่ถูกต้องคือ ต้องอ่านค่า ณ จุดกึ่งกลาง Tube ไม่ว่าจะอยู่จุดสูงสุดหรือต่ำสุดก็ตาม ดังรูป

·        ย่านการวัดขึ้นอยู่กับขนาดความสูงของ U-Tube และสารที่ใช้เติม โดยทั่วไปจะใช้ U-Tube ความสูงประมาณ 1 เมตร เพราะหากสูงมาก ๆ จะมีปัญหาเรื่องการอ่านค่าที่ลำบาก

·        Manometer จัดเป็นเครื่องมือวัดความดันที่อยู่ในกลุ่มของ Reference Device ซึ่งประกอบด้วย Mc Leod Gauge, Barometer และ Dead Weight Tester

นอกจากนี้ยังอาจพบเห็น U-Tube Manometer ที่ใช้ของเหลว 2 ชนิด (Double Liquid Type manometer) เติมลงไปใน U-Tube ด้วย

โดยมีคุณลักษณะที่สำคัญคือ

·        ใช้วัดความดันของก๊าซเท่านั้น

·        มีความไวในการวัด (Sensitivity) มากกว่า Single Liquid ถึง 8-12 เท่า โดยค่า S ขึ้นอยู่กับค่าความแตกต่างของความหนาแน่นของของเหลวทั้ง 2 ชนิด นั่นคือ  S   a     1

                                                    D Density

ค่าความแตกต่างของพื้นที่หน้าตัดของกระเปาะกับพื้นที่หน้าตัดของหลอดแก้ว นั้นคือ

S a D Area

                                  รูปที่ 1                                                                 รูปที่2

ที่มา หลักการและการใช้งานเครื่องมือวัดอุตสาหกรรม โดย สมศักดิ์  กีรติวุฒิเศรษฐ์ ,พิมพ์ครั้งที่ 18 -2546 , ISBN 974-8325-148

 

จากรูป  ของเหลวด้านขวามือคือ น้ำ  r1  =  1 x 103  kg/m3

                ของเหลวด้านซ้ายมือคือ น้ำมัน  r2  =  0.9 x 103  kg/m3

                r1  คือ ความดันบรรยากาศ

                r2   คือ ความดันของระบบที่ต้องการวัด

จากรูปที่ 1 เป็นกรณีที่ r1  =  r2   น้ำซึ่งหนักกว่าน้ำมันจะอยู่ส่วนล่างของ U-Tube ค่า Static Head ของน้ำมันเท่ากับ r2  gh และ Static head ของน้ำเท่ากับ  r2  x h

                                                                                                                      r1   

จากรูปที่  2  r1  >  r2   

จุด Reference หรือจุด Balance เปลี่ยนไปอยู่กับ YY ระดับของนั้นลดลงเท่ากับ Ya/A = ระดับของน้ำเพิ่มขึ้นเท่ากับ  Ya/A

ระดับความแตกต่างของน้ำมันเปลี่ยนไปจากจุด XX ไปยัง YY มีค่าเท่ากับ Y

จะได้ P ที่จุด Y ดังนี้

P1y           =             P1 + r1 g (r2  + Y + Y a)

                                                      r1     A

P2y           =             P2 + r2 g (h + Y – Y a)

                                                                         A

ณ จุด YY   P1y   =   P2y

P2 – P1                    =             r1 gy (1 + a) – r2  gy (1 – a)

                                                                     A                      A

DP                         =             gy [r1 (1 + a) - r2  (1 – a)]

                                                                      A                 A 

2.1.2  Well Type Manometer or Single Tube Manometer

                เป็นมาโนมิเตอร์ ชนิดที่นิยมใช้งานกันมากที่สุด เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ คือ

·        มีความสะดวกในการอ่านค่า เนื่องจากมี Seale อยู่ด้านใดด้านหนึ่งเท่านั้น สามารถอ่านการเปลี่ยนแปลงได้ทันที

·        มีความไวสูง สามารถตอบสนองการเปลี่ยนแปลงของความได้ดีมาก แม้จะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็ตาม

ที่มา: INDUSTRIAL  INSTRUMENTATION  AND  CONTROL(SECOND  EDITION)

, SK  SINGH , ISBN 007-048-290X , McGraw-Hill

 

จากรูป   P1 – P2              =                    rgh2 (1 + a)         =    DP  

                                                                                    A

เนื่องจาก  a  <  A  มาก ดังนั้น  a  จึงมีค่าใกล้ศูนย์ ในทางปฏิบัติจะให้เท่ากับศูนย์

                                                          A

ดังนั้น   DP   =   rgh2

ในกรณีที่  P2   =   ความดันบรรยากาศ

                   P1    =   rgh2

2.1.3          Inclined Manometer or Slant Manometer

ที่มา: INDUSTRIAL  INSTRUMENTATION  AND  CONTROL( SECOND  EDITION )

, SK  SINGH , ISBN 007-048-290X , McGraw-Hill

 

                P2 – P1    =   rgh

                H             =   L sine

คุณลักษณะที่สำคัญ

·        สามารถใช้วัดความดันค่าต่ำ ๆ ได้ดี ตั้งแต่ 0.254 mm H2O จนถึง 102.1334 mm H2O หรือ 10 mbar

·        มีความไวตอบสนองในการวัดสูงกว่าแบบท่อตรง โดยความไวขึ้นอยู่กับการปรับมุมของ Scale ซึ่งทำให้ระยะ L เปลี่ยนไปหากมุมลดลง จึงทำให้  DL  มีค่าเพิ่มขึ้น ดังนั้น DL/DP ซึ่งคือค่า Sensitivity มีค่าเพิ่มขึ้น

·        โดยทั่วไปมุม O จะเท่ากับ 10 องศา กรณีเป็นแบบ Fixed Type หรือชนิดที่สามารถปรับมุมได้

2.1.4          Micro Manometer

ที่มา: INDUSTRIAL  INSTRUMENTATION  AND  CONTROL( SECOND  EDITION ), SK  SINGH , ISBN 007-048-290X , McGraw-Hill

 

คุณลักษณะที่สำคัญ

·        สามารถใช้วัดความดันที่มีค่าต่ำมาก ๆ ได้ดีกว่า Inclined Manometer

·        ใช้ Micrometer ในการอ่านค่าการเปลี่ยนแปลงของระดับของของเหลว ซึ่งทำให้ทราบความดันนั่นเอง

2.1.5          Error in Manometer

เกิดจากปัจจัยที่สำคัญ 3 ประการ คือ

1.       Capillary Size Effect  ผลจากขนาดของ Tube ที่มีขนาดเล็กกว่า 10 mm จะทำให้การวัดและอ่านค่าผิดพลาดได้ง่าย อย่างไรก็ตามในกรณีที่ต่อทั้ง 2 ด้านของมาโนมิเตอร์เข้ากับจุดวัดความดัน ปัญหานี้จะไม่หมดไป

2.       Temperature Changed Effect

·        อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปจะส่งผลต่อค่าความหนาแน่นของของเหลว จึงทำให้เกิด Error ขึ้น เช่น หากอุณหภูมิสูงขึ้นจะทำให้ความหนาแน่นของของเหลวลดลงและเกิดการขยายตัวของ Fluid ทำให้การอ่านค่ามากกว่าความเป็นจริงได้

·        ผลของอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ทำให้ไม่เหมาะสำหรับมาโนมิเตอร์ที่ใช้ Working Fluid เป็นแบบ mixer Fluid หรือสารผสมต่าง ๆ เพราะสารเหล่านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง Specific Weight ได้จากการผสมกัน ดังนั้นจึงยากที่จะคำนวณค่าชดเชยความผิดพลาดได้ (Error Compensation) ในทางปฏิบัติจึงไม่ค่อยนิยมใช้ Working Fluid แบบ Mixed Type เนื่องจากต้องการหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว ข้างต้น

·        ผลของแรงตึงผิวของ Working Fluid (Meniscus Effect) โดยที่หาก Working Fluid เป็นปรอทซึ่งมีค่าแรงตึงผิวสูง จะทำให้ปรอทไม่เกาะติดผิวของ Tube และไม่ทำให้ Tube เปียก ดังนั้น จึงเกิดเป็นลักษณะโค้งนูนขึ้นคล้ายเลนส์นูน การอ่านค่าที่ถูกต้องคืออ่านค่าของจุดที่อยู่ตรงกลางของ Tube

·        หาก Working Fluid เป็นน้ำซึ่งมีค่าแรงตึงผิวต่ำ โดยน้ำจะทำให้ผิวของ Tube เปียกและเกาะติดที่ผิวของ Tube ดังนั้นจึงเกิดเป็นลักษณะโค้งเว้าคล้ายเลนส์เว้น การอ่านค่าที่ถูกต้องก็เช่นเดียวกับกรณีของปรอท

สำหรับ Working Fluid ที่เป็นแบบ Mixed Type นั้นจะไม่ทราบรูปแบบที่แน่นอน แต่หลักการอ่านค่านั้นจะเหมือนกับน้ำและปรอท

2.1.6          Working Fluid for Manometer

ที่นิยมใช้คือ น้ำ, ปรอท, Red Oil ซึ่งมีลักษณะที่สำคัญต่างกันตามความต้องการใช้งาน กล่าวคือ

กรณีใช้น้ำ

1.       ใช้ได้ดีกับ Manometer ที่ต้องการวัดความดันของอากาศ

2.       ความยาวของ Tube มีค่าจำกัดดังนั้นการอ่านค่าความดันจึงต้องอยู่ในช่วงแคบ ๆ โดยปกติไม่ควรเกิน 2000 mmAg

3.       หากอยู่ในสภาวะอากาศที่หนาวเย็น จะต้องผสมหรือใช้สาร Anti Freeze แทนน้ำและหากอยู่ในสภาวะอากาศร้อนที่จะทำให้เกิดการระเหยของน้ำจะต้องผสมหรือใช้สาร Kerosene แทนน้ำ

กรณีใช้ปรอท

1.       ใช้ในกรณีที่ต้องการอ่านค่าความดันที่สูงขึ้น เนื่องจากหากใช้น้ำแล้วจะต้องสร้าง Tube ให้มีขนาดยาวมาก ๆ ซึ่งไม่สะดวกในการอ่านค่า โดยจะทำให้ความยาวของ Tube ลดลง 13.6 เท่า

2.       ใช้ได้ดีในกรณีของการวัด Pressure ที่มี Fluid เป็นพวกไอน้ำ หรือจำพวกที่ใช้กับน้ำไม่ได้เพราะจะเกิดปัญหาเรื่องการผสมกันของ Fluid ที่ต้องการวัด Pressure กับ Working Fluid ใน Manometer

กรณี Red Oil

1.       ใช้ในกรณีที่ต้องการอ่านในระยะไกล เหมาะสำหรับระบบที่เป็นพื้นที่อันตรายเช่น สารเคมี, สารเกิดพิษอื่น ๆ เป็นต้น

2.        ผลของอุณหภูมิจะทำให้การอ่านค่าผิดพลาดได้มากที่สุด

สรุป  ข้อดี ข้อด้อยของ Manometer ชนิดต่าง ๆ

ข้อดี (Advantage)

1.       มีโครงสร้างอย่างง่าย ทำให้ประหยัดค่าบำรุงรักษา และมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

2.       High Accuracy

3.       High Sensitivity

4.       เหมาะสำหรับการวัด Pressure ที่มีค่าต่ำ ๆ ได้ดี รวมทั้งสามารถวัด Vacuum Pressure และ Differential Pressure ค่าต่ำ ๆ ได้ดีอีกด้วย

5.       สามารถเลือกใช้  Working Fluid ได้หลายชนิดขึ้นอยู่ลักษณะของการ Application

6.       มีราคาถูก

ข้อด้อย (Disadvantage)

1.       มีขนาดใหญ่

2.       เคลื่อนย้ายลำบาก เพราะอาจเกิดการหักได้ง่าย

3.       การติดตั้งต้องทำการ Levelling หรือ Set ระดับให้ถูกต้อง มิฉะนั้นจะอ่านค่าผิดพลาด

4.       อาจเกิดการกลั่นตัวของ Fluid ในระบบที่ต้องการวัด แล้วสะสมใน Manometer

5.       ปัญหาการระเหย การแข็งตัวของ Working Fluid อาจเกิดขึ้นได้หากเลือกใช้ Fluid ไม่เหมาะสม

6.       ไม่มี Over Range Protection

7.       ใช้วัดความดันย่านต่ำ ๆ เท่านั้น

8.       มีข้อจำกัดเรื่องความสูง/ความยาวของ Scale หากสูงจะอ่านค่าลำบาก และติดตั้งยาก

9.       Fluid ของระบบที่ต้องการวัด Pressure ต้องเหมาะสมกับ Working Fluid ใน Manometer มิฉะนั้นอาจเกิดการ Mix เป็นเนื้อเดียวกันได้หรืออาจเกิดปฏิกิริยา ทำให้เกิดความเสียหายได้

2.2   Elastic Pressure Transducer / Device

                Elastic Element เป็นชิ้นส่วนสำคัญของ เครื่องมือวัดความดันประเภทนี้ ชิ้นส่วนนี้จะเปลี่ยนรูปร่าง (Deformation) เมื่อได้รับความดัน ซึ่งการ Deform นี้จะถูกแปลงเป็นการวัดในรูปแบบของสัญญาณทางไฟฟ้าหรือทางกล ทำให้สามารถแสดงค่าความดันบน Scale ของเครื่องมือวัดได้

Elastic Element มีหลายลักษณะ ได้แก่

-         Bourdon Tube

-         Bellows

-         Diaphragm

-         Capsule

ที่มา  MECHANICAL  MEASUREMENTS(FIFTH  EDITION-1993)  BY:THOMAS G. BECKWITH , ROY D. MARANGONI , JOHN H. LEINHARD V,ISBN 0201-569-477

 

ข้อดีของการทำ Elastic Element มาใช้งานคือ สามารถใช้งานได้ในย่านการวัดที่กว้างมาก ๆ ขึ้นอยู่กับการออกแบบชิ้นส่วน Elastic Element

2.2.1          Bourdon Tube Element

THEORY  AND  DESIGN  FOR  MECHANICAL  MEASUREMENTS(THIRD  EDITION)BY: RICHARD    S.FIGLIOLA , DONALD E. BEASLEY,  ISBN 047-135-0834