หากคุณกำลังมองหา Flow meter พื้นฐานอย่างแรกที่คุณควรรู้คือเรื่องหน่วยวัด อัตราการไหล หรือ “Flow rate unit” เพราะเป็นสิ่งจำเป็นในการเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลของคุณ ในบทความนี้ โฟลมิเตอร์.com จะอธิบายในเรื่องอัตราการไหลอย่างละเอียด โดยมีหัวข้อ อัตราการไหลคืออะไร?, การคำนวณ, ประเภท, การแปลงหน่วยและหน่วยวัดอัตราการไหลที่นิยมใช้ในประเทศไทย

อัตราการไหลคืออะไร ?

อัตราการไหล คือ ปริมาณของของไหลที่ไหลผ่านจุดที่กำหนดในระยะเวลาที่กำหนด เป็นแนวคิดที่สำคัญในหลายสาขาวิชา รวมถึงวิศวกรรมศาสตร์ ฟิสิกส์ และเคมี อัตราการไหลใช้ในการออกแบบและใช้งานระบบต่างๆ เช่น ท่อน้ำ ท่อส่งน้ำ และเครื่องปฏิกรณ์เคมี

หน่วย SI สำหรับอัตราการไหลคือลูกบาศก์เมตรต่อวินาที (m³/s) อย่างไรก็ตาม ยังมีหน่วยอัตราการไหลอื่นๆ อีกมากมายที่ใช้งานอยู่ ขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ หน่วยวัดอัตราการไหลบางส่วนที่พบได้แก่

  • ลิตรต่อนาที (LPM)
  • แกลลอนต่อนาที (GPM)
  • ลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที (ft³/s)
  • มาตรฐานลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (SCFM)
  • มาตรฐานลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาที (SCCM)

การคำนวณอัตราการไหล

สูตรคำนวณอัตราการไหล ได้แก่

Q = Av

ตัวแปร

  • Q คืออัตราการไหลในหน่วย m³/s
  • A คือพื้นที่หน้าตัดของท่อหรือช่องในหน่วยตร.ม
  • v คือความเร็วเฉลี่ยของของไหลในหน่วย m/s
สมการ สูตร อัตราการไหล
ภาพที่ 1: สูตรวัดอัตราการไหล

ประเภทของอัตราการไหล

อัตราการไหลมีสองประเภทหลัก: อัตราการไหลตามปริมาตรและอัตราการไหลของมวล

  • อัตราการไหลของปริมาตรคืออัตราที่ปริมาตรของของไหลผ่านจุดที่กำหนด มีหน่วยวัดเป็นหน่วย เช่น m³/s, ลิตร/นาที และ GPM
  • อัตราการไหลของมวลคืออัตราที่มวลของของไหลผ่านจุดที่กำหนด มีหน่วยวัดเป็นหน่วย เช่น กิโลกรัม/วินาที และ ปอนด์/นาที

การแปลงระหว่างหน่วยวัดอัตราการไหล

ปัจจุบันมีการใช้หน่วยวัดอัตราการไหลมากมาย โดยผู้ใช้สามารถเทียบหน่วยวัดโดยการแปลงไปมาระหว่างค่าของแต่ละหน่วยได้ โดยตารางด้านล่าง เป็นตารางการแปลงอัตราการไหล ของหน่วยวัดบางหน่วย

หน่วย ปัจจัยการแปลง
ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที (m³/s) 1
ลิตรต่อนาที (LPM) 60
แกลลอนต่อนาที (GPM) 15.85
ลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที (ft³/s) 28.32
มาตรฐานลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (SCFM) 1.699
มาตรฐานลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาที (SCCM) 17.59

หากต้องการแปลงระหว่างหน่วยอัตราการไหล เพียงคูณอัตราการไหลด้วยปัจจัยการแปลงสำหรับหน่วยที่ต้องการ เช่น ถ้าจะแปลงลูกบาศก์เมตรต่อวินาทีเป็นลิตรต่อนาที ให้คูณด้วย 60 หรือคุณสามารถแปลงอัตราการไหลง่าย ๆ ผ่านเว็บไซต์ด้านล่างนี้ครับ

www.unitconverters.net

website for conver flow rate unit
ภาพที่ 2 การแปลงอัตราการไหลผ่านเว็บไซต์

หน่วยวัดอัตราการไหลที่นิยมใช้ในประเทศไทย

หน่วยต่อไปนี้คือหน่วยอัตราการไหลที่พบบ่อยที่สุดในไทย โดยสำรวจจาก Flow meter หลายประเภท ไม่ว่าจะเป็น Rotameter, Magnetic Flowmeter, Ultrasonic หรือ Turbine และรวบรวมจากสถิติการค้นหาของผู้ใช้ทั่วประเทศ

  • ลิตรต่อนาที (L/min) : หน่วยนี้วัดอัตราที่ปริมาตรของของเหลวไหลผ่านจุดที่กำหนดในหนึ่งนาที เป็นหน่วยที่สะดวกสำหรับใช้ในการวัดอัตราการไหลของของไหล เช่น น้ำ น้ำเสีย และน้ำมัน
  • ลิตรต่อชั่วโมง (L/h) : หน่วยนี้คล้ายกับ L/min แต่จะวัดอัตราที่ปริมาตรของของเหลวไหลผ่านจุดที่กำหนดในหนึ่งชั่วโมง มักใช้ในการวัดอัตราการไหลของของเหลวในกระบวนการทางอุตสาหกรรมและระบบ HVAC
  • ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (m³/h) : หน่วยนี้ใช้วัดปริมาตรของของไหลที่ไหลผ่านจุดที่กำหนดในหนึ่งชั่วโมง เป็นหน่วยทั่วไปที่ใช้ในการบำบัดน้ำและน้ำเสีย การชลประทาน และกระบวนการทางอุตสาหกรรม
  • แกลลอนต่อนาที (GPM) : หน่วยนี้ใช้เพื่อวัดอัตราที่ปริมาตรของของเหลวไหลผ่านจุดที่กำหนดในหนึ่งนาที เป็นหน่วยทั่วไปที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่นๆ สำหรับวัดอัตราการไหลของน้ำและของเหลวอื่นๆ

แม้ว่าหน่วยทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้นจะใช้ในประเทศไทย แต่ L/min เป็นหน่วยอัตราการไหลที่ใช้กันมากที่สุด ใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงน้ำและการบำบัดน้ำเสีย การชลประทาน กระบวนการทางอุตสาหกรรม วิศวกรรมยานยนต์ และ HVAC

ลิตร/นาทียังเป็นหน่วยที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการรายงานการวัดอัตราการไหลในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมในประเทศไทย

flowmeter-โฟลมิเตอร์-flow meter water--พลาสติก-โฟมิเตอร์-lzs-z500-วัดอัตราการไหล.jpg
ภาพที่ 3 Flowmeter ที่ใช้หน่วย L/min และ L/H

สาเหตุที่ L/min จึงเป็นหน่วยอัตราการไหลที่พบบ่อยที่สุดในประเทศไทย?

มีเหตุผลบางประการที่ทำให้ลิตร/นาทีเป็นหน่วยอัตราการไหลที่พบบ่อยที่สุดในประเทศไทย:

  • เป็นหน่วยที่สะดวกสำหรับใช้ในการวัดอัตราการไหลของของไหลในการใช้งานที่หลากหลาย
  • เป็นหน่วยวัดที่แม่นยำ
  • เป็นหน่วยที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการรายงานการวัดอัตราการไหลในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ในประเทศไทย

การประยุกต์ใช้อัตราการไหล

อัตราการไหลถูกนำมาใช้ในการใช้งานต่างๆ มากมาย รวมไปถึง

  • การบำบัดน้ำและน้ำเสีย:อัตราการไหลใช้สำหรับการออกแบบและดำเนินการโรงบำบัดน้ำและน้ำเสีย ตัวอย่างเช่น อัตราการไหลใช้เพื่อกำหนดขนาดของปั๊มและท่อ และเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการบำบัดทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  • การผลิตน้ำมันและก๊าซ:อัตราการไหลใช้ในการวัดการผลิตของบ่อน้ำมันและก๊าซ นอกจากนี้ยังใช้ในการออกแบบและดำเนินการท่อและระบบขนส่งอื่นๆ
  • กระบวนการทางเคมี:อัตราการไหลใช้ในการวัดและควบคุมการไหลของของเหลวในโรงงานแปรรูปสารเคมี นี่เป็นสิ่งสำคัญในการรับรองความปลอดภัยและประสิทธิภาพของกระบวนการทางเคมี
  • วิศวกรรมยานยนต์:อัตราการไหลใช้ในการออกแบบและใช้งานระบบฉีดเชื้อเพลิง ระบบทำความเย็น และระบบของเหลวอื่นๆ ในยานพาหนะ
  • HVAC:อัตราการไหลใช้เพื่อออกแบบและใช้งานระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และระบบปรับอากาศ นี่เป็นสิ่งสำคัญในการรับรองความสะดวกสบายของผู้โดยสารและประสิทธิภาพของระบบ

สรุป

อัตราการไหล(Flow unit)เป็นแนวคิดที่สำคัญในหลายสาขา มันถูกใช้เพื่อออกแบบและใช้งานระบบต่างๆ เช่น ท่อน้ำ ท่อส่งน้ำ และเครื่องปฏิกรณ์เคมี มีหลายหน่วยของอัตราการไหลที่ใช้งานอยู่ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องสามารถแปลงระหว่างหน่วยเหล่านั้นได้