หลายคนคงพอรู้จักเกจวัดแรงดันหรือเพรสเชอร์เกจกันว่าเป็นเครื่องมือในการอ่านค่าแรงดันในระบบท่อ แต่ก็ยังไม่เข้าใจ๊เข้าใจสักทีว่ามันทำงานอย่างไร onetomany จึงได้รวบรวมความเข้าใจและข้อมูลเพิ่มเติมจากหลายแหล่งมาเรียบเรียงเพื่ออธิบายหลักการทำงาน Pressure Gauge ในแบบฉบับที่เข้าใจง่ายที่สุด โดยเรียบแรงเป็นขั้นตอนตั้งแต่ต้นจนจบ
4 ขั้นตอนหลักการทำงาน Pressure Gauge
Pressure Gauge เป็นอุปกรณ์เชิงกลที่ใช้ในการวัดความดันของของไหล เช่น ก๊าซหรือของเหลวในระบบ โดยแรงดันของของไหลจะส่งผลต่อท่อบูร์ดอง(Bourdon tube) หรือแผ่นไดอะแฟรม(Diaphragm) ภายในมาตรวัด แรงนี้จะถูกแปลงเป็นค่าที่อ่านได้บนหน้าปัดมาตรวัดให้เราได้เห็นเป็นตัวเลขนั่นเองครับ 4 ขั้นตอนด้านล่าง คือการทำงานของ Pressure Gauge ตั้งแต่ต้นจนจบ
- แรงดันไหลผ่านเข้ามาที่เกจวัด: เมื่อ Pressure Gauge เชื่อมต่อกับท่อ แรงดันของของไหลจะไหลผ่านเข้ามาทางจุดเชื่อมต่อเพื่อเข้าสู่เกจวัด
- แรงดันกระทบกับท่อบูร์ดองหรือแผ่นไดอะแฟรม: เมื่อแรงดันไหลเข้าสู่เกจวัดแล้ว จะมีแรงกระทำต่อท่อบูร์ดองหรือแผ่นไดอะแฟรม
- ท่อบูร์ดองหรือแผ่นไดอะแฟรมเกิดการเปลี่ยนแปลง: ท่อบูร์ดองที่ถูกกระทำจะเชื่อมต่อกับกลไกการเชื่อมโยงที่ขยายการเคลื่อนที่เชิงเส้นของท่อไปสู่การเคลื่อนที่แบบหมุน กลไกนี้ใช้หลักการของเกียร์และคันโยก กรณีที่เป็นแผ่นไดอะแฟรม แผ่นจะเกิดการขยับและส่งต่อแรงดันไปยังมาตรวัด
- ตัวชี้(Pointer)บ่งชี้ค่าแรงดัน : เนื่องจากกลไกการเชื่อมโยงแปลการเคลื่อนที่เชิงเส้นของท่อ Bourdon เป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน ตัวชี้ที่ติดกับกลไกจะเคลื่อนที่ไปตามสเกลที่สอบเทียบ สเกลถูกทำเครื่องหมายเป็นหน่วยความดัน เช่น bar(บาร์), psi (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) หรือ kPa (กิโลปาสคาล) ทำให้เราเห็นค่าแรงดันเป็นตัวเลข
ความแตกต่างของหลักการทำงาน Pressure Gauge แบบ Analog และ Digital
หลัก ๆ แล้วเครื่องมือวัดทั้ง 2 อย่างนี้จะมีหลักการทำงานภายในไม่เหมือนกัน โดยมีความแตกต่างดังนี้
- Analog Pressure Gauge: ใช้หลักการทำงานแบบท่อบูร์ดองเป็นกลไกในการส่งต่อแรงดันจากท่อไปยังเกจวัด
- Digital Pressure Gauge: ใช้หลักการทำงานแบบแผ่นไดอะแฟรมส่งต่อแรงดันไปยังเมนบอร์ดและส่งค่าเพื่อแสดงผลเป็นตัวเลข
จะรู้ได้อย่างไรว่า Pressure Gauge ทำงานได้ถูกต้องและแม่นยำ
ในการตรวจสอบว่า Pressure Gauge ทำตามหลักการทำงานข้างต้นได้อย่างถูกต้องและอ่านค่าแรงดันได้ตามจริง ผู้ใช้งานจำเป็นจะต้องทำการสอบเทียบเกจวัดแรงดัน หรือที่เราเรียกกันว่า Calibration เป็นการเทียบระหว่างเกจทั่วไปกับ Master Pressure Gauge ที่มีความแม่นยำสูงและได้รับการรับรองจากองค์กรที่มีใบรับรองการสอบเทียบเครื่องมือวัด
ป้องกันแรงดันเกินเพื่อปกป้องเกจวัดแรงดัน
เพื่อป้องกันความเสียหายต่อมาตรวัดจากแรงดันพุ่งขึ้นหรือแรงดันมากเกินไป Pressure Gauge อาจมีการป้องกันแรงดันเกิน เช่น วาล์วระบายแรงดันหรือ Safety Valve เพื่อระบายแรงดันออกและคงไว้ซึ่งแรงดันที่ปลอดภัยครับ
เช่น หากใช้งาน Pressure Gauge 10 bar เราอาจติดตั้ง Safety Valve และตั้งค่าแรงดันไว้ที่ 7-8 bar เพื่อให้แรงดันระบายออกก่อนจะทำให้มาตรวัดเสียหาย
สรุป
หลักการทำงาน Pressure Gauge นั้นไม่ยากเลยใช่ไหมครับ มีเพียง 4 ขั้นตอนเท่านั้นตั้งแต่แรงดันเข้ามายังมาตรวัดจนกระทำต่อบูร์ดองและแผ่นไดอะแฟรม ซึ่งแบบ Analog กับ Digital จะใช้กลไกลต่างกันแต่หลักการทำงานยังคงคล้ายกัน และเพื่อให้มาตรวัดทำงานได้อย่างถูกต้องแม่นยำ อย่าลืมสอบเทียบกับสถาบันที่ได้รับการรับรอง และควรติดตั้งเครื่องมือเพื่อป้องกันแรงดันเกินทำให้ Pressure Gauge เกิดความเสียหาย เพียงเท่านี้งานของคุณก็จะบรรลุได้อย่างราบรื่นแล้ว ขอให้สนุกกับการวัดแรงดันครับ
