www.bookclubman.com

The website for measurement system-instrument system-measuring device and principle-process control-process measurement principle-level measurement-flow measurement-temperature measurement-pressure measurement including the piping system-measurement piping system-piping material-pipe thread-piping code-control valve – all of instrumentation and measurement system

เว็บไซต์ที่รวบรวมความรู้เกี่ยวกับระบบการวัด เครื่องมือวัด ได้แก่ เครื่องมือวัดความดัน  เครื่องมือวัดอุณหภูมิ เครื่องมือวัดอัตราการไหล เครื่องมือวัดระดับ ระบบควบคุมกระบวนการ นอกจากนี้ยังมีเรื่องของระบบท่อ  เกลียวท่อ  การวัดขนาดท่อ การเรียกชื่อของท่อ  การใช้งานท่อ เกลียว รวมทั้งวาล์วควบคุม เรียกได้ว่าเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับระบบเครื่องมือวัดและระบบควบคุมนั่นเอง

Sensor and Transducer

Introduction to Process Instrumentation

Instrumentation หมายถึง การออกแบบ (Engineering), การจัดหา (Procurement) ,การติดตั้ง (Installation) รวมถึงการทดสอบและนำเข้าใช้งาน(Commissioning) เครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรมรวมทั้งระบบควบคุม (Control System) ที่ใช้สำหรับงานอุตสาหกรรมการผลิตแบบเป็นขบวนการ (Process Industry)

ü Sensor / Detector เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดค่าของ Process Variable ได้แก่ Pressure , Level , Temperature , Vibration Sensor , Speed Sensor , etc.

ü Transmitter / Transducer / Switch = อุปกรณ์ส่งสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งมีหน้าที่ในการแปลง Process Variable เป็น Electrical Signal

ü Control equipment room = ประกอบด้วยอุปกรณ์ทางไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น Controller, Recorder เป็นต้น เพื่อใช้ในการประมวลผล

ü Final Element = Control Value, Air Cylinder, Actuator, etc.

1. รูปแบบของเครื่องมือวัด (Instrument Type) มี 2 รูปแบบ คือ

· Direct Mount หรือ Field Mount เป็น Instrument ที่มีส่วน sensor และส่วนแสดงผล รวมอยู่ด้วยกันและมี Casing อย่างดี เพื่อป้องกันความเสียหายจากสภาวะต่าง ๆ อุปกรณ์เหล่านี้ เช่น Pressure Gauge, Level Transmitter, Temp. Switch เป็นต้น

· Panel Mount/Control Room Mount เป็น Instrument ที่ต้องติดตั้งไว้ภายในห้องที่มีการปรับสภาพอากาศ โดยมากจะเป็นห้องแอร์ Instrument เหล่านี้ได้แก่ Recorder, Alarm, Controller เป็นต้น

Measurement Accuracy ความถูกต้องของการวัดขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ดังนี้

a. Accuracy Class of Calibration Equipment อุปกรณ์ที่ใช้ปรับแต่งต้องมีaccuracy ที่สูงกว่า instrument มากๆ

b. Amplitude of Measuring Value ค่าที่วัดได้ยิ่งสูงยิ่งดี ( high amplitude ) เพราะทำให้ง่ายต่อการนำไปใช้งาน รวมทั้งลดปัญหาจากการรบกวนของ noise

c. Error From Sensor ที่เกิดจาก

- Ambient Conditions โดยเฉพาะอุณหภูมิที่มีผลต่อการวัดเกือบทุกประเภท

- Aging อายุการใช้งานยิ่งนานยิ่งทำให้เกิดค่า error จากการวัดได้ง่าย

- Friction โดยมากมักเกิดกับอุปกรณ์ที่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่

- Interaction Loss เป็นปัญหาต่อเนื่องมาจาก friction

- Readability โดยมากมักเกิดจากส่วนแสดงผลและผู้อ่านค่า

- Time Lag เป็นธรรมชาติของอุปกรณ์ที่ไม่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงได้อย่างทันทีทันใด

- Transmission การส่งถ่ายสัญญาณทั้งแบบ pneumatic and electrical signal ย่อมเกิด error ขึ้นเสมอ ส่วนมากมาจากปัญหาของ signal loss

- อื่น ๆ

Terminology in Measurement เป็นศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับงาน Instrument มากที่สุด เมื่อใดที่มีการกล่าวถึงเรื่องการวัดจะต้องมี 4 ข้อนี้เข้ามาเกี่ยวข้องเสมอ

a. Accuracy

b. Repeatability

c. Linearity

d. Sensitivity

2. Control System

2.1 Open Loop Control

Sequence Control หมายถึง การควบคุมลำดับการทำงานตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ เป็น Open Loop Control ที่ใช้กันอย่างกว้างขวาง เช่น วงจร Safety หรือ Interlock แบ่งเป็น 2 แบบ คือ

- Time Sequence

- Logic Sequence

2.2 Feed Forward Control

เป็นการควบคุมอีกแบบหนึ่งที่นำเอาค่าของสัญญาณของ Disturbance เข้ามาเพื่อทำการปรับแต่ง Manipulated Variable ก่อนที่ Controlled Variable จะเปลี่ยนแปลงไปมาก นิยมใช้กับ process ที่มีการเปลี่ยนแปลงของ load บ่อย ๆ เมื่อนำการควบคุมชนิดนี้เข้ามาใช้ร่วมใน Feedback Loop จะทำให้ Controlled Variable เกิดเปลี่ยนแปลงหรือมี Deviation น้อยที่สุด

จากรูป

water temperature outlet = controlled variable

steam flow rate(inlet) = manipulated variable

water flow rate(inlet) = disturbance