อุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ในระบบตรวจวัด

1. อุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ในระบบตรวจวัดอุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ในระบบตรวจวัด • ประกอบไปด้วยรายการดังต่อไปนี้ • อุปกรณ์วัดระดับน้ำ • ชนิดอุลตร้าโซนิค • ชนิดบับเบิ้ล • อุปกรณ์วัดปริมาณน้ำฝน • อุปกรณ์วัดคุณภาพน้ำ • ความนำไฟฟ้า • ออกซิเจนละลายในน้ำ • ความเป็นกรด-ด่าง และอุณหภูมิ

2. คู่มือการใช้งานและบำรุงรักษาคู่มือการใช้งานและบำรุงรักษา อุปกรณ์วัดระดับน้ำ(อุลตร้าโซนิค) Ultrasonic Level Measurement Prosonic M FMU 40/41/43

3. 1. บทนำ • เป็นเครื่องมือวัดระดับที่ใช้คลื่น Ultrasonic • มีทั้ง Transmitter และ Sensor อยู่ในตัวเดียวกัน • เหมาะสำหรับงานวัดระดับแบบต่อเนื่อง • ไม่ต้องมีส่วนหนึ่งส่วนใดของอุปกรณ์ สัมผัสกับผิวของวัตถุที่ต้องการวัด

4. รูปแบบของอุปกรณ์ในแต่ละรุ่นรูปแบบของอุปกรณ์ในแต่ละรุ่น

5. 1.1 หลักการวัดเบื้องต้น การทำงานของ Prosonic M อาศัยหลักการส่งคลื่น Ultrasonic จากตัว Transmitter ที่ติดตั้งอยู่เหนือพื้นผิวที่ต้องการวัดผ่านอากาศไปกระทบกับผิววัตถุที่ต้องการวัด หลังจากนั้นคลื่นจะสะท้อนกลับมายัง Transmitter อีกครั้ง ซึ่งขณะนี้ทำหน้าที่เป็นตัวรับและแปลงกลับเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ระยะเวลาในการรับและส่งคลื่นนี้ เรียกว่า “The time of flight” ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะทางระหว่าง Sensor และผิวของวัตถุที่วัด

6. 1.2 คุณสมบัติของอุลตร้าโซนิค อัลตราโซนิก คือ คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกว่า 20 kHz อันเป็นย่านที่หูมนุษย์ไม่ได้ยินและระดับพลังงานต่ำมากเพียงไม่กี่มิลลิวัตต์เท่านั้น ความเร็วของคลื่นเสียงในตัวกลางขึ้นอยู่กับรูปแบบของคลื่น ความหนาแน่น และคุณสมบัติการยืดหยุ่นของตัวกลาง (Elastic Constant) ของตัวกลางที่คลื่นเสียงนั้นเดินทางผ่าน เมื่อคลื่นเสียงวิ่งอยู่ในตัวกลางไปกระทบของแข็ง เช่น กำแพง หน้าผา หรือพื้นผิวของของเหลว บางส่วนของคลื่นเสียงเท่านั้น จะแทรกผ่านเข้าไปในสารนั้นๆ ส่วนใหญ่จะสะท้อนกับ ที่เรียกว่า เอคโค่ (Echo)

7. 2. การติดตั้ง2.1 ระยะ Blocking Distance เนื่องจากว่าคลื่น Ultrasonic ที่ส่งออกมาจากเครื่องมือวัดนี้มีค่า Ringing Time อยู่ค่าหนึ่ง ดังนั้นมันจึงมีระยะๆหนึ่งที่ Sensor ไม่สามารถตรวจจับคลื่นที่สะท้อนกลับมาได้ ระยะนี้เรียกว่า “Blocking Distance หรือ B.D.” เป็นระยะที่สั้นที่สุดระหว่าง Sensor และผิวของวัตถุที่ต้องการวัดที่ Prosonic M สามารถอ่านค่าได้ เวลานำไปใช้งาน ระยะที่ต้องการวัดสูงสุดต้องไม่เกินค่า Blocking Distance เช่น รุ่น FMU43 สามารถวัดได้สูงสุด 15 เมตร และมีค่า B.D. = 0.6 เมตร ดังนั้นระยะที่วัดได้สูงสุดจะไม่เกิน 14.4 เมตร

8. รูปแบบการติดตั้งอุปกรณ์(1)รูปแบบการติดตั้งอุปกรณ์(1)

9. รูปแบบการติดตั้งอุปกรณ์(2)รูปแบบการติดตั้งอุปกรณ์(2)

10. 2.2 การต่อสาย การต่อสายมี 2 แบบ ดังนี้ 1) 2-Wire, Loop-Powered Version2) 4-Wire Version

11. 2.3 Power Supply • Power supply จะแบ่งออกตามลักษณะการต่อสายดังต่อไปนี้

12. 3. การใช้งานและการปรับตั้ง • Function การทำงานต่างๆและค่าที่วัดได้สามารถดูค่าและกำหนดได้จาก display ซึ่งสามารถถอดออกจากตัวเครื่องได้ตามรูป

13. 3.1 การ ถอด Display ออกจากตัวเครื่องเพื่อใช้ในการ Calibration • 1. หมุนฝาครอบออก • 2. ดึง display ออกจากตำแหน่งและถอดสายที่ตำแหน่ง • 3. เปิดแผ่นเหล็กที่ปิดอยู่ออก • 4. จะพบ Terminal ของ power supply และ signal • 5. ใส่สายที่ต้องการเข้าไปในช่องใส่สาย และต่อเข้า terminal, power supply and signal • 6. ต่อสายกราวด์เข้าที่ Terminal หมายเลข 7 • 7. ไข Terminal ให้แน่น • 8. ใส่แผ่นเหล็กในตำแหน่งเดิม • 9. ใส่สาย Display ที่ตำแหน่งเดิม • 10.ปิดฝาครอบตามเดิม

14. 3.2 รูปแบบที่ปรากฏบน Display Display(1)

15. Display(2)

16. 3.3 การปรับตั้งค่า (Configuration) • ตัวอย่างเช่น ใช้ Prosonic M FMU 43 วัดระดับของน้ำที่อยู่ในแม่น้ำลึก 15 เมตรและไหลเชี่ยว โดยมี Blocking Distance เท่ากับ 0.6 เมตร ค่าต่ำสุด E = 15 เมตร ระดับสูงสุด F= 14.40 เมตร

17. วิธีการ Configuration ทำดังนี้ • เรียก menu basic setup 00 ซึ่งเป็นพื้นฐานของการ setup • จากนั้นเลือก no ceiling เพราะเป็นพื้นที่เปิดไม่มีหลังคาปิด • จากนั้นที่ medium property 003 เลือก liquid เพราะเป็นของเหลว • จากนั้นที่ process cond 004 เลือก fast change เพราะเป็นน้ำไหลเชี่ยว • จากนั้นที่ empty calibrate 005 ป้อนค่า E = 15 เมตร • จากนั้นเครื่องจะแสดงค่า BD = 0.6 เมตร ออกมาให้ • จากนั้นที่ full calibrate ป้อนค่า 14.40 เมตร • จากนั้นเครื่องจะคำนวณออกมา เป็นค่า ระยะทางจากผิวน้ำถึง sensor และค่าความลึกของน้ำ • จากนั้นกด ปุ่ม + และ – พร้อมกัน หน้าจอ display จะแสดงออกมาเป็นค่าความลึกของน้ำ • ส่วนค่าระดับของสัญญาณที่นำไปใช้ 4-20 ma เครื่องจะคำนวณค่าระดับของสัญญาณ max และ min มาให้อัตโนมัติหรือจะกำหนดเองก็ได้ • รูปแบบต่างๆ จะอยู่ในรายละเอียดของตาราง menu ต่อไป

18. 4. การบำรุงรักษา4.1 การตรวจสอบทั่วไป ให้ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้ อย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง • ความเสียหายภายนอก • จุดต่อ Ground • ปะเก็นอยู่ในสภาพดีหรือไม่ • ring อยู่ในสภาพดีหรือไม่ • Cable glands อยู่ในสภาพดีหรือไม่ • มีความสึกกร่อนเกิดขึ้นหรือไม่ • มีการรั่วซึมหรือไม่ • มีความสกปรกหรือไม่

19. 4.2 ตรวจสอบการทำงาน และ Calibration ให้ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้ อย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง • เช็คค่า Parameter ทั้งหมดเทียบกับ Commissioning Report • ใช้เทปวัดมาตรฐานวัดระดับของของเหลวเทียบกับค่าที่วัดได้จาก Prosonic Transmitter ถ้าค่าที่วัดได้มีความคลาดเคลื่อนมาก ให้ป้อนค่าที่วัดได้จริง (Actual Level) • คำนวณหากระแสของระดับในขณะนั้นเทียบกับกระแสที่วัดได้จากแอมมิเตอร์ ถ้ามีความคลาดเคลื่อนเกิน 0.1 mA ให้เรียก E&H (Thailand) Service เพื่อปรับแต่งกระแสของ Instrument ใหม่ • รายละเอียดทั้งหมดให้ดูจากคู่มือการใช้งาน

20. 5. การวิเคราะห์อาการผิดปกติ

22. ตัวอย่างรูปภาพแสดงการติดตั้งใช้งานจริงตัวอย่างรูปภาพแสดงการติดตั้งใช้งานจริง

23. ตัวอย่างรูปภาพแสดงการติดตั้งใช้งานจริงตัวอย่างรูปภาพแสดงการติดตั้งใช้งานจริง

24. ตัวอย่างรูปภาพแสดงการติดตั้งใช้งานจริงตัวอย่างรูปภาพแสดงการติดตั้งใช้งานจริง