กราวด์ริง สำคัญอย่างไรกับ Electromagnetic Flow Meter ?

กราวด์ริง (Grounding Ring) ทำหน้าที่อะไรและสำคัญอย่างไรกับ Electromagnetic Flow Meter ?

How is important of Electromagnetic Flow Meter Grounding Ring ?

หลายๆ ท่านที่เคยใช้งาน Electromagnetic Flow Meter หรือมิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบสนามแม่เหล็กไฟฟ้าก็อาจจะได้เคยเห็นผ่านตากันมาบ้าง หรืออาจจะเห็นเป็นการต่อสายกราวด์ที่ตัวโครงของมิเตอร์ซึ่งบางท่านก็อาจจะทราบถึงความสำคัญของมัน แต่สำหรับมือใหม่หรือหลายๆ ท่านก็อาจจะไม่ทราบอาจจะแค่ติดตั้งให้ถูกต้องหรือเห็นตามคู่มือของผู้ผลิต แล้วก็ทำให้มันถูกต้องตาม Installation Guide ซะ บทความนี้เราจะมาอธิบายพื้นฐานและเทคนิคเล็กๆ น้อยๆ ของการทำ Grounding และใช้งาน Grounding Ring

ก่อนอื่นที่เราจะมาทราบถึงการทำ Grounding และใช้งาน Grounding Ring เราจะต้องทราบก่อนว่า Electromagnetic Flow Meter นั้นมีหลักการทำงานพื้นฐานมาจากอะไร ซึ่งทางทีมงานอีเอสโอ เทค ได้เขียนบทความอธิบายไว้แล้วท่านสามารถอ่านย้อนหลังได้ที่นี่   หลักการทำงานของ Electromagnetic Flow Meter

อย่างที่เราทราบกันดีว่า Electromagnetic Flow Meter นั้นใช้หลักการวัดอัตราการไหลจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าตามกฎของฟาราเดย์ ซึ่งจะมีขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ด้านในท่อ และจะมีอิเล็กโทรดอยู่ 2 จุดที่ตรวจวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงจากตัวกลางที่ไหลตัดผ่านสนามแม่เหล็กซึ่งจะต่ออยู่กับทรานสมิตเตอร์และแปลงเป็นอัตราการไหล ซึ่งสัญญาณไฟฟ้าจากการตรวจวัดของ Electromagnetic Flow Meter นั้นค่อนข้างอ่อนมากๆ อยู่แล้ว เพราะฉะนั้นผู้ผลิตและผู้ใช้งานจะต้องออกแบบและหากระบวนการกำจัดหรือลดสัญญาณรบกวนต่าง ๆ ให้มากที่สุด 

ซึ่งโดยปกติ Electromagnetic Flow Meter แบรนด์ที่มีคุณภาพการผลิตที่ดีจะมีเทคโนโลยีในการจัดการสัญญาณรบกวนต่างๆ เป็นพื้นฐานอยู่แล้วแต่โดยทั่วไปจะมีการต่อ Ground connection ตามจุดต่างๆ และที่เทอมินอลกราวด์เพื่อให้ผู้ใช้งานมาต่อกับกราวด์ของระบบซึ่งเป็นพื้นฐานที่ผู้ใช้งานไม่ต้องทำอะไรเพิ่มเติมสำหรับกระบวนการ ซึ่งจุดกราวด์ที่ตัว Electromagnetic Flow Meter นี่แหละเป็นเหมือนจุดอ้างอิง (Reference) สัญญาณวัดขณะไม่มีการไหลให้มีสเถียรภาพ (Zero Flow) และทำให้การวัดมีความแม่นยำขณะที่มีตัวกลางไหลผ่าน

โดยหากบางท่านที่มีประสบการณ์การใช้งาน Electromagnetic Flow Meter มายาวนานก็พอจะทราบว่าบางการใช้งานหรือหน้างานบางที่เราก็อาจจะเจอกับสิ่งที่มองไม่เห็นก็เป็นได้ ฮ่าๆ ซึ่งทางผู้เขียนก็เคยเจอกับตัวเองมาบ้างเหมือนกันซึ่งไว้จะอธิบายในย่อหน้าต่อไป โดยเราไม่สามารถคาดเดาได้เลยกับตัวกลางหรือวัสดุท่อพิเศษบางอย่าง

โดยการติดตั้งที่ถูกต้องและทำ grounding นั้นมีความสำคัญอย่างมากกับ Electromagnetic Flow Meter เพื่อทำให้มิเตอร์วัดมีความน่าเชื่อถือในการตรวจวัด มีค่าการวัดที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพในการวัดตรงตามดาต้าชีทของผู้ผลิต โดยการทำ grounding ก็เป็นการกำจัดและลดสัญญาณรบกวนต่าง ๆ (Noise) ในระบบที่อาจจะผ่านปะปนมากับตัวกลางที่นำไฟฟ้าได้ , เครื่องวัดอื่น ๆ หรือจากระบบไฟฟ้าต่างๆ ที่อาจจะเปลี่ยนเป็นสัญญาณรบกวนและมีผลต่อกระบวนการตรวจวัดของ Electromagnetic Flow Meter ได้  หากเปรียบเทียบให้เห็นภาพก็จะคล้ายกับการที่เราต่อสัญญาณเซนเซอร์ หรือสัญญาณควบคุมด้วยสายสัญญาณตัวนำที่มีชิลด์ (Shield) โดยการต่อสายชีลด์ลงกราวด์เพื่อหักล้างสนามแม่เหล็กที่เหนี่ยวนำรบกวนการส่งสัญญาณให้เครื่องวัดหรือคอนโทรลเลอร์ได้รับข้อมูลหรือสัญญาณที่ผิดเพี้ยน

ซึ่งการติดตั้งและการต่อกราวด์ของ Electromagnetic Flow Meter ก็จะมีหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยกราวด์ริงก็จะเป็นหนึ่งในอุปกรณ์เสริมที่นิยมนำมาติดตั้งใช้งาน โดยกราวด์ริงจะทำมาจากวัสดุโลหะที่นำไฟฟ้าได้ดีเช่น ทองแดง , สแตนเลสตีล และตัดขึ้นรูปเป็นวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางพอดีกับขนาดท่อของโฟลว์มิเตอร์โดยไม่ขวางตัวกลางพร้อมรูสำหรับเชื่อมต่อโบลท์กับสายกราวด์ โดยมากก็มักจะสั่งทำเป็นวัสดุที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนจากตัวกลาง นิยมใช้เป็นสแตนเลสตีล เนื่องจากกราวด์ริงก็จะมีการสัมผัสกับตัวกลางด้วยเหมือนกัน

ภาพตัวอย่างกราวด์ริง Electromagnetic Flow Meter แบรนด์ Artang ในลังสินค้าก่อนส่งมอบ

โดยกราวด์ริงก็ไม่ใช่หมายความว่าจะต้องใช้กับทุกงานไปซะทีเดียว ซึ่งบางทีก็อาจจะไม่จำเป็นสำหรับบางงาน ซึ่งหากเป็นท่อขนาดใหญ่มากๆ ก็ยากที่จะหาหรือทำกราวด์ริงได้ หากทำก็มีราคาสูงพอสมควร ก็อาจจะเป็นการแค่ทำ Grounding แล้วต่อลงแท่ง Groud rod ตามปกติก็ได้เช่นกัน ซึ่งเราก็จะมีวิธีการต่อและมีเกณฑ์ในการทำ grounding อยู่เช่นกันว่าเมื่อใดควรจะใช้วิธีไหน ซึ่งเราจะแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบดังนี้ (ซึ่งเราจะอ้างอิงตามแมนนวล Artang เป็นหลัก)

 1. Grounding for conductive pipe  การทำกราวด์ดิ้งกับท่อที่เป็นโลหะ สำหรับท่อท่อที่เป็นโลหะมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้นั้นเราไม่จำเป็นต้องใช้ Ground ring เนื่องจากท่อที่เป็นโลหะจะเชื่อมต่อกับตัว Electromagnetic Flow Meter ผ่านโบลท์และปะเก็นซึ่งตัวโครงสร้างของ Electromagnetic Flow Meter เองส่วนใหญ่ก็จะเป็นเหล็กหล่อ หรือสแตนเลสสตีลอยู่แล้ว ในกรณีนี้เราจะทำการต่อกราวด์กับตัว Electromagnetic Flow Meter เข้ากับท่อโลหะทั้งสองฝั่งทั้งด้าน Upstream , Downstream จากนั้นต่อลงกราวด์ระบบก็เพียงพอและถูกต้องตามคู่มือการติดตั้ง โดยหน้าแปลนหรือท่อโลหะทั้งสองฝั่งก็เปรียบเสมือนกราวด์ริงนั่นเอง

ภาพแสดงการต่อ Ground สำหรับงานติดตั้ง Electromagnetic flow meter กับท่อโลหะ

2. Grounding for Non-conductive pipe  การทำกราวด์ดิ้งกับท่อที่เป็นอโลหะ โดยมากที่พบเจอบ่อยจะเป็นท่อ PVC หรือ PTFE ซึ่งกรณีนี้จำเป็นจะต้องใช้อุปกรณ์เสริมกราวด์ริง (Ground ring) โดยเราจะติดตั้งกราวด์ริงทั้งสองฝั่งของ Electromagnetic Flow Meter และติดตั้งปะเก็นเข้ากับหน้าแปลนของท่ออโลหะทั้งสองฝั่งตามปกติ โดยเราจะต่อกราวด์ที่ตัว Electromagnetic Flow Meter จากนั้นต่อไปที่กราวด์ริงทั้งสองฝั่งและต่อลงกราวด์ระบบตามลำดับไป เพื่อให้การวัดค่ามีความสเถียรและแม่นยำ ซึ่งการต่อกราวด์ก็ใช้สำหรับเป็นจุดอ้างอิงให้กับสัญญาณของวงจร differential amplifier ก่อนที่จะส่งสัญญาณไปยังคอนเวอร์เตอร์เพื่อแปลงผล

โดยกราวด์ริงเราจะใช้ต่อเมื่อ ท่อของกระบวนการเป็นอโลหะหรือตัวกลางเป็นสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน หากตัวกลางมีฤทธิ์กัดกร่อนโดยมากก็จะใช้ท่อที่ทนต่อสารกัดกร่อนได้ ดังนั้นผู้ใช้งานจะต้องเลือก Electrode และ Ground ring ที่มีวัสดุทนต่อการกัดกร่อนของตัวกลางนั้นได้ด้วย

ภาพแสดงการต่อ Ground สำหรับงานติดตั้ง Electromagnetic flow meter กับท่ออโลหะ

3. Grounding for pipelines with cathodic protection  โดยท่อที่มีการทำระบบ Cathodic Protection ซึ่งเป็นระบบที่ทำเพื่อป้องกันการกัดกร่อนหรือผุกร่อนหรือท่อโลหะ โดยการส่งกระแสตรงไฟฟ้าผ่านท่อไปยัง Sacrificial Anodes ซึ่งจะนิยมใช้กับระบบท่อส่งขนาดใหญ่ต่างๆ ท่อส่งน้ำใต้ดิน ท่อส่งน้ำมัน ท่อส่งทางทะเล เป็นต้น โดยเมื่อมีการส่งผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านท่อตัวกลางก็อาจจะรบกวนต่อกระบวนการตรวจวัดของ Electromagnetic Flow Meter ได้ โดยในกรณีนี้เราจะมีการใช้กราวด์ริง (Ground ring) และมีการต่อเช่นเดียวกันกับกรณีที่ใช้งานกับท่ออโลหะ แต่เราจะมีการต่อ Ground loop ระหว่างท่อตัวกลางทั้งสองฝั่งเข้าหากันเพื่อเป็นการบายพาสกระแสไฟฟ้าของระบบ Cathodic Protection ให้ใช้งานได้ปกติและไม่มีการรบกวนกับ Electromagnetic Flow Meter ซึ่งวิธีนี้ก็จะมีความซับซ้อนมากกว่าเดิมเล็กน้อย

ภาพแสดงการต่อ Ground สำหรับงานติดตั้ง Electromagnetic flow meter กับท่อโลหะที่มีการทำ Cathodic Protection

หลังจากอ่านมาถึงตรงนี้หลายท่านคงจะมีความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับการใช้งาน Electromagnetic Flow Meter และกราวด์ริง (Ground ring) กันบ้างพอสมควร ซึ่งตัวผู้เขียนเองนั้นก็เคยได้เจองานที่พบปัญหาเนื่องจากไม่ตระหนักถึงความสำคัญของการติดตั้งที่ถูกต้องเท่าที่ควร จากประสบการณ์เคยมีลูกค้าที่นำไปใช้กับระบบบ่อบำบัดน้ำเสียและเป็นการวัดการไหลของการเติมสารเคมีไปที่บ่อบำบัดในการบวนการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งตรงตามตำราเป๊ะ ฮ่าๆ แต่ด้วยความที่ไม่ได้เห็นความสำคัญจึงไม่ได้แนะนำให้ลูกค้าซื้อกราวด์ริงและติดตั้งให้ถูกต้อง ผลปรากฎว่ามิเตอร์ไม่สามารถวัดอัตราการไหลที่แม่นยำได้ ค่ามีการแกว่งสวิงไปมา สุดท้ายแล้วก็ต้องส่งกราวด์ริงไปให้ลูกค้าเพื่อติดตั้งให้ถูกต้อง เข้าตำราเสียน้อยเสียยาก เสียมากเสียง่าย เสียทั้งเวลาและค่าใช้จ่ายต่างๆ ในการแก้ปัญหา ซึ่งทางผู้เขียนเองก็ไม่ได้เห็นหน้างานและซักข้อมูลการนำไปใช้อย่างละเอียดด้วยก่อนลูกค้าจะสั่งซื้อไปใช้ นับว่าเป็นประสบการณ์ที่ดี เพราะฉะนั้นหากลูกค้าท่านใดที่ติดต่อขอข้อมูลหรือขอราคาเพื่อพิจารณาสั่งซื้อมิเตอร์วัดอัตราการไหลชนิดต่างๆ กับทาง บริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด หากทางฝ่ายขายซักข้อมูลสอบถามรายละเอียดเยอะแยะมากมายก็ได้โปรดขอลูกค้าอย่าเพิ่งหงุดหงิดหรือนอยด์กัน เนื่องด้วยเหตุผลที่กล่าวมาข้างต้นนี่เองและเพื่อการใช้งานที่ถูกต้องยาวนานตาม Datasheet ระบุ จะได้ไม่เกิดปัญหาขึ้นในภายหลัง

ซึ่งสำหรับบางท่านที่เคยใช้งานก็อาจจะมองว่าใช้งานมาตั้งเยอะไม่ต่อกราวด์ ไม่ใช้กราวด์ริงก็ไม่เห็นจะเป็นอะไรเลย ติดตั้งมาตั้งหลายที่ไม่เคยมีปัญหา ใช่ครับก่อนที่ผมจะเจอปัญหาก็คิดแบบนี้เหมือนกัน ฮ่าๆ เพราะฉะนั้นหากไม่ได้เหลือบ่ากว่าแรงเราก็สามารถทำให้ถูกต้องตามที่ผู้ผลิตแนะนำได้ รู้ไว้ใช่ว่าใส่บ่าแบกหาม เพราะเราเองก็ไม่อาจทราบได้ว่าหน้างานไหนจะเกิดปัญหาหรือไม่เกิดซึ่งไม่สามารถที่จะคาดเดาได้ แต่หากเราทำถูกต้องตั้งแต่แรกเราก็ไม่ต้องมานั่งลุ้นและเสียเวลากับการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น

โดย Electromagnetic Flow meter แบรนด์ Artang นั้นทางบริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด จะแถมกราวด์ริง (Ground ring) ไปให้ลูกค้าที่สั่งซื้อทุกท่านเลย เพื่อความสะดวกของลูกค้าไม่ต้องจัดหาหรือสั่งซื้อตามขนาดให้เสียเวลา ส่วนลูกค้าจะติดตั้งหรือไม่ติดตั้งอันนี้ก็แล้วแต่ทางผู้ใช้งานเป็นคนตัดสินใจแล้วแต่ความสะดวกของแต่ละท่าน

ภาพแสดงกราวด์ริง (Ground Ring) พร้อมชุดสายกราวด์ Electromagnetic Flow Meter แบรนด์ Artang ที่มีมาให้

ผู้เขียน  :  Anakin

บทความนี้เป็นลิขสิทธิ์ของทาง บริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด

ที่มา

https://instrumentationtools.com/importance-of-magnetic-flow-meters-grounding/

https://zeroinstrument.com/why-does-a-magnetic-flow-meter-need-grounding/

https://forumautomation.com/t/the-vital-role-of-grounding-in-electromagnetic-flowmeters/11468

https://www.holykell.com/Why-Does-A-Magnetic-Flow-meter-Need-Grounding.html

https://www.mycelectric.com/grounding-ring-vs-grounding-electrode/

https://bcstgroup.com/which-are-the-problems-with-grounding-magneticf-lowmeters/

https://www.thaiparker.co.th/th/articles/processing-service/what-is-cathodic-protection-and-how-does-it-work

หากท่านใดสนใจต้องการมิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบสนามแม่เหล็ก(Electromagnetic Flow Meter) ไปประยุกต์ใช้กับงานของท่านสามารถเขาไปเลือกรุ่นสินค้าได้ที่ลิงค์ด้านล่าง

Electromagnetic Flow Meter Aimag A/H Series

และหากสนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมสามารถติดต่อเราได้ทางช่องทางดังต่อไปนี้

   Line Official Account : @eso.co.th

   Email : info@eso.co.th

   Facebook : facebook.com/eso.co.th

   Telephone : 097-253-2728 , 097-275-2279