ลูกลอย (Float Switch) มีหลักการทำงานอย่างไร?

ลูกลอย (Float Switch) มีหลักการทำงานที่สามารถลอยตัวขึ้นเหนือน้ำได้โดยใช้แรงของตัวลูกลอยเอง ซึ่งจะเกิดจากการเอียงหรือพลิกตัวของลูกลอย แต่ทั่วๆ ไปจะใช้งานอยู่ที่มุมเอียง 45 องศา เพื่อที่จะทำให้ตัวสวิทซ์ที่อยู่ภายในของลูกลอยทำงาน และถ้าเป็นการใช้งานในด้านอุตสาหกรรม หรือที่ๆ มีการใช้งานบ่อยๆ ครั้ง จำเป็นต้องใช้ลูกลอยที่มีโครงสร้างเป็น ไมโครสวิทซ์ (Micro Switch) เพราะจะมีอายุการใช้งานที่มากกว่า 10 ล้านครั้ง และจะมีความปลอดภัยมากกว่าลูกลอยชนิดที่มีราคาถูก เพราะชนิดลูกลอยที่มีราคาถูกภายในจะทำมาจากสวิทซ์ปรอท ทำให้มีอายุการใช้งานที่สั้นกว่า และอาจจะทำให้เกิดอันตรายได้ถ้าเกิดการแตกหรือรั่ว

ทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับ ลูกลอย (Float Switch)

หลักการของอาร์คิมีดิส (Archimedes principle) กล่าวไว้ว่า เมื่อหย่อนวัตถุลงไปในน้ำ ปริมาตรของน้ำส่วนที่ล้นออกมา จะเทียบเท่ากับปริมาตรของก้อนวัตถุนั้นที่เข้าไปแทนที่ของน้ำ 

สรุปหลักอาร์คิมีดิส ดังนี้

1. ปริมาตรของเหลวที่ถูกแทนที่ จะเท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมลงในของเหลว

2. น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในของเหลว จะมีค่าน้อยกว่าน้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ เนื่องจากแรงพยุงของของเหลวมีมากกว่าแรงพยุงของอากาศ

3. น้ำหนักของวัตถุที่หายไปในของเหลว จะเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ ซึ่งคำนวณได้จากผลต่างของน้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศกับน้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในของเหลว

4. น้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ จะเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุส่วนที่จมลงไป

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับแรงพยุง

รูปภาพ แรงพยุง หรือแรงลอยตัว (Buoyant Force)

ที่มา: https://th.wikipedia.org/wiki/แรงลอยตัว

1. ชนิดของวัตถุ วัตถุแต่ละชนิดจะมีความหนาแน่นแตกต่างกัน เช่น เหล็ก ไม้ พลาสติก ที่มีมวลเท่ากัน เหล็กจะมีความหนาแน่นมากกว่าไม้และไม้มีความหนาแน่นมากกว่าพลาสติก ซึ่งวัตถุที่มีความหนาแน่นมากจะจมลงไปในของเหลวมาก

2. ชนิดของเหลว ของเหลวแต่ละชนิดมีความหนาแน่นแตกต่างกัน เช่น น้ำบริสุทธิ์มีความหนาแน่นมากกว่าเอทิลแอลกอฮอล์และน้ำมันเบนซิน เป็นต้น ซึ่งของเหลวที่มีความหนาแน่นมาก จะมีแรงพยุงมาก

3. ขนาดของวัตถุ จะส่งผลต่อปริมาตรที่จมลงไปในของเหลวซึ่งถ้าวัตถุมีขนาดใหญ่ จะมีปริมาตรที่จมลงไปในของเหลวมาก ทำให้แรงพยุงมีค่ามาก

สมการที่ใช้ในการคำนวณหาแรงพยุงเป็นดังนี้

                                       F          =         pVg

เมื่อ    p   คือ  ความหนาแน่นของของเหลว มีหน่วยเป็น กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3)

          V    คือ  ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่  มีหน่วยเป็น ลูกบาศก์เมตร (m3)

          g    คือ  ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที2 (m/s2)

          F    คือ  ขนาดของแรงพยุง มีหน่วยเป็น นิวตัน (N)

TSURUMI รุ่น LB Series ปั๊มแช่, ปั๊มจุ่ม

TSURUMI รุ่น LB Series (Submersible Portable Dewatering Pump)

เป็นเครื่องสูบน้ำแบบพกพา แบบ Submersible รูปทรงกะทัดรัด สะดวกต่อการเคลื่อนย้าย เป็นชุด 1 เฟสปั๊มมีความทนทานเทียบเท่ากับปั๊มระบายน้ำ 3 เฟส เนื่องจากชิ้นส่วนทนทานการสึกหรอ การไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าไหลผ่านช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการระบายความร้อนของมอเตอร์ได้สูงสุดทำให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องในระดับน้ำต่ำและความสามารถในการสูบน้ำแบบ Run Dry แม้ว่า LB ทุกรุ่น จะมีรูปร่างขนาดเล็ก และยังมีน้ำหนักเบา แต่สามารถรองรับท่อขนาด 8 นิ้วได้ ลักษณะการใช้งานสามารถเลือกได้ระหว่างแนวตั้งและเอียงซึ่งจะช่วยป้องกันการพับหรืองอของท่อระบายออก

การใช้งานทั่วไปของ TSURUMI รุ่น LB Series (Applications)

เป็นเครื่องสูบน้ำที่ออกแบบให้มีหูหิ้วและมีน้ำหนักเบา แต่ประกอบด้วยวัสดุที่แข็งแรง เพื่อให้สามารถยกหรือเคลื่อนย้ายได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และดูแลรักษาง่าย โดยสามารถการใช้งานท่อทางส่งเครื่องของสูบน้ำได้

เหมาะสำหรับ

- งานระบายน้ำในที่พักอาศัย เช่น ห้องใต้ถุนบ้าน

- งานระบายน้ำทิ้ง

- งานระบายน้ำในงานก่อสร้าง

- งานตกแต่งทำน้ำพุหรือน้ำพุเทียม

TSURUMI รุ่น TLD SERIES

เครื่องเติมอากาศแบบจุ่ม Tsurumi  ปั๊มจุ่ม ปั๊มแช่ เป็นเครื่องเติมอากาศไดอะแฟรมที่ออกแบบมาสำหรับใช้เติมอากาศน้ำเสียในขั้นตอนการรักษาทางชีวภาพของน้ำ (ระบบบำบัดน้ำเสียขนาดเล็ก) เครื่องเติมอากาศนี้ยังเหมาะสำหรับใช้เติมอากาศในน้ำที่ชัดเจนในการเพาะเลี้ยงสัตว์ fish farming หรือพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ และสามารถใช้กับงานน้ำเสียได้ทุกประเภททั้งโรงแรม อาคาร ห้างสรรพสินค้า โรงพยาบาล เครื่องเติมอากาศใต้น้ำแบบจุ่มน้ำ Submersible Ejector TSURUMI PUMP มีประสิทธิภาพในการถ่ายโอนออกซิเจนสูง

คุณลักษณะ ปั๊มลมเติมอากาศ ไดอะแฟรม diaphragm aerator
          - ตัวปั๊มผลิตจากอลูมิเนียม น้ำหนักเบา ระบายความร้อนได้ดี
          - เสียงเงียบขณะทำงาน
          - มีอุปกรณ์ตัดการทำงานเมื่อมอเตอร์ร้อนจัด
          - แรงสั้นสะเทือนต่ำ เครื่องเงียบ
          - ไม่มีน้ำมันในระบบอากาศ
          - ติดตั้งได้ทั้งภายในและภายนอกอาคาร

สำหรับบ่อบำบัดน้ำเสียเพื่อเติมออกซิเจน ในบ่อเติมอากาศในระบบบ่อบำบัดน้ำเสีย ออกแบบเพื่อใช้สำหรับเติมออกซิเจนในบ่อเติมอากาศในระบบบำบัดน้ำเสียสามารถกวนน้ำให้เข้ากับอากาศที่เติมเข้าไปได้อย่างทั่วถึง โดยสามารถปรับวาล์วเพื่อปรับปริมาตรของอากาศให้เหมาะกับงานได้ เหมาะสำหรับ
          - งานระบบบำบัดน้ำเสียชนิดเติมอากาศ
          - งานผสมกากตะกอนในระบบบำบัดน้ำเสีย
          - งานเติมอากาศในงานด้านการเกษตร

มาทำความรู้จัก “เครื่องเติมอากาศ” กันดีกว่า ว่าทำไมถึงต้องเติมอากาศหรือเติมออกซิเจนในน้ำ ???

การเติมออกซิเจน (อังกฤษ: oxygenation) หรือการเติมอากาศ (Aeration) เป็นหัวใจของการทำงานของระบบบำบัดน้ำเสียแบบใช้ออกซิเจนจากอากาศ เพราะหากระบบบำบัดน้ำเสียขาดออกซิเจน จุลินทรีย์ทั้งหลายก็จะไม่สามารถทำงานได้ ถ้ามีปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำสูง ระบบก็สามารถบำบัดน้ำได้ดีหรือสามารถรับน้ำเสียได้มากขึ้น แต่เนื่องจากค่าการละลายน้ำของออกซิเจนที่ความดันบรรยากาศมีค่าต่ำย่อมจะทำให้มีแรงขับ (Driving Force) ต่ำตามไปด้วย ดังนั้น การเพิ่มอัตราการละลายน้ำของออกซิเจนที่ความดันบรรยากาศ จึงได้แก่การเพิ่มผิวสัมผัส (Interfacial Area) ระหว่างอากาศกับน้ำให้มีค่ามากที่สุด 

สภาพการทำงานโดยทั่วไปของระบบบำบัดน้ำเสีย จะมีค่าความต้องการออกซิเจนเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาตามปริมาณความต้องการออกซิเจนของจุลินทรีย์ ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของน้ำเสียและความเข้มข้นของมวลสารอินทรีย์ ซึ่งในการออกแบบจะต้องเติมออกซิเจนให้แก่ระบบที่ความต้องการสูงสุดได้อย่างเพียงพอ การเติมอากาศให้กับระบบบำบัดน้ำเสียสามารถเติมได้โดย ดังนี้

1. เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ระบบบำบัดน้ำเสียที่ใช้การเติมอากาศแบบนี้ เช่น ระบบบำบัดแบบบ่อผึ่ง หรือสระผึ้ง(Stabilization Pond, SP) บ่อผึ่งแบบไร้ออกซิเจน (Anaerobic  Pond)  :  เป็นบ่อผึ่งที่อยู่บริเวณต้นน้ำซึ่งน้ำเสียยังคงประกอบด้วยสารอินทรีย์อยู่มากหรืออีกนัยหนึ่งค่าบีโอดียังสูง  กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์จะเป็นแบบไร้ออกซิเจน  สารอินทรีย์จะถูกเปลี่ยนรูปเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  มีเทน  ก๊าซไข่เน่า  เป็นต้น  แบคทีเรียที่เจริญเติบโตในบ่อนี้จะเป็นพวก  Anaerobic  Bacteria  ข้อเสีย  ของบ่อประเภทนี้คืออาจเกิดกลิ่นเหม็นเนื่องจากก๊าซไข่เน่า

2. การใช้ เครื่องเติมอากาศ เช่น กังหันตีน้ำ เครื่องเติมอากาศแบบใต้น้ำ เครื่องเติมอากาศแบบผิวน้ำ เครื่องกลในระบบบำบัดแบบสระเติมอากาศ (Aerated Lagoon) เครื่องกลในระบบตะกอนเร่ง (Activated Sludge) เป็นต้น ซึ่งการเติมอากาศวิธีนี้จำเป็นต้องมีพลังงานมาเกี่ยวข้อง แต่ถ้าไม่มีการควบคุมที่ดี ก็จะเกิดการสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์ เครื่องกลเติมอากาศมีหน้าที่อยู่ 2 ประการ คือ หน้าที่ในการให้ออกซิเจนแก่น้ำในระบบบำบัดน้ำเสียได้อย่างพอเพียง และหน้าที่ในการกวนน้ำเพื่อให้ออกซิเจนที่ละลายน้ำอยู่กระจายออกเสมอทั่วทั้งบริเวณที่ต้องการ

5 อันดับปั๊มสูบน้ำเสีย หรือปั๊มไดโว่ ยอดนิยม ที่ถูกถามถึงมากที่สุดในปี 2018

1. ปั๊มน้ำแบบจุ่ม Mitsubishi รุ่น SSP

ปั๊มน้ำไดโว่ยี่ห้อ Mitsubishi รุ่นนี้ตัวปั๊มทำจาก Stainless
SUS304  และมี Double mechanicalseal สามารถใช้ได้กับ
น้ำหลากหลายประเภท อุณหภูมิน้ำสูงสุด 60 องศาเซลเซียส
เลยทีเดียว มีรุ่นที่มีลูกลอยเพื่อควบคุมการทำงานของปั๊ม
ให้หยุดทำงานอัตโนมัติ ใช้งานง่าย ไม่ยุ่งยาก


                                                     
                                                               อ่านเพิ่มเติม

2. ปั๊มน้ำแบบจุ่ม TSURUMI รุ่น B Series

ปั๊มน้ำซูรูมิ TYPE B ปั๊มจุ่ม หรือ Submersible Pump
ยอดนิยมจากประเทศญี่ปุ่น ที่ทุกคนรู้จักกันเป็นอย่างดีใช้งาน
กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก ใช้งานได้กับน้ำเสีย น้ำโสโครกที่
มีกากตะกอน ใบพัดแบบ Channel ป้องกันการอุดตัน

                                                           อ่านเพิ่มเติม

3. ปั๊มน้ำแบบจุ่ม Kira รุ่น NP Series

ปั๊มน้ำแบบจุ่ม แบรนด์ KIRA จากประเทศญี่ปุ่น ที่กำลังเป็นที่
นิยมแบบก้าวกระโดดจนติดอันดับ TOP 3  และถูกถามถึง
อย่างต่อเนื่องในวงการบำบัดน้ำเสีย และอุตสาหกรรมต่างๆ
จุดเด่นอยู่ที่ Double mechanical seals น้ำมันในห้องแมคซีล
แบบ Food grade Lubricant ซึ่งเป็นน้ำมันหล่อลื่นเกรดพิเศษ
 ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมโซ่สแตนเลส  สามารถใช้งาน
ได้หลากหลาย ทั้งระบบสุขาภิบาล บำบัดน้ำเสีย  ภาคเกษตร
และภาคอุตสาหกรรม

                                                           อ่านเพิ่มเติม

4. ปั๊มน้ำแบบจุ่ม TSURUMI รุ่น U Series

อีก 1 รุ่นยอดนิยมสำหรับใช้งานในระบบบำบัดน้ำเสีย ปั๊มน้ำ
ไดโว่ยี่ห้อซูรูมิ ใบพัด Vortex ที่ให้กำลังโดยมอเตอร์แบบสองขั้ว
ใบพัดแบบ Vortex นี้ ช่วยให้ตะกอนและวัสดุที่มีลักษณะเป็น
เส้นเช่น เส้นผม เส้นด้าย สูบผ่านปั๊มไปได้โดยไม่อุดตัน

                                                           อ่านเพิ่มเติม

5. ปั๊มน้ำแบบจุ่ม Mitsubishi รุ่น CSP

ปั๊มจุ่มแบบมีลูกลอยในตัว Mitsubishi CSP Series ใบพัด
ทำจากวัสดุเหล็กหล่อที่ผ่านการ Balancing ทนทานกว่า
เหล็กหล่อทั่วไปถึง 2 เท่า เหมาะกับการใช้งานทั้งงานการ
เกษตร งานก่อสร้าง และงานสูบน้ำเสีย ระบายน้ำในระบบบำบัด

                                                           อ่านเพิ่มเติม