การพัฒนาเครื่องวัดกระแสน้ำแบบใบกังหันราคาประหยัดเพื่องานสอนและงานวิจัย

Abstract

            การวิจัยครั้งนี้มุ่งประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องวัดกระแสน้ำแบบใบกังหันราคาประหยัดเพื่อใช้ในการสอนและงานวิจัย โดยปรับปรุง จากเครื่อง current vane ของ Kjerfve & Medeiros โดยใช้แผ่นสแตนเลสและใช้ก้อนน้ำหนักขนาด 0.5 กก. เพื่อถ่วงตัวเครื่องให้วัดกระแสน้ำ นำเครื่องวัดกระแสน้ำต้นแบบไปทดสอบในแม่น้ำเจ้าพระยาและร่องน้ำสายบุรีรวม 5 ครั้งโดยใช้น้ำหนักถ่วง 1, 2, 3 และ 5 กิโลกรัมเปรียบเทียบกับความเร็วของกระแสน้ำที่ได้จากเครื่องวัดกระแสน้ำ Valeport model 105 ผลการวิเคราะห์สหสัมพันธ์พบว่า ความเอียงของสายเอ็นจากแนวดิ่ง (α) มีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับความเร็วของกระแสน้ำ (V) เครื่องวัดกระแสน้ำแบบใบกังหันพร้อมด้วยน้ำหนักถ่วงรวม 1 กก. สามารถตรวจวัดกระแสน้ำได้ในช่วง 0 - 0.4 เมตรต่อวินาทีโดยมีความคลาดเคลื่อนประมาณ 0.06 เมตรต่อวินาที เครื่องวัดกระแสน้ำร่วมกับน้ำหนักถ่วง 3 หรือ 5 กิโลกรัมสามารถตรวจวัดกระแสน้ำได้ในช่วง 0 - 1 เมตรต่อวินาทีโดยมีความคลาดเคลื่อน ไม่เกิน 0.09 เมตรต่อวินาที เครื่องวัดกระแสน้ำที่ใช้น้ำหนักถ่วง 1 หรือ 3 กิโลกรัมก็เพียงพอสำหรับการวัดกระแสน้ำในแม่น้ำหรือ ชายฝั่งทะเลของไทยซึ่งมีความเร็วไม่เกิน 1 เมตรต่อวินาที สำหรับการตรวจวัดกระแสน้ำในแม่น้ำช่วงน้ำหลากอาจต้องใช้น้ำหนักถ่วงเพิ่มมากขึ้น             The purpose of this project is to develop an economical current vane for teaching and research purposes. Using the current vane of Kjerfve & Medeiros as the prototype, we used the stainless bars each having 0.5 kg weight to measure the speed of current. The current vanes with weight 1, 2, 3 or 5 kg attached to them were tested in the Chao Praya river and in the Sai Buri river for 5 times. The results were compared to the current reading from Valeport 105 current meter. The square root of the line slope (α) from the vertical was linearly correlated with the current speed (V). The current vane with 1 kg weight attached can be used to measure current in a range of 0 - 0.4 m/s with 0.06 m/s accuracy, while those with 3 or 5 kg weight can measure the current in a range of 0-1 m/s with 0.09 m/s accuracy. The current vanes with 1 kg and 3 kg weights are enough to measure the current in the river or coastal sea of Thai water. In case of high river discharge during flood, additional weights are needed to attach to the current vane.