آشنایی با انواع سطح سنج
سطح سنج ها و روش های سطح سنجی به منظور اندازه گیری سطح مواد درون مخازن و … میباشند. در حالت کلی سطح سنج ها با توجه به نوع اندازه گیری به دو دسته نقطه ای(level switch) و پیوسته (level meter) تقسیم بندی می شوند، در اندازه گیری نقطه ای سطح، سطح سیال در یک مکانی خاص اندازه گیری می شود.
مثلا برای جلوگیری از سرریز شدن مخزن این نوع سطح سنج نزدیک خرجی قرار میگیرد، در اندازه گیری پیوسته سطح، ارتفاع سیال درون مخزن بطور پیوسته از خالی تا پر(از صفر تا صد درصد) اندازه گیری می شود. در ادامه به مهم ترین سطح سنج ها پرداخته شده است
سطح سنج غوطه وری (Displacer level transmitter)
اساس کار سطح سنج غوطه وری، بر قانون ارشمیدس استوار می‌باشد. طبق این قانون، هرجسمی که درمایع فرو رود بوسیله‌ی نیرویی معادل با وزن مایع جابجا شده از وزن آن جسم کاسته میشود (این نیرو در جهت بالا وارد میشود) (شکل ۲۲).
بنابراین Displacer همیشه از نیروی سبک کننده سنگین تر است و نیروی سبک کننده با افزایش سطح مایعی که Displacer در آن فرو رفته افزایش می‌یابد.
سطح سنج حبابی (bubbler-type level transmitter)
در این روش با ایجاد حباب از کف مخزن یا پایین ترین قسمت مخزن ارتفاع را اندازه گیری میکنند. این حباب معمولاً بوسیله‌ی هوای ابزاردقیق یا نیتروژن تاُمین میشود. فشار تولید شده از ارتفاع مایع از بالا رفتن حباب‌ها جلوگیری کرده و در نتیجه فشار بر روی هوای ابزاردقیق بیشتر میشود. این فشار را با یک فشار سنج اندازه گیری میشود که معادل ارتفاع مایع می‌باشد
سطح سنج اختلاف فشاری (differential pressure level transmitter)
هر مایع که در یک مخزن قرار گیرد به سطح پایین مخزن فشاری وارد می‌سازد. با توجه به این قابلیت می‌توان تغییرات سطح را به تغییرات فشار تبدیل کرد و آنرا توسط یک ترانسمیتر فشار به سیگنال الکتریکی یا دیجیتالی تبدیل کرده یا توسط فشارسنج آنرا نمایش داد .برای اندازه گیری این اختلاف فشار در مخازن ،سر فشار کم (L) ترانسمیتر به هوای آزاد(بالاترین بخش مخزن) و سر فشار زیاد (H) آنرا به پائین ترین نقطه مخزن وصل میشود.
سطح سنجی با استفاده از نیروی وارده (load cell level transmitter)
با اندازه گیری نیروی وارده بر کف مخزن و داشتن وزن مخصوص سیال و هندسه مخزن، سطح سیال درون مخزن محاسبه می شود.
سطح سنج اولتراسونیک (Ultrasonic level Transmitter)
این نوع سیستم اندازه گیری بر اساس معین بودن سرعت صوت در گازها کار می‌کند. یک موج مافوق صوت با عبور از گاز و رسیدن به سطح مایع منعکس و در دریافت کننده که از جنس پیزوالکتریک می‌باشد تبدیل به ولتاژ گردیده، از اختلاف زمانی ارسال و دریافت و سرعت صوت در گاز مورد نظر، سطح مایع اندازه گیری میشود.
سطح سنج لیزری (Laser Level Transmitters)
عملکرد این نوع، مشابه سطح سنج اولتراسونیک است با این تفاوت که به جای اندازه گیری سرعت صوت، سرعت نور اندازه گیری می شود. قابل استفده برای مایعات کدر و جامدات می باشد.
سطح سنج راداری (Microwave/Radar level transmitter)
این نوع سیستم اندازه گیری با استفاده از امواج رادیویی کار می‌کند و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت را از طریق تکنیک موج پیوسته‌ی مدوله شده‌ی فرکانسی محاسبه می‌نماید. بدین ترتیب که زمان ارسال موج فرکانس f۱ و در زمان دریافت فرکانس مبدا با توجه به تغییر دندانه اره‌ای مقدار دیگری مانندf۰ خواهد بود. لذا مقدار تفاوت این دو فرکانس رابطه‌ی مستقیم با فاصله‌ی سطح مایع با ترانسمیتر راداری خواهد داشت.
سطح سنج خازنی (Capacitance level transmitter)
این نوع سیستم اندازه گیری با استفاده از اثر خازنی مابین دو سیم (ناشی از استقرار موازی آنها) و دی الکتریک مابین آنها که بخشی گاز و بخشی مایع پر شده در مخزن می‌باشد محاسبه میگردد.
سطح سنج رادیواکتیو (Radioactive Level Transmitter)
نوع دیگری از سنسورهای اندازه‌گیری سطح، از ارسال و دریافت امواج رادیواکتیو استفاده می کنند. این سنسورها بیرون از مخزن نصب می شوند و یک منبع رادیواکتیو امواج را به درون مخزن فرستاده، امواج ارسالی توسط گیرنده رادیواکتیو که در سمت دیگر مخزن نصب شده است، دریافت و به سیگنال الکتریکی متناسب با سیستم کنترل تبدیل می شوند. وقتی که مخزن خالی است میزان امواج دریافتی بیشتر می باشد و هنگامی که سیال در مسیر امواج قرار میگیرد مقداری از امواج ارسالی منحرف شده و به گیرنده نمی رسند.
سطح سنج سروو موتوری (Servo type level transmitter)
این نوع سیستم اندازه گیری ارتفاع بر اساس روش شناوری عمل می‌کند، بدین ترتیب که یک قطعه‌ی شناور از طریق یک رشته سیم مقاوم دربرابر مواد شیمیایی و تنش مکانیکی به یک سروو موتور وصل و در سطح مایع به حالت غوطه ور نگهداشته میشود. نقطه‌ی تعادل نیرو ملاک اندازه گیری سطح می‌باشد لذا دقت سیم، قرقره و سروو موتور در این روش اندازه گیری حائظ اهمیت می‌باشد.
لول سوئیچ ارتعاشی (vibration level switch)
لول سوئیچهای ارتعاشی /لرزشی که به نامهای دیاپازونی هم مشهورند برای کنترل سطح مایعات و جامدات پودری مورد استفاده قرار میگیرند . مکانیزم کنترلرهای سطح لرزشی به این صورت است که در حالت عادی شروع به ارتعاش با فرکانس تعریف شده ای میکنند و در حالتی که مواد پودری جامد و یا سیالات مایع به آن سطح میرسد به علت تغییر محیط دامنه و مقدار فرکانس ارتعاش تغییر کرده و این تغییر با طراحی الکترونیکی حس می گیردد.
لول سوئیچ پره ای (Paddle Level Switch)
پره فلزی که توسط موتور الکتریکی که در حالت عادی میگردد زمانی که سطح مواد به پره می رسد از حرکت پره جلوگیری میکنند.
لول سوئیچ دیافراگمی (diaphragm level switch)
فشاری که بر ممبران یا غشاء نازک دیافراگم مانند آنها وارد میشود و انتقال این فشار به یک میکرو سوئیچ خروجی مناسب جهت مانیتورینگ وضعیت پر و خالی بودن مخزن می باشد.
لول سوئیچ نوری (obtical level switch)
درون سنسور یک LED و یک فتوترانزیستور وجود دارد.زمانی که نوک سنسور در هوا قرار دارد نور مادون قرمز ارسالی از نوک سنسور برگشت داده می شود و زمانی که سنسور درون مایع قرار میگیرد نور ارسالی شکسته شده و باعث کاهش نور دریافتی گیرنده میشود
لول سوئیچ رسانا (Conductivity or Resistance level switch)
این سطح سنج ها دارای دو میله با اندازه های متفاوت میباشند. میله بلند تر دارای ولتاژ است، هتگامی که سطح مایع رسانا بالا می آید و به میله کوچکتر میرسد جریان بین دو میله برقرار می شود.
سطح سنج های مغناطیسی (Magnetostrictive Level Transmitters)
در این سطح سنج یک شناور مغناطیسی وجود دارد که مکان آن توسط سنسوری در بالای محور آن شناسایی می شود.
چنانچه در حوزه کاری خود به مشکلی برخورد کرده‌اید و در جستجوی فرد و یا شرکت‌های توانمند برای حل مشکلتان هستید می توانید با عضویت در سامانه گلوپ و ثبت مشکل خود با این افراد و شرکت ها ارتباط برقرار کنید.
برای مشاهده مطالب بیشتر به گلوپ پلاس مراجعه فرمایید.