انواع روشهای اندازه گیری سطح مخازن

کمپانی پرشین ابزار دقیق، تحت عنوان طراح و خالق اشکال سنسورهای صنعتی و همینطور آفریننده تخصصی سنسورها و ترانسمیترهای اندازه گیری سطح یا این که لول در جمهوری اسلامی ایران، مبادرت به تکثیر نوشته‌علمی پایین در امر با روشهای متنوع اندازه گیری سطح مخازن، کرده است و آرزو میرود تا توانسته باشیم داده ها مفیدی را به مشتریان و هم میهنان عزیزمان، منتقل نماییم.

اندازه گیری سطح مخازن مایعات و یا این که سطح مواد جامد باطن سیلو، از التفات فراوانی برخوردار میباشد. در این نوشته‌ی علمی در تلاش هستیم اشکال روشهای اندازه گیری سطح را که در صنعت های مختلف به کار گرفته می گردند را تفصیل دهیم. در حالت کلی این روشها را به دو تیم اندازه گیری سطح بی واسطه و غیر مستقیم، تقسیم خوا‌هیم کرد که در ادامه جزئیات این روشها را گستردن می دهیم:

روشهای مستقیم  اندازه گیری سطح

روشهای بی واسطه یا این که مکانیکی اندازه گیری سطح، اکثر وقت ها معمولی ترین و کم هزینه ترین شیوه برای این مراد میباشند که اما به کار گیری نیروی انسانی ، توجه پایین و عدم توان استفاده آنلاین اندازه گیری ها در سیستم کنترلی را میتوان تحت عنوان معایب این روشها اسم موفقیت. در اینجا سه طریق متداول اندازه گیری سطح با روشهای بدون واسطه را تفصیل میدهیم:

1)  میله عمق سنج یا این که خطوط هادی

با یقین ابتدایی ترین و باستانی ترین طرز اندازه گیری سطح، نحوه اندازه گیری توسط یک میله و یا این که خط هادی مدرج گردیده میباشد که از سالیان بسیار بدور به مراد انتخاب سطح آب ذیل کشتی ها و سنجش عمق چاه های آب مصرف شده میباشد. از مثال های در دسترس این شیوه، می اقتدار اندازه گیری سطح روغن در درون موتور خودروها و همینطور سنجش معیار نفت و روغن در باطن بشکه ها را اسم موفقیت.لول ترانسمیتر   مزیت مهم این نحوه آسانی آن میباشد و حداکثر اعتنا آن نیز معمولا 1 میلی متر می باشد. البته دارنده معایبی همانند، نیاز به نیروی انسانی، اعتنا محصور، عدم توجه در تکرارپذیری و تماس فیزیکی می‌باشد که به کار گیری از آن در صنعت های نوین را عملا محصور و ناممکن می سازد.   

2)    شیشه سطح  یا این که Sight Glass

دومی روش از معمولی ترین روشهای اندازه گیری لول و یا این که سطح، طریق استعمال از شیشه سطح یا این که به عبارتی Sight Glass هست که در بعضی موارد بصورت مدرج به موازات روند اساسی نصب می‌شود و با تغییر‌و تحول معیار سطح سیال، اندازه گیری بصری قالب ای را منفعت می‌دهد. تارنما گلس ها را معمولا تحت عنوان طرز آلترناتیو یا این که جایگزین در بسیاری از صنعت های مدرن نظیر، بویلرها، اواپریتورها، کاندنسرها و تانکرها، میتوان روئت کرد که معمولا زمانی آیتم به کار گیری قرار می گیرند که ابزارهای الکترونیکی قابلیت و امکان فعالیت نداشته باشند. مهمترین مزیت شیشه های سطح، آسانی و قابل متکی بودن بودن آنان میباشد. البته دارنده نقطه ضعف هایی نیز نظیر آلوده شدن، شکستن و ذوب شدن شیشه و همینطور منفعت گیری از نیروی انسانی می‌باشد.

3)    زنجیر یا این که سرگردان شناور

استعمال از شناور، تا حدودی در راستای غلبه بر محدودیت های روشهای پیشین اندازه گیری بی واسطه سطح، نوآوری شد. در این روش، از یک شناوری که دارنده چگالی کمتری نسبت به سیال است به خواسته شناور ماندن بر روی سطح سیال به کارگیری می‌گردد که بعد ها این طریق به وسیله اتصال یک زنجیر یا این که سیم منعطف به یک طرف شناور و عبور دادن این سیم از یک مبلغی و اتصال شالوده مبلغی به یک نشانگر مدرج( در تصویر زیر نماد داده شده است) ، به روشی قابل متکی بودن و نسبتا صنعتی بدل شد. این شیوه با روشهای گوناگونی نظیر استعمال از پتانسیومترهای مقاومتی و یا این که انکودرها و یا این که به کار گیری از سنسور زاویه لیو و اتصال آن به شفت مبلغی، امکان تبدیل شدن به یک سیستم اندازه گیری الکترونیکی را دارا میباشد.

در روشهای غیرمستقیم اندازه گیری سطح، همواره به‌دنبال ارتباطی فی مابین پارامترهای فیزیکی مواد اندازه گیری شونده و ابزارهایی جهت تبدیل این ماهیت فیزیکی به ماهیت الکتریکی خوا هیم بود پرشین ابزار دقیق که معمولا در اصطلاح مهندسی، بدین ابزارها ترانسدیوسر خوا هیم اعلام‌کرد. پیرو مثال ای از این روشها را به اختصار توضیح خواهیم بخشید:

1)      اندازه گیری وزن توسط لودسل ها

به کار گیری از پارامتر وزن کلی مواد باطن سیلو یا این که مخزن، هنگامی که چگالی این مواد اثبات است و سطح مقطع داخلی مخزن نیز معلوم باشد، گزینه نیکی جهت اندازه گیری پیوسته سطح مواد به وسیله لودسل ها به شمار میرود. سطح اندازه گیری گردیده درین طریق از فرمول تحت محاسبه گردد(وزن مخزن و سطح فرصت در رابطه ها پایین معلوم هستند):

Level of the fluid = volume of fluid / surfacearea

Volume of the fluid = weight of fluid / density of the fluid

The weight of the fluid = Weight of vessel with fluid – weight of the vessel.

2)     اندازه گیری سطح به روش هیدرواستاتیک

یکی از بی آلایش ترین و قابل اتکا ترین روشها جهت اندازه گیری پیوسته سطح سیالات، نحوه هیدرواستاتیکی یا این که به کار گیری از سنسورهای فشار می باشد. در‌این‌شیوه فشار حاصله از مواد سیال درون مخزن بر دیافراگم ترانسمیترهای فشار که ارتباط مستقیمی با سطح مواد دارد، معقول گردیده و به وسیله فرمولی که به‌دنبال ارائه می توان به واحد سنجش طول یا این که لول سیال، تبدیل می شود. در مخازنی که بالای آن‌ها گشوده میباشد قرار دادن یکی از سنسور فشار در انتهای مخزن کفایت میکند اما در مخازنی که سطح فوقانی به طور کامل بسته میباشد، به جهت ساخت فشار مضاعف در ناحیه خالی مخزن، نیاز میباشد تا فشار این حوزه‌ نیز بوسیله سنسور دیگری که در بالای مخزن نصب میشود، اندازه گیری خواهد شد که معمولا برای این منظور از سنسورهای فشار دیفرانسیلی یا این که DP به کارگیری می‌گردد.

فرمول به حساب آوردن سطح در مخازن گشوده :

h = p / (ρ * g)

p = hydrostatic pressure [bar (gauge)]

ρ = specific gravity of the liquid [kg/m³]

g = gravitational force or gravitational acceleration [m/s²]

h = height of the liquid column [m] = level

فرمول احتساب سطح در مخازن بسته با دو عد سنسور فشار :

h = (p2 – p1) / ((ρ * g)

p2 = hydrostatic pressure [bar]

p1= pressure of the enclosed gas in the vessel [bar]

ρ = specific gravity of the fluid [kg/m³]

g = gravitational force or gravitational acceleration [m/s²]

h = height of the liquid column [m] = level

3)    اندازه گیری سطح بوسیله سنسورهای رادار

به کارگیری از سیگنال های فرکانس مایکروویو به مراد اندازه گیری سطح مخازن به سال 1976 میلادی بر می شود و دلیل اصلی به کارگیری از این سیگنال نیز موفقیت زیاد آن و عدم اثر پذیری سیگنال های ارسالی از تغییرات دما، رطوبت و پارامترهای محیطی دیگر میباشد. تکنولوژی گزینه به کارگیری در‌این نحوه از نوع TOF یا این که به عبارتی اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال ارسالی و تبدیل آن به پارامتر لول یا این که سطح است. با گسترش تکنولوژی و ارتقا سرعت پردازنده ها و شمارش گر ها، فرکانس سنسورهای رادار به شدت رو به ارتقا میباشد تا جایی که امروزه استفاده از فرکانس هایی نظیر 80GHz و یا این که بالای 100GHz بسیار متداول میباشد.

سنسورهای رادار یا این که مایکروویو معمولا به دو نوع هدایت گردیده به وسیله میله (GWR) و یا این که سوای تماس (NCR) دسته بندی میگردند. با‌یقین درصورتی که سنسورهای اندازه گیری سطح را از حیث متعدد مطالعه کنیم و به آن ها امتیاز دهیم، سنسورهای سطح رادار در جایگاه شروع قرار خواهند گرفت. تکنولوژی بالای به شغل رفته در این سنسورها، باعث گردیده تا این مال از بها بسیار بالاتری نسبت به بقیه رقبا بهره مند باشد که به کار گیری از آن را صرفا در کاربردهای بسیار خاص و ضروری توجیه پذیر می سازد.

4)     اندازه گیری سطح به وسیله سنسورهای ادمیتانسی RF

درین طریق، از یک پروب فلزی که وظیفه حمل سیگنال RF را بر عهده داراست به کار گیری می گردد تا تغییرات واحد سنجش ادمیتانس دربین مواد درون مخزن یا این که سیلو و دیواره آن آشکار گردد. معمولا در صنعت، از لفظ سنسور خازنی اندازه گیری سطح نیز برای این متاع استفاده می گردد که البته تفاوت های ساختاری متعددی بین این دو متاع وجود دارااست. این نحوه معمولا جزو شایسته ترین روشها برای اندازه گیری نقطه ای و یا این که پیوسته در اکثر مواد مایع و یا این که جامد، به شمار میرود و دلیل این دستور نیز عدم اثر پذیری این شیوه از دما، رطوبت و انباشت مواد هست و همینطور بها زیر این محصول جذابیت دیگری برای به کارگیری از این محصول به شمار میرود. کمپانی لیو پرتو صنعت، این محصول را با بالاترین چگونگی رقابتی با بقیه محصول های فرنگی و با خروجی های استاندارد صنعتی، تولید مینماید.