چهارشنبه ۲۸ شهریور ۰۳ | ۱۰:۲۷ ۴ بازديد
انواع روش های اندازه گیری سطحمستقیم
غیر مستقیم
روشهای مستقیم اندازه گیری سطح
روشهای مستقیم و مکانیکی، اغلب ساده ترین و کم هزینه ترین روش اندازه گیری سطح می باشند. از معایب این روش ها می توان به دقت پایین، به کارگیری نیروی انسانی و ناتوانی در استفاده آنلاین اندازه گیری ها اشاره کرد.
1-میله عمق سنج یا خطوط هادی
این روش سطح سنجی ابتدایی از گذشته تا به امروز به منظور تعیین سطح آب زیر کشتی ها و عمق چاه های آب استفاده شده است. امروزه از این روش برای اندازه گیری سطح روغن در داخل موتور خودروها و ارتفاع نفت و روغن داخل بشکه ها استفاده می شود. حداکثر دقت این روش به طور معمول ۱ میلی متر است.
2-شیشه سطح یا Sight Glass
در این روش لوله شیشه ای به موازات مخزن نصب شده و از طریق دو شیر که یکی در پایین مخزن و دیگری در بالای مخزن تعبیه شده و رابط بین مخزن و شیشه ساید گلس می باشد، سیال داخل مخزن به دلیل اختلاف فشار وارد شیشه ساید گلس شده تا زمانی که ارتفاع سیال در مخزن با لوله برابر شود. لوله ساید گلس لوله ای مدرج بوده و به سادگی میتوان ارتفاع سیال داخل مخزن را اندازه گیری کرد. مهمترین مزیت شیشه های ساید گلس، سادگی و قابل اطمینان بودن آنها است. ولی دارای نقطه ضعف هایی نظیر کثیف شدن، شکستن و ذوب شدن شیشه و حضور نیروی انسانی برای مشاهده نتایج می باشد.
3- زنجیر یا گیج شناور
در این روش یک شناور با چگالی کمتر نسبت به سیال، بین سیال مورد اندازه گیری و بخار فضای مخزن قرار می گیرد. شناور در پایین سیال، به مخزن متصل می شود و با افزایش سطح سیال، شناور در بالای سیال مورد اندازه گیری، معلق می. شود. در برخی از شیرهای شناور پیشرفته‌تر نیز یک قطعه آهنربا را در انتهای شناور قرار داده‌اند که وقتی در راستای آهنربای دیگر که به بدنه شیر متصل شده است قرار بگیرد، با چسبیدن به آن راه ورود آب را می‌بندد.
4-سطح سنج خازنی
لول سنج خازن دار یا معروف به سطح سنج خازنی حسگرهای میله ای هستند که پس از نصب در مخازن بسته به عنوان خازن عمل می کنند. به عبارتی پراب و دیواره مخزن دو الکترود خازن را تشکیل می دهند. با تغییر سطح مواد درون مخزن، ظرفیت خازنی تغییر کرده و سنسور با اندازه گیری این تغییر ظرفیت، سطح مواد را به صورت پیوسته با خروجی استاندارد RS485 یا 4-20 mA به ما نشان می دهد. سنسورهای خازنی بیشتر در مخازن ذخیره مایع استفاده می شوند؛ با این حال، این نوع سنسور در کاربردهای مختلف سطح مخزن مانند تجهیزات مواد غذایی و پزشکی استفاده می شود.
مزایای سطح سنج خازنی
بدون قطعات مکانیکی و متحرک
طول عمر بالا به دلیل طراحی و ساخت محکم و قوی
کاهش تعداد چرخه تمیز کردن پراب به دلیل عدم حساسیت به چسبندگی مواد
نصب و تعویض ساده در صورت ایراد
سایز کوچک
4-سطح سنج رسانایی (مقاومت)
رسانایی یا مقاومت نوع دیگری از سنسورهای سطح نقطه ای است که از یک حسگر برای تشخیص تغییرات رسانایی استفاده می کند. پروب رسانایی دارای یک جفت الکترود است و هنگامی که سیال با پروب تماس نداشته باشد، مقاومت الکتریکی بین پراب و مخزن بسیار بالا خواهد بود. اما هنگامی که سطح سیال افزایش یابد و پروب را بپوشاند، مدار بین مخزن و پراب تکمیل شده، بنابراین مقاومت مدار کاهش می یابد.
مزایا سطح سنج رسانایی
طراحی ساده
مقاوم و کم هزینه
نصب آسان
تشخیص چند نقطه امکان پذیر است
5-سطح سنج دیاپازونی (چنگال تنظیم)
این نوع سنسور سطح دیاپازونی که با استفاده از لول سوئیچ دیاپازونی از یک چنگال برای اندازه گیری سطح استفاده میکند که در فرکانس تشدید طبیعی خود می لرزد. در غیاب مواد، چنگال های تنظیم در فرکانس تشدید طبیعی خود می لرزند که توسط مدار آشکارساز تشخیص داده می شود. هنگامی که مواد چنگال را پوشش می دهند، فرکانس ارتعاش تغییر کرده و این تغییر فرکانس توسط مدار آشکارساز تعیین می شود. به این ترتیب سطح مواد داخل مخزن اندازه گیری می شود.
مزایا سطح سنج دیاپازونی
آنها تحت تأثیر جریان، حباب ها و کف نیستند و می توان برای موادی با خاصیت چسبندگی یا کف نیز استفاده کرد.
قیمت مناسب و ابعاد کوچک
نصب آسان
امکان اندازه گیری سطح مواد مایع و جامد
کاربردهای سطح سنج دیاپازونی
کنترل سطح جامدات و مایعات در بسیاری از کاربردها مانند دانه، سیمان، گرانول و پودر
کنترل سطح در مخازن کارخانجات اغذیه و نوشیدنی
روشهای غیر مستقیم اندازه گیری سطح
روشهای غیر مستقیم از جدیدترین و به روز ترین روش های اندازه گیری سطح بوده و برای سنجش سطح در مخازن بسیار بزرگ با ارتفاع زیاد کاربرد دارند. قیمت این تجهیزات در مقایسه با لول سنج های مستقیم بالاتر بوده و از دقت بیشتری برخوردارند. به کمک روش های سطح سنجی غیر مستقیم، امکان انتقال آنلاین نتایج اندازه گیری و همچنین عدم نیاز به نیروی انسانی برای خواندن اطلاعات وجود دارد.
1-سطح سنج اولتراسونیک
سنسور سطح التراسونیک از امواج صوتی برای تشخیص سطح در مخزن بسته استفاده می کنند. موج صوتی به سمت جسم حرکت می کند بازتاب آن به فرستنده بر میگردد. با اندازه گیری زمان تاخیر از ارسال تا دریافت موج اولتراسونیک توسط فرستنده می توان مسافت طی شده توسط این سیگنال، و در نتیجه ارتفاع سطح مواد را محاسبه کرد. یک سنسور سطح اولتراسونیک معمولاً در بالای مخزن بسته نصب می شود و سطح سیال را به صورت پیوسته اندازه گیری می کند.
سطح سنج التراسونیک
غیر مستقیم
روشهای مستقیم اندازه گیری سطح
روشهای مستقیم و مکانیکی، اغلب ساده ترین و کم هزینه ترین روش اندازه گیری سطح می باشند. از معایب این روش ها می توان به دقت پایین، به کارگیری نیروی انسانی و ناتوانی در استفاده آنلاین اندازه گیری ها اشاره کرد.
1-میله عمق سنج یا خطوط هادی
این روش سطح سنجی ابتدایی از گذشته تا به امروز به منظور تعیین سطح آب زیر کشتی ها و عمق چاه های آب استفاده شده است. امروزه از این روش برای اندازه گیری سطح روغن در داخل موتور خودروها و ارتفاع نفت و روغن داخل بشکه ها استفاده می شود. حداکثر دقت این روش به طور معمول ۱ میلی متر است.
2-شیشه سطح یا Sight Glass
در این روش لوله شیشه ای به موازات مخزن نصب شده و از طریق دو شیر که یکی در پایین مخزن و دیگری در بالای مخزن تعبیه شده و رابط بین مخزن و شیشه ساید گلس می باشد، سیال داخل مخزن به دلیل اختلاف فشار وارد شیشه ساید گلس شده تا زمانی که ارتفاع سیال در مخزن با لوله برابر شود. لوله ساید گلس لوله ای مدرج بوده و به سادگی میتوان ارتفاع سیال داخل مخزن را اندازه گیری کرد. مهمترین مزیت شیشه های ساید گلس، سادگی و قابل اطمینان بودن آنها است. ولی دارای نقطه ضعف هایی نظیر کثیف شدن، شکستن و ذوب شدن شیشه و حضور نیروی انسانی برای مشاهده نتایج می باشد.
3- زنجیر یا گیج شناور
در این روش یک شناور با چگالی کمتر نسبت به سیال، بین سیال مورد اندازه گیری و بخار فضای مخزن قرار می گیرد. شناور در پایین سیال، به مخزن متصل می شود و با افزایش سطح سیال، شناور در بالای سیال مورد اندازه گیری، معلق می. شود. در برخی از شیرهای شناور پیشرفته‌تر نیز یک قطعه آهنربا را در انتهای شناور قرار داده‌اند که وقتی در راستای آهنربای دیگر که به بدنه شیر متصل شده است قرار بگیرد، با چسبیدن به آن راه ورود آب را می‌بندد.
4-سطح سنج خازنی
لول سنج خازن دار یا معروف به سطح سنج خازنی حسگرهای میله ای هستند که پس از نصب در مخازن بسته به عنوان خازن عمل می کنند. به عبارتی پراب و دیواره مخزن دو الکترود خازن را تشکیل می دهند. با تغییر سطح مواد درون مخزن، ظرفیت خازنی تغییر کرده و سنسور با اندازه گیری این تغییر ظرفیت، سطح مواد را به صورت پیوسته با خروجی استاندارد RS485 یا 4-20 mA به ما نشان می دهد. سنسورهای خازنی بیشتر در مخازن ذخیره مایع استفاده می شوند؛ با این حال، این نوع سنسور در کاربردهای مختلف سطح مخزن مانند تجهیزات مواد غذایی و پزشکی استفاده می شود.
مزایای سطح سنج خازنی
بدون قطعات مکانیکی و متحرک
طول عمر بالا به دلیل طراحی و ساخت محکم و قوی
کاهش تعداد چرخه تمیز کردن پراب به دلیل عدم حساسیت به چسبندگی مواد
نصب و تعویض ساده در صورت ایراد
سایز کوچک
4-سطح سنج رسانایی (مقاومت)
رسانایی یا مقاومت نوع دیگری از سنسورهای سطح نقطه ای است که از یک حسگر برای تشخیص تغییرات رسانایی استفاده می کند. پروب رسانایی دارای یک جفت الکترود است و هنگامی که سیال با پروب تماس نداشته باشد، مقاومت الکتریکی بین پراب و مخزن بسیار بالا خواهد بود. اما هنگامی که سطح سیال افزایش یابد و پروب را بپوشاند، مدار بین مخزن و پراب تکمیل شده، بنابراین مقاومت مدار کاهش می یابد.
مزایا سطح سنج رسانایی
طراحی ساده
مقاوم و کم هزینه
نصب آسان
تشخیص چند نقطه امکان پذیر است
5-سطح سنج دیاپازونی (چنگال تنظیم)
این نوع سنسور سطح دیاپازونی که با استفاده از لول سوئیچ دیاپازونی از یک چنگال برای اندازه گیری سطح استفاده میکند که در فرکانس تشدید طبیعی خود می لرزد. در غیاب مواد، چنگال های تنظیم در فرکانس تشدید طبیعی خود می لرزند که توسط مدار آشکارساز تشخیص داده می شود. هنگامی که مواد چنگال را پوشش می دهند، فرکانس ارتعاش تغییر کرده و این تغییر فرکانس توسط مدار آشکارساز تعیین می شود. به این ترتیب سطح مواد داخل مخزن اندازه گیری می شود.
مزایا سطح سنج دیاپازونی
آنها تحت تأثیر جریان، حباب ها و کف نیستند و می توان برای موادی با خاصیت چسبندگی یا کف نیز استفاده کرد.
قیمت مناسب و ابعاد کوچک
نصب آسان
امکان اندازه گیری سطح مواد مایع و جامد
کاربردهای سطح سنج دیاپازونی
کنترل سطح جامدات و مایعات در بسیاری از کاربردها مانند دانه، سیمان، گرانول و پودر
کنترل سطح در مخازن کارخانجات اغذیه و نوشیدنی
روشهای غیر مستقیم اندازه گیری سطح
روشهای غیر مستقیم از جدیدترین و به روز ترین روش های اندازه گیری سطح بوده و برای سنجش سطح در مخازن بسیار بزرگ با ارتفاع زیاد کاربرد دارند. قیمت این تجهیزات در مقایسه با لول سنج های مستقیم بالاتر بوده و از دقت بیشتری برخوردارند. به کمک روش های سطح سنجی غیر مستقیم، امکان انتقال آنلاین نتایج اندازه گیری و همچنین عدم نیاز به نیروی انسانی برای خواندن اطلاعات وجود دارد.
1-سطح سنج اولتراسونیک
سنسور سطح التراسونیک از امواج صوتی برای تشخیص سطح در مخزن بسته استفاده می کنند. موج صوتی به سمت جسم حرکت می کند بازتاب آن به فرستنده بر میگردد. با اندازه گیری زمان تاخیر از ارسال تا دریافت موج اولتراسونیک توسط فرستنده می توان مسافت طی شده توسط این سیگنال، و در نتیجه ارتفاع سطح مواد را محاسبه کرد. یک سنسور سطح اولتراسونیک معمولاً در بالای مخزن بسته نصب می شود و سطح سیال را به صورت پیوسته اندازه گیری می کند.
سطح سنج التراسونیک
راهنمای استفاده از چسب بلبرینگ