تجهیزات کنترل سطح
تجهیزات کنترل سطح، دستگاه‌ها و سنسورهایی هستند که برای کنترل و اندازه‌گیری سطح مایعات درون مخازن، تانک‌ها، یا محیط‌های مشابه استفاده می‌شوند.
تجهیزات کنترل سطح
اندازه گیری سطح سیال یا ارتفاع مایع بسیار مهم و موثر می باشد. ابزارهای مختلفی جهت اندازه گیری سطح وجود دارد. انواع ابزارها می‌توانند مخصوصاً در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، صنایع شیمیایی، آب و فاضلاب، صنایع غذایی و صنایع دیگر کاربرد دارد.
در زیر به برخی از انواع مختلف سطح‌سنج‌ها یا لول‌مترها اشاره می‌کنم که بسته به نوع کاربری و نوع مایع مورد استفاده می‌توانند به کار می روند:
انواع سطح سنج ها
- سطح سنج یا لول متر
- لول سوئيچ (سوئيچ کنترل سطح)
- لول ترانسمیتر یا ترانسمیتر سطح
اندازه گیری سطح
در بسیاری از موارد، مخازن و تانک‌ها دارای مقادیر ارتفاع استاندارد هستند که با استفاده از لول‌مترها یا سطح‌سنج‌ها، این ارتفاع‌ها اندازه گرفته می‌شوند. به طور معمول، دستگاه‌های سنجش سطح به صورت دیجیتال یا آنالوگ این مقادیر ارتفاع را به واحد میلیمتر یا اینچ نشان می‌دهند.
کاربرد سطح سنج یا لول متر
- صنایع دارویی: اندازه‌گیری سطح در صنعت برای ذخیره و مدیریت مواد اولیه و مواد خام استفاده می‌شود. این اطلاعات به کنترل کیفیت و کمیت مواد کمک می‌کند.
- صنایع غذایی: در سیلوها برای ذخیره سازی غلات، قند، آرد، و دیگر مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع پتروشیمی: اندازه‌گیری سطح در مخازن برای نفت خام، گاز، مایعات شیمیایی، و مواد دیگر استفاده می‌شود.
- صنایع نیروگاهی: برای کنترل سطح سوخت‌ها مانند ذخیره سازی سوخت‌های مایع و گازها به کار می‌رود.
- صنایع آب و فاضلاب: برای کنترل مخازن ذخیره سازی آب و فاضلاب به کار می‌رود.
اندازه‌گیری سطح در مخازن بنزین نیز برای کنترل و مدیریت سطح بنزین در تانکرها یا مخازن ذخیره‌سازی در ایستگاه‌های سوخت‌رسانی و سایر تجهیزات مرتبط با صنایع حمل و نقل بنزین و سوخت‌های مایع مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سطح سنج یا لول متر
این ابزارها و دستگاه‌های اندازه‌گیری سطح، هر کدام از انواع مختلفی از تکنولوژی‌ها و اصول عملکرد برای اندازه‌گیری سطح مایعات یا جامدات درون مخازن و تانک‌ها استفاده می‌کنند. زیرا هر نوع مایع یا هر شرایط خاص ممکن است نیازمندی‌های خاصی برای اندازه‌گیری داشته باشد.
در اینجا توضیحی خلاصه از هر نوع از این ابزارهای اندازه‌گیری سطح ارائه شده است:
- سطح‌سنج التراسونیک (Ultrasonic Level Meter): از امواج صوتی با فرکانس بالا برای اندازه‌گیری سطح مایعات استفاده می‌کند. این سنج‌ها معمولاً دقیق و مناسب برای مخازن بزرگ هستند و قادر به عملکرد در شرایط مختلف محیطی هستند.
- سطح‌سنج خازنی (Capacitance Level Meter): بر اساس تغییرات در خازن بین دو الکترود ناشی از تغییر سطح مایع، اندازه‌گیری سطح را انجام می‌دهد. این سطح‌سنج‌ها برای مایعات مختلف قابل تنظیم هستند و دارای دقت بالایی هستند.
- سطح‌سنج رادیومتری یا گاما (Gamma Level Meter): با استفاده از اشعه گاما یا رادیواکتیو برای اندازه‌گیری سطح مایعات یا جامدات استفاده می‌کند.
- سطح‌سنج رادار (Radar Level Meter): از امواج رادار برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کند و معمولاً دقیق و قابل اعتماد در شرایط مختلف می‌باشد.
- سطح‌سنج فشار تفاضلی (Differential Pressure Level Meter): بر اساس تفاوت فشار در سطح مایع، سطح را اندازه‌گیری می‌کند.
- لول‌سنج هیدرواستاتیک (Hydrostatic Level Meter): بر پایه فشار مایع در سطوح مختلف مخزن و ارتفاع آب، سطح را اندازه‌گیری می‌کند.
- لول‌سنج القایی (Conductive Level Meter): با استفاده از هدایت الکتریکی مایع، سطح را اندازه‌گیری می‌کند، به‌طوری که وقتی سطح به الکترودها برسد، مایع هدایت را تغییر می‌دهد.
- لول‌سنج شناوری یا فلوتری (Float Level Meter): از شناورها برای تغییر مکان در مایع و ارسال سیگنال برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کند.
- لول‌سنج دیاپازون یا ارتعاشی (Vibration Level Meter): با استفاده از ارتعاشات در مایع، سطح را اندازه‌گیری می‌کند.
- لول‌سنج پره‌ای (Paddle Wheel Level Meter): با استفاده از حرکت یک پره درون مایع، سطح را اندازه‌گیری می‌کند.
- لول‌سنج مغناطیسی (Magnetic Level Meter): با استفاده از فیلد مغناطیسی در مایع، سطح را اندازه‌گیری می کند.
لول سوئيچ (سوئيچ کنترل سطح)
لول سوئیچ‌ها یا سوئیچ‌های سطح، از پایین تا بالای مخازن استفاده می‌شوند تا سطح مایعات درون آنها را اندازه‌گیری کنند. این ابزارها اغلب به عنوان سنسورهای سطح مورد استفاده قرار می‌گیرند تا سطح مایع در مخازن را کنترل و مانیتور کنند.
هر کدام از این انواع لول سوئیچ‌ها دارای اصول و عملکرد منحصر به فردی برای اندازه‌گیری سطح هستند. در زیر به تعدادی از آن اشاره می کنیم:
- لول سوئیچ خازنی (Capacitance Level Switch): از تغییرات در خازن بین دو الکترود برای تشخیص سطح مایعات استفاده می‌کند. وقتی مایع به ارتفاعی خاص برسد، خازن بین الکترودها تغییر می‌کند و سیگنالی را ارسال می‌کند.
- لول سوئیچ القایی (Conductive Level Switch): با تغییرات در هدایت الکتریکی مایع، سطح را تشخیص می‌دهد. وقتی مایع به سطح مشخصی می‌رسد، هدایت الکتریکی تغییر می‌کند و سیگنال را فرستاده و دریافت می‌کند.
- لول سوئیچ دیافراگمی (Diaphragm Level Switch): با استفاده از دیافراگم یا ممبران برای تشخیص سطح مایعات یا جامدات کار می‌کند. وقتی مایع به ارتفاع مشخصی می‌رسد، دیافراگم تغییر می‌کند و سیگنال تولید می‌کند.
- لول سوئیچ دیسپلیسری یا جابجایی (Displacer Level Switch): با استفاده از یک وسیله جابجایی مانند یک سیم یا استوانه، سطح مایع را تشخیص می‌دهد. وقتی مایع به سطح مشخصی می‌رسد، جابجایی در وسیله اتفاق می‌افتد و سیگنال ارسال می‌شود.
- لول سوئیچ شناوری یا فلوتری (Float Level Switch): از شناورها برای تغییر مکان در مایع و ارسال سیگنال برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کند.
- لول سوئیچ نوری (Optical Level Switch): از امواج نوری یا لیزر برای تشخیص سطح مایعات یا جامدات استفاده می‌کند. وقتی مایع به ارتفاع مشخصی می‌رسد، سیگنال نوری متغیر می‌شود و ارسال می‌شود.
- لول سوئیچ پره‌ای (Paddle Wheel Level Switch): با حرکت یک پره درون مایع، سطح را اندازه‌گیری می‌کند.
- لول سوئیچ ارتعاشی یا دیاپازونی (Vibration Level Switch): با استفاده از ارتعاشات در مایع، سطح را اندازه‌گیری می‌کند.
ترانسمیتر سطح یا لول ترانسمیترها
ترانسمیتر سطح یا لول ترانسمیترها وظیفه تبدیل سطح یا ارتفاع مایعات درون یک مخزن با کمک یک سیگنال الکتریکی متناسب با سطح را بر عهده دارند. این تجهیزات اطلاعات مربوط به سطح مایع درون مخزن را به صورت خطی و تبدیل آنها به یک سیگنال استاندارد مانند 4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت ارائه می‌دهند.
انواع ترانسمیتر سطح
هر یک از این ترانسمیترها از اصول و فناوری مختلفی برای اندازه‌گیری سطح دارند. به صورت خلاصه، می‌توانید انواع ترانسمیترهای سطح را به صورت زیر بررسی کنید:
- ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک: این نوع از ترانسمیترها از اختلاف فشار سیال درون یک لوله یا سرریز برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کنند. فشار سیال در زیر سطح، به اندازه وارد شده بر سطح مایع درون مخزن، تغییر می‌کند و این تغییر فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند.
- ترانسمیتر سطح خازنی: این نوع ترانسمیترها از تغییرات ظرفیت خازن‌هایی که با مایع در تماس هستند برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کنند. تغییرات در ظرفیت خازن به تغییرات سطح مایعات درون مخزن مربوط می‌شود.
- ترانسمیتر سطح راداری: این ترانسمیترها از فرستادن امواج راداری به سطح مایع یا جامد درون مخزن و دریافت بازتاب آنها برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کنند.
- ترانسمیتر سطح مغناطیسی: این نوع از ترانسمیترها از تغییرات میدان مغناطیسی بر اثر سطح مایع یا جامد درون مخزن برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کنند.
- ترانسمیتر سطح التراسونیک: این ترانسمیترها از فرستادن امواج صوتی با فرکانس‌های بالا به سطح مایعات برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کنند و از طریق دریافت بازتاب امواج، سطح را تعیین می‌کنند.
- ترانسمیتر سطح دیسپلیسری: این ترانسمیترها از حرکت یک جسم غیر آبی مثل یک سیم یا شیء دیگر متصل به سیم برای اندازه‌گیری تغییرات سطح استفاده می‌کنند.
- ترانسمیتر سطح اختلاف فشار: این ترانسمیترها از اختلاف فشار سیال در دو نقطه مختلف برای تعیین سطح استفاده می‌کنند.
- ترانسمیتر سطح مایکروویو هدایت شده: این ترانسمیترها از امواج مایکروویو برای اندازه‌گیری سطح مایعات با هدایت دقیق استفاده می‌کنند.
هر یک از این انواع ترانسمیترها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند که بسته به نیازهای صنعتی و شرایط مخازن و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
