لول گیج و انواع آن

لول گیج چیست؟

در بسیاری از موارد، لازم است که میزان سطح مخازن در خود فیلد اندازه گیری شود. علاوه بر آن در اکثر مواردی که از تجهیزات الکترونیکی مانند ترانسمیترها برای اندازه گیری سطح استفاده می شود، لازم است که میزان سطح به صورت چشمی هم قابل رویت باشد که هم در موارد بروز خطا و عیب در سیستم های کنترل سطح، میزان سطح توسط اپراتور سنجیده و کنترل شود و هم برای کالیبراسیون تجهیزات اندازه گیری سطح، میزان سطح مشهود باشد. برای این منظور از انواع گیج های سطح استفاده می شود. در واقع لول گیج یا اندیکاتور سطح (Level Indicator)، سطح سیال را به وسیله یک فرایند یا مکانیزم مکانیکی اندازه گیری می کند.

انواع لول گیج

همانطور که پیشتر گفته شد انواع مختلفی از گیج ها یا اندیکاتورهای سطح در صنایع برای اندازه گیری میزان سطح مخازن، استفاده می شود. در ادامه به توضیح نحوه اندازه گیری هرکدام از آن ها پرداخته می شود.

الف) سیستم های بویانسی نواری (Buoyancy Tape Systems)

این سیستم ها، همانطور که از اسم آن ها پیداست، میزان سطح مخازن را بر مبنای نیروی بویانسی سیال و به وسیله یک مکانیزم نواری انداره گیری می کنند و شامل دو نوع هستند که این دو نوع عبارتند از:

• سیستم های شناور و نوار (float and tape systems)

دستگاه های شناور از ویژگی بویانسی شناور برای نشان دادن سطح مایع در مخزن استفاده می کنند که یکی از شکل های رایج اندازه گیری سطح است. در این حالت، ارتفاع با حرکت شناور به همراه سطح مایع خوانده می شود. یکی از شکل های این روش، اتصال شناور به یک زنجیر است. زنجیر به وزنه شمارنده ای متصل می‌شود که نشان‌دهنده مقادیر بین سطح بالا و پایین شناور است. با بالا و پایین رفتن شناور این وزنه شمارنده میزان سطح را نشان می دهد. این نوع دستگاه ها اغلب بر روی مخازن بزرگ روباز یافت می شوند.

از معایب این روش اندازه گیری به میزان تعمیرات و نگهداری بالا و گران قیمت بودن آن اشاره کرد.

• آشکار سازهای شناوری هدایت سیمی (Wire Guided Float Detector)

برای اندازه گیری سطوح با عمق بالا (مثلا 20 متر)، می توان از آشکارسازهای شناوری هدایت سیمی استفاده کرد. سیم های راهنما به لنگرهای بالا و پایین متصل می شوند و به موقعیت شناور هنگام حرکت با سطح سیال کمک می کنند. نوار به بالای شناور متصل می شود و مستقیماً به سمت بالا و روی قرقره ها می رود و سپس به سمت سر اندازه گیری که در خارج از مخزن در سطح مناسبی برای مشاهده قرار دارد، پایین می رود. در سر اندازه گیری یک درایو شمارنده به همراه سیستم کششی وجود دارد که برای اطمینان از صحت اندازه گیری تعبیه شده است.

در مواردی به سیستم های بویانسی نواری سروو لول گیج هم گفته می شود.

ب) سایت گلس ها (Sight Glass)

سایت گلس ها تجهیزاتی هستند که برای نشان دادن میزان سطح از نمایشگرهای شیشه ای و روشن استفاده می کنند. این تجهیزات به وسیله دو شیر جدا کننده به مخازن نصب شده و سیال درون مخزن به داخل آن ها وارد شده و میزان سطح آن به وسیله درجه بندی داخل سایت گلس نمایش داده می شود. انواع این تجهیز اندازه گیری عبارت است از لوله ای یا تیوبی (Tubular)، ریفلکس (Reflex) و ترنسپرنت (Transparent) که در ادامه به معرفی هرکدام از آن ها پرداخته می شود.

• سایت گلس لوله ای (Tubular Sight Glass)

این نوع سایت گلس شامل یک لوله باریک شیشه ای و یک حفاظ برای محافظت از آن است و معمولا تا ارتفاع 750mm را در فشار 1 اتمسفر و حداکثر دمای محیط  اندازه می گیرد.

ایراد این تجهیز آن است که بسیار آسیب پذیر است و در شرایط محیطی خشن نمی توان از آن استفاده کرد.

• سایت گلس رفلکس (Reflex)

این نوع سایت گلس از یک بدنه فلزی به همراه شیشه ساخته می شود و نسبت به نوع لوله ای در برابر صدمات مکانیکی مقاوم تر است. سایت گلس های رفلکس دارای دو گیج ولو ½” یا ¾” در قسمت های بالا و پایین خود هستند. کاربرد آن ها برای سیالات روشن است. در کیس های اندازه گیری دو فازی (Interface) نمیشود از آن ها استفاده کرد، همچنین در مواردی حضور بخار فشار بالا، به دلیل امکان آسیب رسیدن به آن ها نمی توان از این گیج ها استفاده کرد.

• لول گیج های ترنسپرنت (Transparent Level Gauge):

این نوع لول گیج ها شامل دو صفحه شیشه ای است که روی هم منطبق شده و بین آنها سیال قرار می گیرد. این دو شیشه در قاب قرار گرفته و با تعدادی پیچ بسته می شوند. این نوع تجهیزات به دلیل ساختاری که دارند می توانند اثر خطای شکست نور را حذف کنند. همچنین به دلیل کدر بودن سیال داخل آنها در مواردی که در محیط های نسبتا تاریک باید به همراه یک ایلومینیتور یا چراغ استفاده شوند. کاربرد این لول گیج ها در اندازه گیری مایعات کدر و تیره است. از آن ها برای اندازه گیری سیالات دوفازی و تداخل دو سیال (Interface) استفاده می شود. به دلیل ساختار مقاوم تر در موارد حضور بخار فشار بالا <20bar نیز می توان از آن ها استفاده کرد.

ج) لول گیج های مغناطیسی (Magnetic Level Gauge)

در موارد اندازه گیری سطح سیالات سمی و یا آتشزا که باید کاملا ایزوله باشند و جلوی نشت آن ها گرفته شود و یا مواردی که سیال دارای گرانروی بالایی است و نمی توان از انواع دیگرتجهیزات مثلا سایت گلس ها استفاده کرد، می توان این نوع دستگاه های اندازه گیری سطح را بکار برد. در این نوع تجهیزات از یک استند پایپ (Stand Pipe) متصل به مخزن استفاده می شود که در داخل آن سیال قرار می گیرد و روی سیال یک المان مغناطیسی قرار دارد و متناسب با بالا و پایین شدن این المان، اجزاء مغناطیسی که در لول گیج قرار دارند تغییر وضعیت می دهند. این اجزاء مغناطیسی فلوئر نام دارند.

این نوع لول گیج ها نباید در معرض امواج مغناطیسی قرار بگیرند و چنانچه از یک رید سوییچ (Read switch) در کنار این تجهیز استفاده شود می توان به عنوان لول سویچ آن را بکار برد.

نصب لول گیج ها

نصب این گونه تجهیزات به پنج روش نصب از بالا یا تاپ مونتد (Top-Mounted)، کنار-کنار یا ساید-ساید (side-side)، کنار-پایین (side-bottom)، بالا-کنار (top-side) و بالا پایین (top-bottom)، انجام می شود که در شکل زیر هرکدام از این انواع به خوبی مشخص است.