جهت مشاوره و خرید تلفنی با شماره : 88344718-021 ( 30 خط ویژه ) تماس بگیرید
جستجو
Filters
بستن

سطح

مرتب سازی بر اساس
نمایش در هر صفحه

سطح چیست : 

در صنایع مختلف، اندازه گیری سطح مخازن مایعات و یا سطح مواد جامد پودری داخل سیلوها، از مهمترین پارامترهای فرآیندهای گوناگون میباشد. لذا اندازه گیری و آگاهی از میزان دقیق سطح سیالات داخل مخازن از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.

در این مقاله به بررسی انواع روش های اندازه گیری سطح مخازن و انواع سنسورها و ترانسمیترهای سطح پرداخته شده است:

روشهای مستقیم اندازه گیری سطح 

روشهای مستقیم یا مکانیکی اندازه گیری سطح، اغلب ساده ترین و کم هزینه ترین روش برای این منظور می باشند که البته به کارگیری نیروی انسانی ، دقت پایین و عدم توانایی استفاده آنلاین اندازه گیری ها در سیستم کنترلی را میتوان به عنوان معایب این روشها نام برد

 

۱-میله عمق سنج یا خطوط هادی: 

بدون شک ابتدایی ترین و باستانی ترین روش اندازه گیری سطح، روش اندازه گیری توسط یک میله و یا خط هادی مدرج شده می باشد که از سالیان بسیار دور به منظور تعیین سطح آب زیر کشتی ها و سنجش عمق چاه های آب استفاده شده است. ولی دارای معایبی همچون، نیاز به نیروی انسانی، دقت محدود، عدم دقت در تکرارپذیری و تماس فیزیکی می باشد که استفاده از آن در صنایع نوین را عملا محدود و غیرممکن می سازد.

  
۲-شیشه سطح یا Sight Glass: 

دومین روش از ساده ترین روشهای اندازه گیری لول و یا سطح، روش استفاده از شیشه سطح یا همان Sight Glass می باشد که در برخی موارد بصورت مدرج به موازات فرآیند اصلی نصب می شود و با تغییر میزان سطح سیال، اندازه گیری بصری پوسته ای را نتیجه میدهد.  مهمترین مزیت شیشه های سطح، سادگی و قابل اعتماد بودن آنها است. ولی دارای نقطه ضعف هایی نیز نظیر کثیف شدن، شکستن و ذوب شدن شیشه و همچنین بهره گیری از نیروی انسانی می باشد.

۳-زنجیر یا گیج شناور:  

استفاده از شناور، تا حدودی در راستای غلبه بر محدودیت های روشهای قبلی اندازه گیری مستقیم سطح، اختراع شد. در این روش، از یک شناوری که دارای چگالی کمتری نسبت به سیال است به منظور شناور ماندن بر روی سطح سیال استفاده می شود که بعدها این روش توسط اتصال یک زنجیر یا سیم منعطف به یک طرف شناور و عبور دادن این سیم از یک پولی و اتصال محور پولی به یک نشانگر مدرج( در تصویر زیر نشان داده شده است) ، به روشی قابل اعتماد و نسبتا صنعتی بدل شد. 

 

روشهای غیرمستقیم اندازه گیری سطح: 

در روشهای غیرمستقیم اندازه گیری سطح، همواره به دنبال ارتباطی بین پارامترهای فیزیکی مواد اندازه گیری شونده و ابزارهایی جهت تبدیل این ماهیت فیزیکی به ماهیت الکتریکی خواهیم بود که معمولا در اصطلاح مهندسی، به این ابزارها ترانسدیوسر خواهیم گفت.


اندازه گیری وزن توسط لودسل ها : 

استفاده از پارامتر وزن کلی مواد داخل سیلو یا مخزن، زمانی که چگالی این مواد ثابت می باشد و سطح مقطع داخلی مخزن نیز معلوم باشد، گزینه خوبی جهت اندازه گیری پیوسته سطح مواد توسط لودسل ها به شمار میرود. 

 

اندازه گیری سطح به روش هیدرواستاتیک: 

یکی از ساده ترین و قابل اعتماد ترین روشها جهت اندازه گیری پیوسته سطح سیالات، روش هیدرواستاتیکی یا استفاده از سنسورهای فشار می باشد. در این روش فشار حاصله از مواد سیال داخل مخزن بر دیافراگم ترانسمیترهای فشار که رابطه مستقیمی با سطح مواد دارد، سنجیده شده و توسط فرمولی که در ادامه ارائه می شود به میزان ارتفاع یا لول سیال، تبدیل می گردد.

 

 

 

اندازه گیری سطح توسط سنسورهای رادار:

استفاده از سیگنال های فرکانس مایکروویو به منظور اندازه گیری سطح مخازن به سال ۱۹۷۶ میلادی بر میگردد و دلیل اصلی استفاده از این سیگنال نیز برد زیاد آن و عدم تاثیر پذیری سیگنال های ارسالی از تغییرات دما، رطوبت و پارامترهای محیطی دیگر می باشد. تکنولوژی مورد استفاده در این روش از نوع TOF یا همان اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال ارسالی و تبدیل آن به پارامتر لول یا سطح می باشد

 

اندازه گیری سطح توسط سنسورهای ادمیتانسی RF: 

در این روش، از یک پروب فلزی که وظیفه حمل سیگنال RF را بر عهده دارد استفاده می شود تا تغییرات میزان ادمیتانس بین مواد داخل مخزن یا سیلو و دیواره آن آشکار شود. معمولا در صنعت، از لفظ سنسور خازنی اندازه گیری سطح نیز برای این محصول استفاده می شود که البته تفاوت های ساختاری زیادی بین این دو محصول وجود دارد.

 

اندازه گیری سطح توسط سنسورهای آلتراسونیک: 

استفاده از امواج مافوق صوت نیز همانند سنسورهای رادار مربوط به تکنولوژی TOF می شود و در این روش نیز امواج آلتراساند توسط فرستنده ای به سمت مواد داخل مخزن ارسال می گردد و مدت زمانی که طول میکشد تا اکوی این سیگنال به گیرنده برسد، اندازه گیری شده و در نهایت تبدیل به سطح مواد داخل مخزن میشود. سنسورهای آلتراسونیک در دو نوع اندازه گیری پیوسته و نقطه ای در دسترس می باشند.

 

 

اندازه گیری سطح توسط سنسورهای مگنتواستریکتیو: 

سنسورهای مگنتواستریکتیو با بهره گیری از خاصیت اثر ویلاری و با تکنولوژی بسیار انحصاری طراحی گردیده اند و دارای یک شناور مغناطیسی می باشند که با تغییر سطح سیال موقعیت این شناور نیز تغییر کرده و باعث ایجاد یک خروجی متناسب با سطح با دقت بسیار بالا می شود. بدون شک سنسورهای سطح مگنتواستریکتیو در رده نخست دقیقترین سنسور اندازه گیری سطح در سیالات قرار میگیرند تا جایی که در برخی شرایط دقت اندازه گیری آنها به ۰.۵ میکرومتر خواهد رسید.

 

 

اندازه گیری سطح توسط سنسورهای رادیومتریک: 

در این روش فرستنده توسط ایزوتوپ های خفیف رادیواکتیو، امواج گامای متمرکز شده ای را از خود ساطع میکند که این امواج توسط یک گیرنده که در سمت دیگر دیواره مخزن نصب میشود، دریافت میگردد. تغییر سطح مواد داخل مخزن، رابطه مستقیمی با میزان امواج دریافتی توسط گیرنده دارد که در مراحل بعدی این تغییر توسط مدارات واسط به خروجی پیوسته استاندارد تبدیل می شود

 

آشکارسازی سطح مایعات توسط سنسورهای نوری سطح مایعات :

سنسورهای نوری سطح مایعات، جزو دسته بندی حسگرهای سطح نقطه ای می باشند. اصول کاری این سنسورها بر پایه ارسال و دریافت یک بیم مادون قرمز می باشد و به کمک یک منشور شیشه ای، در هنگام رسیدن سطح سیال به منشور، خروجی سوئیچ استاندارد صنعتی( رله، NPN و PNP) را در اختیار کاربر قرار خواهد داد.

 

 

 
آشکار سازی سطح توسط سنسور تیونینگ فورک یا دیاپازونی :

یکی از کاربردی ترین نوع سنسورهای سوئیچ نقطه ای سطح در مایعات و جامدات، به طور قطع سوئیچ های تیونینگ فورک یا همان دیاپازونی می باشند. اصول کاری این حسگرها بر پایه نوسان دو شاخک سنسور که متصل به یک محرک پیزوالکتریک هستند، می باشد. در حالت نرمال که مواد داخل مخزن به سطح شاخک نرسیده است، گیرنده پیزوالکتریک دارای نوسان طبیعی اسیلاتور مربوطه می باشد و پس از رسیدن مواد و در برگرفته شدن شاخک ها توسط این مواد، این فرکانس کاهش می یابد و این کاهش فرکانسی توسط مدارات رابط تشخیص داده شده و خروجی استاندارد صنعتی( رله یا خروجی های ترانزیستوری) تولید می گردد. 

 

آشکارسازی سطح مواد جامد توسط سنسورهای پدالی سطح:

این روش در بسیاری از کاربردهای تشخیص سطح مواد جامد پودری و مصالح در سیلوهای کارخانجات دیده می شود. سنسور سطح پدالی، یک سیستم الکترومکانیکی دوار به حساب می آید و اصول کاری آن نیز بر پایه چرخش یک پدال یا پره توسط یک موتور دور پایین می باشد که به هنگام درگیر شدن این پدال با مواد، یک حرکت هرزگرد باعث تحریک یک میکروسوئیچ شده و خروجی مورد نیاز را در دسترس قرار میدهد. 

 

 

انواع نمایش سطح مخازن: 

1- شاخص سطح (نمايشگر سطح):

نمايشگر سطح  وسیله ای است که می تواند بر روی مخازن بسته شود و میزان ارتفاع مواد داخل مخزن را در بیرون ازمخزن نمایش دهد .

2- لول سوييچ :

 لول سوئیچ وسیله ای جهت اندازه گیری سطح سیالات از کف مخازن تا بالای سطح سیال می باشد.

انواع لول سوئیچ : 

 لول سوئیچ آلترسونیک
 لول سوئیچ شناوری
 لول سوئیچ لرزشی
 لول سوئیچ پره ای
 لول سوئیچ راداری
 لول سوئیچ خازنی
 لول سوئیچ دیافراگمی
 لول سوئيچ ادميتانس

 

3- لول متر( ترانسميتر): 

سطح سنجهاي راداري در حقيقت تجهيزاتي هستند كه با ارسال امواج رادار، فضاي خالي بالاي مخزن را اندازه گيري مي كنند. با كسر ارتفاعِ خالي مخزن، از مقدار ارتفاع واقعي آن كه به عنوان مقدار اوليه به حسگر داده  شده است ارتفاع مايع محاسبه ميشود درحقيقت امواج رادار از طريق آنتن، منتشر و پس از برخورد با سطح سيال مجدداً به سمت آنتن بازتاب مي گردد. با توجه به رابطة معكوس ميان فركانس و طول موج، هر چه فركانسِ امواجِ ارسالي از آنتن بالاتر باشد،طول موج امواج،كوتاه تر خواهد بود و موجب كاهش طول آنتن خواهد شد.
 

4- سنسور سطح:


انواع سنسورهاي سطح
1- سنسور سطح خازني
2- سنسور سطح مغناطيسي
3- سنسور سطح نوري

 

در شکل زیر جدول کاربردی انواع ترانسمیتر های سطح را ملاحظه مینمایید:

 

 

Filter by:

Clear All
تلفن پشتیبانی: 88344718-021 ( 30 خط ویژه ) | همه روزه پاسخگوی شما هستیم.