انواع سطح سنج مخازن
|
||||||
|
||||||
ما در جدول های زیر به توضیح انواع متداول سطح سنج ها و لول سنج ها در دو دسته ی کلی تماسی و غیرتماسی پرداخته ایم و همچنین این لول متر ها را از نظر قیمت ، دقت ، قابلیت اطمینان ، نصب ، نگهداری ، تطبیق پذیری و طول عمر رتبه بندی کرده ایم.
|
||||||
قیمت |
دقت |
قابلیت اطمینان |
نصب |
نگهداری |
تطبیق پذیری |
طول عمر |
Cost |
Accuracy |
Reliability |
Install |
Maintenance |
Versatility |
Life |
| سطح سنج شناوری میله ای Float & Rod level Gauge |
|
|
|
این نوع سطح سنج از یک میله ثابت و یک یا چند شناور حلقوی گوی شکل تشکیل شده است که روی میله حرکت می کند. داخل شناور یک آهنربا قرار دارد و داخل میله نیز معمولا رید رله (سوئیچ های مغناطیسی) تعبیه شده است. نحوه عملکرد به این صورت است که با تغییر سطح مایع، شناور روی میله حرکت میکند، آهنربای داخل شناور به ریدسوئیچ داخل میله نزدیک میشود، ریدسوئیچ فعال شده و مدار سیگنال سطح مورد نظر بسته می شود ، در مدلهای چند نقطهای، چندین ریدسوئیچ در ارتفاعهای مختلف وجود دارد و میتوان سطوح پر ، خالی و آلارمها را تشخیص داد در مدلهای پیوسته خروجی آنالوگ نیز تولید میشود.
مزایا: 1. ساختار ساده: قطعات مکانیکی و الکترونیکی کمی دارد و فهم و عیبیابی آن آسان است. 2. قیمت مناسب: معمولاً از رادار، اولتراسونیک و رادیومتری بسیار ارزانتر است. 3. قابلیت اطمینان خوب: در بسیاری از مخازن آب، روغن، سوخت و مواد شیمیایی بهخوبی کار میکند. 4. مناسب برای سوئیچینگ سطح: برای فرمان روشن و خاموش کردن پمپها بسیار پرکاربرد است. 5. مصرف انرژی ناچیز: در مدلهای ریدسوئیچی تقریباً مصرف برق بسیار کم است. 6. نصب نسبتاً آسان: فقط برای مخازن کوچک، اگر ارتفاع مخزن زیاد باشد طول میله باعث سختی نصب خواهد شد. معایب: 1. تماس مستقیم با سیال: شناور داخل مایع قرار میگیرد و ممکن است در اثر خوردگی یا رسوب آسیب ببیند. 2. محدودیت در سیالات چسبناک: مواد غلیظ، لجن، قیر یا سیالات رسوبزا میتوانند حرکت شناور را مختل کنند. 3. وابستگی به چگالی سیال: اگر چگالی سیال خیلی کم باشد، شناور ممکن است بهدرستی عمل نکند. 4. وجود قطعات متحرک: هرچند ساده است، اما نسبت به روشهای بدون قطعه متحرک (مانند رادار یا آلتراسونیک) استهلاک بیشتری دارد. 5. محدودیت در دما و فشار بسیار بالا: برای شرایط فرآیندی بسیار سخت، گاهی روشهای دیگری مناسبتر هستند. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج اختلاف فشاری Differential pressure level measure |
|
|
|
سطحسنج اختلاف فشاری یکی از مهمترین و پرکاربردترین روشهای اندازهگیری سطح در صنعت است. اساس کار آن بر یک اصل ساده فیزیکی است: هرچه ارتفاع ستون مایع بیشتر باشد، فشار در کف مخزن بیشتر خواهد بود. نوع تماسی و با استفاده از اختلاف فشار بالا و پایین مخزن ارتفاع سطح را اندازه گیری می کند. در مخازن تحت فشار مقدار فشار افست یا ثابت توسط سنسور فشار بالایی حذف شده و فقط اختلاف فشار بالا و پایین مایع می ماند.
مزایا: 1. فناوری بسیار اثبات شده: دهها سال است که در صنایع مختلف استفاده میشود. 2. دقت مناسب: ترانسمیترهای مدرن معمولاً دقتی در حدود: * ±0.1% * ±0.05% دارند. 3. مناسب مخازن تحت فشار: یکی از بهترین روشها. 4. قطعات متحرک ندارد: در نتیجه استهلاک مکانیکی آن کم است. 5. خروجی پیوسته: میتواند سطح را به صورت مداوم گزارش کند. معایب: 1. وابستگی به چگالی بزرگترین ضعف این روش است. اگر چگالی تغییر کند، دما تغییر کند، ترکیب ماده تغییر کند اندازهگیری سطح دچار خطا میشود. مثلاً: آب سرد * آب داغ * اسید با غلظت متغیر میتوانند نتایج متفاوتی بدهند. 2. مشکل در مواد رسوبزا اگر ماده: کریستال تشکیل دهد رسوب کند ویسکوز باشد ممکن است لاینهای فشار مسدود شوند. 3. نصب پیچیدهتر نسبت به یک سنسور اولتراسونیک لولهکشی بیشتری نیاز دارد. شیرآلات بیشتری نیاز دارد. 4. نیاز به کالیبراسیون به خصوص زمانی که: * چگالی تغییر کند * نوع سیال عوض شود باید تنظیمات بازبینی شوند. 5. خطا در مخازن بسیار بلند در ارتفاعهای زیاد: وزن سیال تغییرات دما اختلاف ارتفاع لاینها میتواند خطا ایجاد کند و باید در طراحی لحاظ شود. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| لول سوئیچ پره ای Rotary Paddle Level Switch |
|
|
|
سطحسنج پرهای یکی از قدیمیترین و در عین حال پرکاربردترین تجهیزات تشخیص سطح در صنایع است، مخصوصاً برای مواد جامد فلهای از نوع غوطه وری بوده و داخل سطح سنج یک موتور کوچک با سرعت کم، یک پره را میچرخاند. در حالت عادی پره آزادانه میچرخد و موتور جریان کمی مصرف میکند و کنتاکت خروجی در وضعیت عادی قرار دارد ولی وقتی سطح مواد به پره برسد ماده جلوی چرخش پره را میگیرد و گشتاور روی موتور افزایش مییابد و مکانیزم داخلی (میکروسوئیچ یا کلاچ) عمل میکند و خروجی تغییر وضعیت میدهد. این سطح سنج فقط وجود یا عدم وجود ماده را در یک نقطه مشخص تشخیص می دهد است.
مزایا: 1. ساختار بسیار ساده 2. قیمت مناسب 3. مستقل از رنگ و شفافیت ماده 4. مقاوم در برابر گرد و غبار 5. نصب آسان معایب: 1. قطعات متحرک دارد: به مرور مستحلک می شوند. 2. مناسب اندازهگیری پیوسته نیست. 3. مناسب مواد بسیار سبک نیست. 4. احتمال گیر کردن. 5. محدودیت دما و فشار. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج مغناطیسی Magnetic level gauge |
|
|
|
این تجهیز در واقع نسخه پیشرفتهای از سطحسنج شناوری است که از کوپلینگ مغناطیسی برای نمایش سطح استفاده میکند. اساس کار بر دو پدیده است قانون ارشمیدس و میدان مغناطیسی داخل یک محفظه جانبی که به مخزن متصل است یک شناور قرار دارد که روی سطح مایع شناور میشود همراه با تغییر سطح بالا و پایین میرود داخل شناور یک آهنربای دائمی وجود دارد در خارج از محفظه نیز یک نمایشگر مغناطیسی نصب میشود وقتی شناور حرکت میکند میدان مغناطیسی از دیواره غیرمغناطیسی محفظه عبور میکند و قطعات نمایشگر را میچرخاند و سطح مایع از بیرون قابل مشاهده میشود
مزایا: 1. مشاهده مستقیم بدون برق: حتی در صورت قطع برق نیز سطح قابل مشاهده است. 2. ایمنی بالا برای سیالات: سمی خورنده قابل اشتعال بسیار مناسب است. 3. مناسب فشار و دمای بالا 4. مصرف انرژی بسیار کم نمایشگر مکانیکی-مغناطیسی عملاً برق مصرف نمیکند. 5. قابلیت افزودن تجهیزات جانبی بهراحتی میتوان: سوئیچ سطح ترانسمیتر سطح را اضافه کرد. 6. عمر طولانی به دلیل سادگی مکانیزم، عمر کاری بالایی دارد. معایب: 1. وابستگی به چگالی سیال مثل همه سیستمهای شناوری: اگر چگالی تغییر زیادی کند شناور مناسب نباشد کالیبراسیون به هم بخورد خطا ایجاد میشود. 2. محدودیت در سیالات رسوبزا: مواد مثل لجن ، کریستال پلیمر ، قیر حرکت شناور مختل میشود. 3. قطعه متحرک دارد: هرچند موتور ندارد، اما شناور دائماً حرکت میکند. ممکن است گیر کند و فرسوده شود. 4. هزینه بیشتر از گیج شیشهای: قیمت آن از گیجهای ساده بالاتر است. 5. حساسیت به انتخاب شناور: شناور باید متناسب با چگالی سیال فشار دما طراحی شود |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج مقاومتی Resistive level measurement |
|
|
|
سطحسنج مقاومتی یکی از روشهای اندازهگیری سطح مایعات رسانا است که بر اساس تغییر مقاومت الکتریکی کار میکند. بصورت تماسی بوده و در مایعات رقیق و بدون چسبندگی مانند آب طبیعی ، کاربرد دارد. این سطح سنج ها بصورت نقطه ای و بعضا تا چندین سطح را تشخیص می دهند. این لول سنج ها یک پراب مشترک دارند که کف مخزن قرار می گیرد و زمانیکه اتصال الکتریکی با پراب های دیگر برقرار شود نشانه تغییر سطح سیال است.
انواع رایج: نقطهای: تشخیص پر یا خالی شدن مخزن. پیوسته: با استفاده از میله مقاومتی یا زنجیرهای از مقاومتها، سطح به صورت پیوسته اندازهگیری میشود. مزایا: 1. قیمت پایین: از ارزانترین روشهای اندازهگیری سطح محسوب میشود. 2. ساختار ساده: نصب، راهاندازی و تعمیر آن نسبتاً آسان است. 3. مناسب برای کنترل سطح نقطهای: برای اعلام وضعیت سطح پر و سطح خالی بسیار کاربردی است. 4. قابلیت استفاده در فشار و دمای بالا که با انتخاب جنس مناسب الکترودها میتوان در شرایط صنعتی مختلف از آن استفاده کرد. معایب: 1. فقط برای مایعات رسانا مناسب است: در روغن ، بنزین ، گازوئیل ، حلالهای نارسانا ، عملاً قابل استفاده نیست. 2. خوردگی الکترودها: در برخی مایعات، بهخصوص مواد شیمیایی خورنده، الکترودها دچار خوردگی میشوند و نیاز به نگهداری دارند. 3. رسوبگیری: تشکیل رسوب روی الکترودها میتواند باعث خطای اندازهگیری یا عملکرد نادرست شود. 4. دقت محدود: برای اندازهگیری دقیق و پیوسته معمولاً روشهای راداری، آلتراسونیک یا هیدرواستاتیک عملکرد بهتری دارند. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج ارتعاشی Vibrating level measurement |
|
|
|
سطحسنج ارتعاشی از نوع تماسی و یکی از پرکاربردترین تجهیزات تشخیص سطح نقطهای در صنایع فرایندی است. این تجهیز معمولاً برای تشخیص پر شدن یا خالی شدن مخزن استفاده میشود و میتواند هم برای مایعات و هم برای برخی مواد جامد پودری یا دانهای به کار رود، اصل کار در نوک سنسور یک چنگال فلزی قرار دارد که توسط یک المان پیزوالکتریک به ارتعاش درمیآید. فرکانس ارتعاش معمولاً چند صد هرتز است در حالت عادی چنگال آزادانه میلرزد و دامنه و فرکانس ارتعاش ثابت است اما وقتی مایع یا ماده جامد به چنگال برسد جرم مؤثر سیستم افزایش پیدا میکند میرایی (Damping) ارتعاش زیاد میشود و فرکانس یا دامنه ارتعاش تغییر میکند، مدار الکترونیک داخلی این تغییر را تشخیص میدهد و خروجی سوئیچ میکند.
مزایا: 1. بدون قطعات متحرک مکانیکی در نتیجه استهلاک مکانیکی بسیار کم است. 2. مستقل از شکل مخزن: شکل ساختاری مخزن مهم نیست. 3. نصب آسان فقط کافی است در نقطه موردنظر نصب شود نیازی به تنظیمات پیچیده ندارد. 4. مناسب برای مایعات مختلف میتواند در آب روغن اسیدها حلالها استفاده شود. 5. نسبتاً مستقل از خواص الکتریکی ماده. 6. مناسب برای محیطهای خطرناک مدلهای ضدانفجار برای صنایع نفت و گاز بسیار رایج هستند. معایب: 1. سطح سنج پیوسته نیست: این مهمترین محدودیت است فقط بصورت نقطه ای اندازه گیری می کند. 2. حساسیت به رسوب اگر روی چنگال قیر ، پلیمر ، لجن ، کریستال جمع شود، خطا ایجاد میشود. 3. محدودیت در مواد بسیار سبک برخی پودرهای فوق العاده سبک ممکن است تغییر کافی در ارتعاش ایجاد نکنند. 4. قیمت بیشتر از فلوترهای ساده از شناور مکانیکی یا فلوتر سوئیچ معمولی گرانتر است. 5. آسیب پذیری در ضربه شدید در هنگام نصب یا تخلیه مواد جامد سنگین باید مراقب بود که چنگال آسیب نبیند. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج خازنی Capacitive level measurement |
|
|
|
سطحسنج خازنی هم به صورت (اندازهگیری پیوسته) ساخته میشود برای مایعات، و هم به صورت (تشخیص نقطهای) برای پودرها و برخی جامدات دانهای کاربرد دارد.که از نوع غوطه وری بوده و منطق کار آن بر اساس تغییر دی الکتریک است: میدانیم ظرفیت یک خازن به عوامل مختلفی بستگی دارد: C=\varepsilon\frac{A}{d}
(C) = ظرفیت خازنی (\varepsilon) = ثابت دیالکتریک محیط (A) = سطح مؤثر صفحات (d) = فاصله صفحات ایده اصلی: پراب سنسور یک صفحه خازن را تشکیل میدهد. صفحه دوم میتواند دیواره فلزی مخزن یا یک الکترود مرجع باشد. وقتی مخزن خالی است بین دو صفحه هوا قرار دارد. ثابت دیالکتریک هوا تقریبا مشخص است. اما وقتی مایع یا ماده جامد اطراف پروب را بگیرد ثابت دیالکتریک تغییر میکند. برای مثال: * هوا ≈ 1 * روغن ≈ 2 تا 4 * پلاستیک ≈ 2 تا 5 * آب ≈ 80 بنابراین ظرفیت خازنی تغییر میکند و مدار الکترونیکی این تغییر را اندازهگیری کرده و به سطح تبدیل میکند. مزایا: 1. بدون قطعات متحرک: 2. مناسب برای مایعات و جامدات: این مزیت مهمی است. 3. ساختار ساده: نصب نسبتاً آسانی دارد. 4. امکان اندازهگیری پیوسته 5. قیمت مناسب: 6. مناسب فشار و دمای بالا: مدلهای صنعتی در شرایط سخت نیز قابل استفادهاند. معایب: 1. وابستگی به ثابت دیالکتریک: این مهمترین ضعف فناوری است ، اگر خواص ماده تغییر کند: مثل رطوبت ، غلظت ، ترکیب شیمیایی ، ممکن است کالیبراسیون به هم بخورد. 2. حساسیت به رسوب: اگر روی پروب لایهای از ماده تشکیل شود ظرفیت تغییر میکند و خطا به وجود میآید. 3. نیاز به کالیبراسیون دقیق: برای هر ماده ممکن است تنظیمات متفاوتی لازم باشد. 4. حساسیت به نویز الکتریکی 5. دقت کمتر از برخی فناوریهای پیشرفته |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج سروو موتوری Servo Tank Gauge |
|
|
|
سطحسنج سرووموتوری یکی از دقیقترین تجهیزات اندازهگیری سطح مایعات است که بیشتر در مخازن ذخیره نفت خام، فرآوردههای نفتی و مخازن تجاری بزرگ استفاده میشود. اصول کار آن برخلاف شناورهای معمولی که روی سطح مایع شناور هستند، در سطحسنج سرووموتوری یک دیسپلیسر داخل مخزن آویزان میشود. این دیسپلیسر توسط سیم بسیار نازکی به یک سرووموتور متصل است. وقتی دیسپلیسر در هوا قرار دارد وزن کامل آن توسط سیم تحمل میشود. وقتی به سطح مایع برسد نیروی شناوری به آن وارد میشود و وزن ظاهری کاهش مییابد. سرووموتور دائماً موقعیت دیسپلیسر را تنظیم میکند تا نیروی کشش سیم روی مقدار مشخصی ثابت بماند. از روی طول سیم بازشده، سطح مایع تعیین میشود.
مزایا: 1. دقت بسیار بالا: در بسیاری از مدلهای صنعتی: ±0.4 mm و ±0.7 mm 2. مناسب برای معاملات نفتی که چند میلیمتر خطا میتواند ارزش مالی زیادی داشته باشد، بسیار مناسب است. 3. امکان اندازهگیری Interface تشخیص مرز: آب و نفت 4. قابلیت اندازهگیری چگالی: برخی مدلها میتوانند چگالی محصول را نیز تعیین کنند. 5. عملکرد خوب در مخازن بزرگ: برای مخازن ذخیره با قطر و ارتفاع زیاد بسیار مناسب است. 6. تأثیر کم بخار و کف: معایب: 1. مکانیزم پیچیده: در مقایسه با: شناوری ، هیدرواستاتیک ، اولتراسونیک 2. قیمت بالا: یکی از گرانترین فناوریهای اندازهگیری سطح محسوب میشود. 3. نیاز به نگهداری: به دلیل وجود: موتور ، سیم ، قرقره ، قطعات مکانیکی |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج هیدرواستاتیک Hydrostatic level measurement |
|
|
|
سطحسنج هیدرواستاتیک یکی از رایجترین روشهای اندازهگیری پیوسته سطح مایعات است و بر اساس فشار ناشی از وزن ستون مایع کار میکند. که از نوع غوطه وری بوده و طریقه ی عملکرد این لول سنج از طریق محاسبه اختلاف فشار پایین ترین سطح مایع با فشار اتمسفر محل نصب می باشد که ارتفاع دقیق سطح سیال را اندازه گیری مینماید. اصل کار به این شکل است که هرچه ارتفاع مایع بیشتر باشد، فشار در کف بیشتر میشود. بنابراین اگر فشار اندازهگیری شود و چگالی معلوم باشد، سطح بهراحتی محاسبه میشود.
مزایا: . ساختار ساده: از نظر فنی یکی از سادهترین روشهای اندازهگیری سطح است. 2. قیمت مناسب: معمولاً ارزانتر از رادار ، لیزر ، مگنتواستریکتیو 3. اندازهگیری پیوسته و خروجی مداوم. 4. مناسب مخازن عمیق مثل: چاهها ، مخازن مرتفع ، سدها. 5. مستقل از کف و بخار. 6. نصب نسبتاً آسان. معایب: 1. وابستگی به چگالی: اگر چگالی تغییر کند مثل تغییر دما تغییر غلظت ماده خطا ایجاد میشود. 2. تماس مستقیم با سیال: در سیالات خورنده ، چسبنده ، کریستالساز ، ممکن است مشکلاتی ایجاد شود. 3. رسوب روی دیافراگم: در فاضلاب ، لجن ، دوغاب رسوب میتواند دقت را کاهش دهد. 4. نیاز به جبران فشار اتمسفر: در سنسورهای گیج تغییرات فشار هوا باید جبران شود. به همین دلیل درون کابل لوله های مخصوص تهویه (لوله های مویین) تعبیه شده است. 5. مناسب نبودن برای برخی سیالات متغیر: اگر چگالی دائماً تغییر کند، روشهای دیگر معمولاً بهتر هستند. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج آلتراسونیک Ultrasonic level measurement |
|
|
|
سطحسنج آلتراسونیک یکی از رایجترین روشهای غیرتماسی اندازهگیری سطح مایعات و برخی جامدات است. این روش از امواج صوتی با فرکانس بالاتر از محدوده شنوایی انسان (بیش از 20 کیلوهرتز) استفاده میکند،
طریقه عملکرد از طریق محاسبه زمان ارسال و دریافت امواج فرا صوت است، این نوع سطح سنج به دلیل قابلیت های ویژه در اندازه گیری ، محبوبیت زیادی نزد کاربران دارد. مزایا: 1. اندازهگیری غیرتماسی: براحتی در مواد چسبناک و رسوب ده ، شیمیایی و بهداشتی و خطرناک استفاده می شود. 2. قیمت مناسب: در مقایسه با سطح سنج های پیوسته دیگر قیمت مناسبتری دارد. 3. نصب آسان: اغلب موارد با قرار گرفتن بالای سطح مورد نظر نصب انجام می شود. 4. عدم حساسیت به جنس ماده: سنسور آلتراسونیک حساسیتی به رنگ ، جنس ، بو و خواص فیزیکی ماده ندارد. و به همین دلیل در طیف وسیعی از مواد قابل نصب و بهره برداری است. 5. بدون قطعات متحرک: بنابراین استهلاک مکانیکی آن بسیار کم است. 6. مناسب برای مواد خورنده: به دلیل عدم تماس سنسور با ماده 7. اندازه گیری بصورت پیوسته: اندازه گیری دائمی سطح و ارائه خروجی های دیجیتال و آنالوگ پیوسته 8. دوام و طول عمر بالا: به دلیل عدم تماس با ماده و عدم رسوب و خورندگی معایب: 1. حساسیت به بخارات غلیظ: وجود بخار غلیظ باعث تضعیف یا پراکندگی امواج صوتی میشود 2. حساسیت به کف (فوم) حجیم و ضخیم روی سطح مایع: ممکن است بازتاب واقعی سطح دچار خطا میشود. 3. مشکل در گردوغبار بسیار غلیظ: در سیلوهای بسیار پرگردوغبار عملکرد آن ضعیفتر از رادار است. 4. تأثیر تلاطم سطح: امواج شدید یا آشفتگی شدید سطح میتواند اندازهگیری را ناپایدار کند. 5. وجود ناحیه کور: یکی از مفاهیم مهم در آلتراسونیک، ناحیه کور است، که این ناحیه، از چشم سنسور تا حدود 30 سانتیمتری آن واقع است که قابل اندازهگیری برای سنسور نیست. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج لیزری Laser level measurement |
|
|
|
سطحسنج لیزری یکی از روشهای غیرتماسی اندازهگیری سطح است که از پرتو لیزر برای تعیین فاصله تا سطح ماده استفاده میکند. نحوه عملکرد با این شکل است که سنسور یک پالس یا پرتو لیزر به سمت سطح ماده ارسال میکند. پرتو پس از برخورد به سطح بازتاب شده و به گیرنده برمیگردد، مانند رادار، زمان رفت و برگشت اندازهگیری میشود
مزایا: 1اندازهگیری کاملاً غیرتماسی 2دقت بسیار بالا: بسیاری از مدلها دقتی در حد میلیمتر دارند 3پرتو بسیار باریک: این مهمترین مزیت لیزر نسبت به رادار است : اگر داخل مخزن نردبان ، همزن ، لوله ، سازه فلزی وجود داشته باشد، لیزر راحتتر میتواند از میان آنها عبور کرده و نقطه مورد نظر را اندازهگیری کند. 4. مناسب برای فواصل زیاد: برخی مدلها تا دهها یا حتی صدها متر را اندازهگیری میکنند 5بدون قطعات متحرک: استهلاک مکانیکی بسیار کم است معایب: 1حساسیت زیاد به گرد و غبار: این بزرگترین ضعف سطحسنج لیزری است: اگر داخل مخزن: گرد سیمان ، پودر ، بخار غلیظ ، دود وجود داشته باشد، پرتو تضعیف میشود 2. حساسیت به مه و بخار: در بسیاری از مخازن فرآیندی، بخار آب یا بخارات شیمیایی وجود دارد که عملکرد لیزر را مختل میکنند 3. عملکرد ضعیف روی سطوح بسیار تیره یا جاذب نور برخی مواد نور را به خوبی بازتاب نمیدهند 4. نیاز به تمیز بودن لنز: کثیف شدن پنجره اپتیکی یا لنز باعث کاهش دقت میشود 5. محدودیت در شرایط سخت صنعتی: در محیطهای بسیار پرغبار، معمولاً رادار انتخاب مطمئنتری است |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج راداری Radar level measurement |
|
|
|
سطحسنج راداری یکی از دقیقترین و پرکاربردترین روشهای اندازهگیری سطح در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب و صنایع غذایی است، نحوه عملکرد این تجهیز ارسال امواج الکترومغناطیسی (مایکروویو) به سمت سطح ماده و دریافت موج بازتاب شده پس از برخورد به سطح سیال یا جامد، و محاسبه زمان رفت و برگشت.
در نوع غیر تماسی این سطح سنج، هر چه فرکانس تابش امواج بالاتر باشد محدوده پرتوی اندازه گیری آن باریکتر و نصب آسانتری دارد. انواع سطحسنج راداری عبارتند از: 1. رادار غیرتماسی: آنتن در بالای مخزن نصب میشود و هیچ تماسی با سیال ندارد (Non-Contact Radar) 2. رادار هدایتشونده: در این روش موج در امتداد یک میله یا کابل حرکت میکند (Guided Wave Radar) مزایا: 1. دقت بسیار بالا: در بسیاری از مدلها خطا کمتر از چند میلیمتر است 2. عدم تأثیر فشار و دما: برخلاف روشهای هیدرواستاتیکی و اختلاف فشاری، تغییر فشار مخزن تأثیر قابل توجهی بر اندازهگیری ندارد 3. عدم وابستگی به چگالی: اگر چگالی سیال تغییر کند، اندازهگیری تقریباً ثابت میماند 4. بدون قطعات متحرک: استهلاک مکانیکی بسیار کم 5. مناسب برای شرایط سخت: میتواند در دماهای بالا ، فشارهای بالا ، مواد خورنده ، مخازن بسته استفاده شود. 6. اندازهگیری پیوسته: به جای اعلام فقط "پر" یا "خالی"، مقدار دقیق سطح را لحظهبهلحظه ارائه میدهد معایب: 1. قیمت بسیار بالا 2. حساسیت به موانع داخل مخزن: وجود نردبان ، همزن ، لوله ها ، سازه های فلزی داخل مخزن میتواند بازتاب کاذب ایجاد کند. 3. مشکل در مواد با ضریب دیالکتریک بسیار پایین: موادی مانند برخی هیدروکربنهای سبک انرژی کمتری بازتاب میکنند و اندازهگیری دشوارتر میشود 4. نیاز به تنظیم صحیح: در مخازن پیچیده معمولاً باید بازتابهای ناخواسته فیلتر شوند |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج رادیومتری یا گاما Radiometric level measurement |
|
|
|
سطحسنج رادیومتری یا سطحسنج گاما یکی از خاصترین و قدرتمندترین روشهای اندازهگیری سطح در صنایع سنگین است. این روش از پرتوهای گاما برای اندازهگیری سطح مواد داخل مخزن استفاده میکند و در شرایطی به کار میرود که تقریباً هیچ فناوری دیگری قادر به کار نیست. اصل عملکرد آن به اینصورت است که در یک سمت مخزن یک منبع پرتوزا نصب میشود و در سمت مقابل یک آشکارساز قرار میگیرد و معمولاً از ایزوتوپهای پرتوزا مانند:
* Cesium-137 * Cobalt-60 استفاده میشود پرتوهای گاما از دیواره مخزن عبور میکنند اگر مسیر بین منبع و آشکارساز خالی باشد، مقدار زیادی پرتو به آشکارساز میرسد اما وقتی ماده بین آنها قرار گیرد، بخشی از پرتو جذب میشود و شدت پرتو دریافتی کاهش مییابد. این سطح سنج از نوع غیرتماسی می باشد. مزایا: 1. کاملاً غیرتماسی 2. نصب از بیرون مخزن: نیازی به سوراخکاری یا اتصال فرآیندی ندارد 3. مناسب برای دما و فشار بسیار بالا: یکی از بزرگترین مزایای این فناوری است 4. عدم تأثیر بخار، کف و گردوغبار 5. مناسب برای مواد بسیار خورنده: چون سنسور با ماده تماس ندارد 6. مناسب برای مخازن با دیواره ضخیم: حتی از پشت دیوارههای فلزی ضخیم نیز میتواند اندازهگیری انجام دهد معایب: 1. قیمت بسیار بالا: از گرانترین فناوریهای اندازهگیری سطح محسوب میشود. 2وجود مواد پرتوزا: منبع گاما نیازمند مجوز قانونی ، بازرسی دورهای ، الزامات ایمنی است. 3. نگرانیهای ایمنی: اگرچه تجهیزات به شدت محافظتشده هستند، اما وجود منبع پرتوزا باعث سختگیریهای زیادی در بهرهبرداری میشود. 4. نیاز به متخصص: نصب، جابجایی و سرویس باید توسط افراد آموزشدیده انجام شود 5. کاهش فعالیت منبع در طول زمان: ایزوتوپها نیمهعمر دارند و در بلندمدت ممکن است نیاز به تعویض یا بازکالیبراسیون باشد |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج خازنی خارج از مخزن Non-Intrusive capacitive level measure |
|
|
|
سطحسنج خازنی غیرتماسی یا سطحسنج خازنی نصب شونده از بیرون مخزن نوعی سنسور سطح است که بدون تماس مستقیم با سیال و بدون سوراخکاری مخزن، از بیرون دیواره مخزن نصب میشود. نحوه عملکرد این سنسور بر اساس تغییر ظرفیت خازنی کار میکند. وقتی مخزن خالی است، بین الکترود سنسور و محیط داخل مخزن یک مقدار ظرفیت خازنی مشخص وجود دارد. با رسیدن مایع به محل سنسور، به دلیل اینکه ثابت دیالکتریک مایع از هوا بیشتر است، ظرفیت خازنی تغییر میکند. مدار الکترونیکی این تغییر را تشخیص داده و وجود یا عدم وجود مایع را اعلام میکند. در واقع سنسور از پشت دیواره پلاستیکی، شیشهای یا مواد غیرفلزی، تغییرات میدان الکتریکی را حس میکند سنسور معمولاً روی دیواره خارجی مخزن چسبانده میشود و نیازی به تماس با سیال ندارد برای مخازن پلاستیکی، شیشهای و فایبرگلاس مناسب است و روی مخازن فلزی معمولاً قابل استفاده نیست، زیرا فلز میدان الکتریکی را شیلد میکند.
مزایا: 1. عدم تماس با سیال: خوردگی سنسور رخ نمیدهد و برای مواد شیمیایی خورنده مناسب است. 2. عدم نیاز به سوراخکاری مخزن: نشتی ایجاد نمیشود و نصب آن آسان و سریع است. 3. مناسب برای کاربردهای بهداشتی. 4. بدون قطعات متحرک: استهلاک مکانیکی بسیار کم است ، عمر کاری طولانی دارد. 5. امکان تشخیص مایعات خطرناک: بدون تماس مستقیم با اسیدها، بازها و مواد سمی. 6. نگهداری کم: رسوب و آلودگی روی سنسور تأثیر کمتری نسبت به سنسورهای تماسی دارد. معایب: 1. محدودیت در مخازن فلزی: روی مخازن فولادی یا استیل معمولاً قابل استفاده نیست. 2. وابستگی به جنس دیواره مخزن: ضخامت زیاد دیواره حساسیت را کاهش میدهد، برای دیوارههای بسیار ضخیم ممکن است عملکرد مناسب نباشد. 3. تأثیرپذیری از ثابت دیالکتریک سیال: برای مایعات مختلف نیاز به کالیبراسیون دارد، تغییر نوع سیال ممکن است باعث خطا شود. 4. حساسیت به رطوبت و شرایط محیطی: تجمع آب یا رطوبت روی دیواره خارجی مخزن میتواند باعث تشخیص اشتباه شود. 5. معمولاً نقطهای است: بیشتر به عنوان (اعلام پر یا خالی بودن در یک نقطه) استفاده میشود، برای اندازهگیری پیوسته سطح، کاربرد محدودتری دارد. 6. دقت کمتر نسبت به برخی فناوریها: در اندازهگیریهای دقیق صنعتی، راداری یا اولتراسونیک معمولاً عملکرد بهتری دارند. |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
| سطح سنج لودسلی یا وزنی Load Cell level measurement |
|
|
|
سطحسنج وزنی یا لودسلی در واقع سطح را مستقیم اندازهگیری نمیکند؛ بلکه وزن کل مخزن و محتویات آن را اندازهگیری کرده و از روی وزن، مقدار ماده داخل مخزن محاسبه میشود. طریقه اندازه گیری برای مایعات به این شکل است: 1. وزن خالی مخزن مشخص میشود ، 2. وزن کل اندازهگیری میشود ، 3. وزن ماده داخل مخزن محاسبه میشود ، 4. با دانستن چگالی، حجم و سطح محاسبه میگردد.
ساختمان لودسل: اکثر لودسلهای صنعتی از استرین گیج استفاده میکنند وقتی مخزن سنگینتر میشود بدنه فلزی لودسل اندکی تغییر شکل میدهد مقاومت الکتریکی استرین گیج تغییر میکند، مدار پل وتستون این تغییر را به سیگنال قابل اندازهگیری تبدیل میکند مزایا: 1. مستقل از شکل مخزن: بسیاری از سطحسنجها به شکل مخزن وابستهاند اما لودسل فقط وزن را میبیند. فرقی ندارد مخزن استوانهای باشد ، کروی باشد ، مخروطی باشد. 2. مناسب برای جامدات و مایعات: برخلاف برخی فناوریها که برای یک نوع ماده مناسبتر هستند. 3. عدم تماس با ماده: سنسور زیر مخزن نصب میشود و با سیال تماس ندارد. 4. دقت بالا در موجودی انبار: برای محاسبه مقدار واقعی ماده داخل سیلو بسیار محبوب است. 5. عدم تأثیر بخار، کف و گردوغبار. 6. اندازهگیری جرم واقعی: گاهی در صنعت دانستن کیلوگرم ماده مهمتر از دانستن ارتفاع سطح است لودسل مستقیماً همین اطلاعات را میدهد.. معایب: 1. هزینه مکانیکی نصب: خود سنسور ممکن است گران نباشد، اما نصب آن روی مخزن بزرگ میتواند پیچیده باشد. 2. حساسیت به نیروهای جانبی: عواملی مانند لرزش ، باد ، تنش لولهها ، اتصالات صلب ، میتوانند خطا ایجاد کنند. 3. وابستگی به چگالی برای تبدیل به سطح: اگر بخواهید از وزن به سطح برسید، باید چگالی ماده را بدانید اگر چگالی تغییر کند، سطح محاسبهشده نیز تغییر میکند. 4. دشواری در مخازن بسیار بزرگ: برای مخازن عظیم نفتی نصب لودسل زیر کل مخزن معمولاً اقتصادی نیست 5. نیاز به کالیبراسیون مکانیکی دقیق: همترازی پایهها و توزیع بار اهمیت زیادی دارد |
|
| Cost | |
| Accuracy | |
| Reliability | |
| Install | |
| Maintenance | |
| Versatility | |
| Life | |
