چگونه فرستنده سطح را انتخاب کنیم؟

• معرفی

فرستنده اندازه گیری سطح مایع ابزاری است که اندازه گیری مداوم سطح مایع را فراهم می کند.می توان از آن برای تعیین سطح جامدات مایع یا حجیم در یک زمان خاص استفاده کرد.این می تواند سطح مایع رسانه ها مانند آب، مایعات چسبناک و سوخت، یا محیط های خشک مانند جامدات حجیم و پودرها را اندازه گیری کند.

فرستنده اندازه گیری سطح مایع را می توان در شرایط کاری مختلف مانند ظروف، مخازن و حتی رودخانه ها، استخرها و چاه ها استفاده کرد.این فرستنده ها معمولا در صنایع جابجایی مواد، مواد غذایی و آشامیدنی، برق، شیمیایی و صنایع تصفیه آب استفاده می شوند.حال بیایید نگاهی به چند متر سطح مایع معمولی بیندازیم.

• سنسور سطح شناور

بر اساس این اصل که فشار هیدرواستاتیک متناسب با ارتفاع مایع است، سنسور سطح غوطه ور از اثر پیزو مقاومتی سیلیکون منتشر یا سنسور سرامیکی برای تبدیل فشار هیدرواستاتیک به سیگنال الکتریکی استفاده می کند.پس از جبران دما و اصلاح خطی، به خروجی سیگنال جریان استاندارد 4-20mADC تبدیل می شود.بخش سنسور ترانسمیتر فشار هیدرواستاتیک شناور را می توان مستقیماً در مایع قرار داد و قسمت فرستنده را می توان با فلنج یا براکت ثابت کرد تا نصب و استفاده از آن بسیار راحت باشد.

سنسور سطح شناور از عنصر حساس سیلیکونی پخش شده از نوع عایق پیشرفته ساخته شده است که می تواند مستقیماً در ظرف یا آب قرار داده شود تا به طور دقیق ارتفاع از انتهای سنسور تا سطح آب را اندازه گیری کند و سطح آب را از طریق جریان 4 تا 20 میلی آمپر تولید کند. یا سیگنال RS485.

• سنسور سطح مغناطیسی

ساختار فلپ مغناطیسی بر اساس اصل لوله بای پس است.سطح مایع در لوله اصلی با تجهیزات کانتینر مطابقت دارد.طبق قانون ارشمیدس، شناوری ایجاد شده توسط شناور مغناطیسی در مایع و تعادل گرانشی در سطح مایع شناور است.هنگامی که سطح مایع ظرف اندازه گیری شده بالا و پایین می رود، شناور چرخشی در لوله اصلی سطح سنج مایع نیز بالا و پایین می رود.فولاد مغناطیسی دائمی در شناور، ستون قرمز و سفید نشانگر را به چرخش 180 درجه از طریق پلت فرم جفت مغناطیسی هدایت می کند.

هنگامی که سطح مایع بالا می رود، شناور از سفید به قرمز تغییر می کند.هنگامی که سطح مایع کاهش می یابد، شناور از قرمز به سفید تغییر می کند.مرز سفید-قرمز ارتفاع واقعی سطح مایع محیط در ظرف است، به طوری که نشان دهنده سطح مایع را درک کند.

• سنسور سطح مایع مغناطیسی

ساختار سنسور سطح مایع مغناطیسی شامل لوله فولادی ضد زنگ (میله اندازه گیری)، سیم مغناطیسی (سیم موجبر)، شناور متحرک (با آهنربای دائمی داخل) و غیره است. هنگامی که سنسور کار می کند، قسمت مدار سنسور پالس را تحریک می کند. جریان بر روی سیم موجبر، و میدان مغناطیسی جریان پالسی در اطراف سیم موجبر هنگامی که جریان در امتداد سیم موجبر منتشر می شود، ایجاد می شود.

یک شناور در خارج از میله اندازه گیری سنسور چیده شده است و شناور با تغییر سطح مایع در امتداد میله اندازه گیری بالا و پایین می رود.مجموعه ای از حلقه های مغناطیسی دائمی در داخل شناور وجود دارد.هنگامی که میدان مغناطیسی جریان پالسی با میدان مغناطیسی حلقه مغناطیسی تولید شده توسط شناور برخورد می کند، میدان مغناطیسی اطراف شناور تغییر می کند، به طوری که سیم موجبر ساخته شده از مواد مغناطیسی گیر، یک پالس موج پیچشی در موقعیت شناور ایجاد می کند.پالس در طول سیم موجبر با سرعت ثابت به عقب منتقل می شود و توسط مکانیسم تشخیص شناسایی می شود.با اندازه گیری اختلاف زمانی بین ارسال جریان پالس و موج پیچشی می توان موقعیت شناور را دقیقاً تعیین کرد، یعنی موقعیت سطح مایع.

• سنسور سطح مواد ورودی فرکانس رادیویی

پذیرش فرکانس رادیویی یک فناوری کنترل سطح جدید است که از کنترل سطح خازنی توسعه یافته است که قابل اطمینان تر، دقیق تر و کاربردی تر است.این ارتقاء فناوری کنترل سطح خازنی است.
به اصطلاح پذیرش فرکانس رادیویی به معنای متقابل امپدانس در الکتریسیته است که از جزء مقاومتی، جزء خازنی و جزء القایی تشکیل شده است.فرکانس رادیویی طیف موج رادیویی متر سطح مایع با فرکانس بالا است، بنابراین پذیرش فرکانس رادیویی را می توان به عنوان اندازه گیری پذیرش با موج رادیویی فرکانس بالا درک کرد.

هنگامی که ابزار کار می کند، سنسور دستگاه مقدار ورودی را با دیوار و محیط اندازه گیری شده تشکیل می دهد.هنگامی که سطح مواد تغییر می کند، مقدار پذیرش مطابق با آن تغییر می کند.واحد مدار مقدار ورودی اندازه گیری شده را به سیگنال خروجی سطح ماده تبدیل می کند تا اندازه گیری سطح مواد را محقق کند.

• سطح سنج اولتراسونیک

سطح سنج اولتراسونیک یک دستگاه سطح دیجیتال است که توسط ریزپردازنده کنترل می شود.در اندازه‌گیری، امواج اولتراسونیک پالس توسط سنسور ارسال می‌شود و موج صوتی پس از انعکاس توسط سطح جسم توسط همان سنسور دریافت می‌شود و به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.فاصله بین سنسور و جسم مورد آزمایش با زمان بین ارسال و دریافت موج صوتی محاسبه می شود.

مزایا عدم وجود قطعه متحرک مکانیکی، قابلیت اطمینان بالا، نصب ساده و راحت، اندازه گیری بدون تماس و تحت تأثیر ویسکوزیته و چگالی مایع نیست.

نقطه ضعف آن این است که دقت نسبتاً پایین است و آزمایش آسان است که ناحیه کور داشته باشد.اندازه گیری مخزن تحت فشار و محیط فرار مجاز نیست.

• سطح سنج رادار

حالت کار سنج سطح مایع راداری در حال انتقال دریافت بازتابی است.آنتن سطح مایع رادار امواج الکترومغناطیسی ساطع می کند که توسط سطح جسم اندازه گیری شده منعکس شده و سپس توسط آنتن دریافت می شود.زمان امواج الکترومغناطیسی از ارسال تا دریافت متناسب با فاصله تا سطح مایع است.متر سطح مایع رادار زمان امواج پالس را ثبت می کند و سرعت انتقال امواج الکترومغناطیسی ثابت است، سپس فاصله سطح مایع تا آنتن رادار را می توان محاسبه کرد تا از سطح مایع سطح مایع مطلع شود.

در کاربرد عملی، دو حالت سطح سنج مایع راداری وجود دارد که عبارتند از مدولاسیون فرکانس موج پیوسته و موج پالس.متر سطح مایع با تکنولوژی موج پیوسته مدوله شده فرکانس دارای مصرف برق بالا، سیستم چهار سیمه و مدار الکترونیکی پیچیده است.متر سطح مایع با فناوری موج پالس رادار دارای مصرف انرژی کم است، می تواند توسط سیستم دو سیم 24 VDC تغذیه شود، به راحتی به ایمنی ذاتی، دقت بالا و دامنه کاربرد گسترده تر دست یابد.

• سطح سنج رادار موج هدایت شونده

اصل کار فرستنده سطح رادار موج هدایت شونده مانند سطح سنج رادار است، اما پالس های مایکروویو را از طریق کابل یا میله سنسور ارسال می کند.سیگنال به سطح مایع برخورد می کند، سپس به سنسور باز می گردد و سپس به محفظه فرستنده می رسد.قطعات الکترونیکی ادغام شده در محفظه فرستنده، سطح مایع را بر اساس مدت زمانی که طول می کشد تا سیگنال در طول سنسور حرکت کند و دوباره برگردد، تعیین می کند.این نوع از ترانسمیترهای سطح در کاربردهای صنعتی در تمامی حوزه های فناوری فرآیند مورد استفاده قرار می گیرند.