كيف تعمل مقاييس المستوى: المبادئ الأساسية
تعمل مقاييس المستوى على بعض المبادئ المادية الأساسية لقياس ارتفاع السائل (أو الصلبة) في حاوية. تعتمد الطريقة على نوع المقياس.
1. مبدأ بصري مباشر (نظارات البصر)
هذه هي أبسط طريقة. يوفر المقياس نافذة مباشرة في الخزان.
مبدأ العمل:يتم توصيل أنبوب أو نافذة زجاجية بالخزان في الأعلى والسفلي. يبحث السائل عن مستواه الخاص ، وهذا يعني أن ارتفاع السائل في المقياس الشفاف سيكون بالضبط نفس الارتفاع في الخزان. ترى السائل مباشرة.
أمثلة:مقاييس الزجاج الأنبوبية ، مقاييس رد الفعل.
2. مبدأ الضغط الهيدروستاتيكي
هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا للقياس الإلكتروني غير المباشر.
مبدأ العمل:يتناسب الضغط في الجزء السفلي من الخزان مباشرة مع الارتفاع (والكثافة) للسائل فوقه. هذا هو المعروف باسمضغط الرأس الهيدروستاتيكي.
كيف يتم استخدامه:مستشعر (مثل أجهاز إرسال الضغط التفاضلي (DP)) يقيس هذا الضغط. يقارن الضغط في أسفل الخزان بالضغط في الأعلى. يتم تحويل الفرق بين هاتين الضغوطين إلى إشارة إلكترونية تمثل المستوى السائل.
صيغة:المستوى=الضغط / (الكثافة × الجاذبية)
مثال:أجهزة إرسال الضغط التفاضلي (DP).
3. مبدأ الطفو والاقتران المغناطيسي
تجمع هذه الطريقة بين القوة الميكانيكية مع طريقة آمنة لعرضها.
مبدأ العمل (الطفو):إن تعويم ، وهو أقل كثافة من السائل ، سوف يركب على سطح السائل. مع تغير المستوى ، يتحرك العائم لأعلى ولأسفل.
مبدأ العمل (الاقتران المغناطيسي):العائم يحتوي على مغناطيس قوي. يتم نقل حركتهامن خلال الجدارمن غرفة مختومة إلى مؤشر خارجي. تسبب هذه القوة المغناطيسية مؤشر النمط - (غالبًا ما يكون الأعلام الحمراء والأبيض) تدور ، مما يوفر قراءة مرئية واضحة دون أي اتصال مادي بالسائل الخطير في الداخل.
مثال:مقاييس المستوى المغناطيسي.
4. مبدأ انتشار الموجة
هذه متطورة ، غير - طرق الاتصال.
مبدأ العمل:ينبعث المقياس موجة (ميكروويف أو موجة صوتية) نحو السطح السائل. ثم يقيس الوقت الذي يستغرقه عودة الصدى.
كيف يتم استخدامه:نظرًا لأن سرعة الموجة معروفة ، يمكن للجهاز حساب المسافة إلى السطح السائل باستخدام الصيغة: المسافة=(سرعة موجة × وقت الرحلة) / 2. معرفة الارتفاع الكلي للخزان ، ثم يحسب المستوى.
أمثلة:مقاييس الرادار (الموجات الدقيقة) ، مقاييس الموجات فوق الصوتية (موجات صوتية).
تطبيقات مقاييس المستوى
تعد مقاييس المستوى في كل مكان في جميع أنحاء الصناعات حيث تكون مراقبة محتويات الحاوية أمرًا بالغ الأهمية للسلامة ، والتحكم في العملية ، والمخزون. غالبًا ما يملي التطبيق نوع المقياس المستخدم.
| صناعة | طلب | لماذا هذا مهم | أنواع المقياس النموذجية |
|---|---|---|---|
| النفط والغاز | خزانات تخزين النفط الخام ، أوعية عملية المصفاة ، فواصل | أمان:منع الإفراط في الحمل أمر بالغ الأهمية لتجنب الحرائق والانسكابات.جرد:قياس كميات هائلة من المنتجات القيمة لنقل الحضانة. | رادار(خزانات كبيرة) ،مغناطيسي(أوعية العملية) ،أجهزة إرسال موانئ دبي |
| المعالجة الكيميائية | المفاعلات ، الخزانات الخلط ، تخزين المواد الكيميائية التآكل/العدوانية | التحكم في العملية:هناك حاجة إلى مستويات دقيقة لردود الفعل.أمان:تحتوي على مواد خطرة. | مغناطيسي(احتواء آمن) ،زجاج رد الفعل(فحص بصري) ،رادار(السوائل المسببة للتآكل) |
| توليد الطاقة | براميل البخار المرجل ، أواني المكثفات ، وخزانات معالجة الماء | أمان:منع انفجار المرجل من انخفاض مستوى المياه أمر بالغ الأهمية.كفاءة:الحفاظ على مستوى المياه الصحيح لنقل الحرارة. | زجاج رد الفعل(النسخ الاحتياطي المرئي المباشر) ،مغناطيسي(مؤشر أساسي) ،جهاز إرسال DP(إشارة غرفة التحكم) |
| المياه والمياه العادمة | الخزانات والرائعين وخزانات الجرعات الكيميائية وآبار مياه الصرف الصحي | التحكم في العملية:إدارة مراحل العلاج والتدفق.جرد:إدارة إمدادات المياه. | الموجات فوق الصوتية(خزانات مفتوحة ، مساحات كبيرة) ،زجاج البصر(جرعات بسيطة) ،مفاتيح تعويم(التحكم في المضخة) |
| الأدوية والغذاء والمشروبات | المفاعلات الحيوية ، خزانات خلط ، تخزين المكونات (السكر ، الحليب ، إلخ) | ضبط الجودة:تعتبر مستويات المكونات الدقيقة حاسمة لاتساق المنتج والنظافة.امتثال:تتطلب اللوائح الصارمة مراقبة دقيقة. | رادار(جهة اتصال غير - ، صحية) ،السعة(للمساحيق/الحبوب) ،زجاج البصر(التحقق البصري) |
| تصنيع | الخزانات الهيدروليكية ، خزانات سائل التبريد ، أحواض الطلاء ، الكريات البلاستيكية | تشغيل المعدات:منع الأضرار الناجمة عن انخفاض السائل الهيدروليكي أو سائل التبريد.التحكم في العملية:ضمان إمدادات ثابتة لخطوط الإنتاج. | زجاج البصر(بصري بسيط) ،الموجات فوق الصوتية(المواد الصلبة السائبة مثل الكريات) ،مقاييس تعويم(الخزانات) |
ملخص
كيف يعملون:يستخدمون البصر المباشر أو الضغط أو الطفو أو الأمواج لقياس ارتفاع مادة ما في حاوية.
لماذا يستخدمون:لأمان(منع الفائض) ،التحكم في العملية(الحفاظ على المستويات الصحيحة للردود الفعل) ، وإدارة المخزون(تعرف على مقدار المواد التي لديك).
اختيار:يعتمد اختيار المقياس على المادة (الماء مقابل حمض التآكل) ، وظروف العملية (الضغط العالي/درجة الحرارة) ، والحاجة إلى قراءة محلية أو إشارة عن بعد.