سطح

ای شاپ صنعت ارائه دهنده خدمات و تجهیزات ابزار دقیق به صنایع مختلف

با کارشناسان ای شاپ صنعت می توانید ابزار دقیق را در کمترین زمان تهیه کنید. برای مشاوره و خرید ابزار دقیق با مشاوران ما تماس بگیرید.

نمایش 1–4 از 32 نتیجه

سطح یکی از چهار پارامتر اندازه گیری شده در صنعت است. انواع مختلفی از ابزار اندازه گیری سطح در بازار وجود دارد. انتخاب مناسب برای برنامه شما آسان نیست و اغلب به درک تکنیک های مختلف اندازه گیری سطح و دانستن اینکه کدام شرایط فرآیند بر عملکرد سنسور سطح تأثیر می گذارد بستگی دارد. در حالی که بیشتر فناوری‌های سنجش سطح می‌توانند در شرایط مختلف فرآیند به خوبی کار کنند، هیچ لول ترانسمیتر واحدی برای همه کاربردها وجود ندارد. ولی: هنگامی که اصل کار همه این فناوری های مختلف را درک کنید، کار شما بسیار ساده تر می شود. و در اینجا به طور خلاصه اصول کار ابزار اندازه گیری سطح مختلف را شرح خواهم داد.

خرید راحت ابزار آلات صنعتی در ایشاپ صنعت

1. لول گیج شیشه ای

لول گیج شیشه ای ساده ترین وسیله برای اندازه گیری سطح مایع در مخزن است. این چیزی نیست جز یک لوله شیشه ای شفاف که در قسمت بیرونی یک مخزن نصب شده و به پایین و بالای مخزن متصل است. لول گیج هاش شیشه ای از قانون ظرفهای متصل برای نشان دادن سطح روی لول گیج مدرج استفاده می کنند. ارتفاع ستون مایع در لول گیج همیشه با ارتفاع داخل ظرف یکسان خواهد بود. گاهی اوقات اصلاً درجه بندی وجود ندارد و شیشه دید فقط ارتفاع مایع را در ظرف نشان می دهد.

2. لول گیج فلوتری

این تکنیک قدیمی اولین تلاش برای خودکار کردن اندازه‌گیری سطح در مخازن پس از اندازه‌گیری سطح دستی با استفاده از طناب با شناوری بود. لول گیج فلوتری دارای یک شناور است که از طناب داخل مخزن آویزان شده است. طناب از روی دو قرقره به یک وزنه تعادل در قسمت بیرونی مخزن منتقل می شود. وزنه تعادل خود به عنوان یک نشانگر روی تخته سنج قرائت مستقیم عمل می کند. لول گیج فلوتری بر اساس اصل شناوری عمل می کنند، به این معنی که ماده ای با چگالی کمتر روی ماده ای با چگالی بالاتر شناور می شود. لول گیج فلوتری نشان داده شده در تصویر تنها نوع موجود نیست.

3. لول ترانسمیتر دیسپلیسری

یک لول ترانسمیتر دیسپلیسری برای کاربردهای مایع در نظر گرفته شده است.

دیسپلیسر در مایع غوطه ور شده و روی فنر یا لوله گشتاور آویزان می شود. همیشه چگالی بالاتری نسبت به مایع دارد، بنابراین شناور نمی شود.

هنگامی که ظرف کاملاً پر شد و بنابراین میله جابجایی کاملاً غوطه ور شد، همچنان نیروی رو به پایین روی فنر وجود خواهد داشت.

عملکرد یک لول ترانسمیتر دیسپلیسری بر اساس اصل ارشمیدس است که می گوید نیروی شناوری رو به بالا که بر جسم غوطه ور در یک سیال وارد می شود، خواه به طور کامل یا جزئی غوطه ور باشد، برابر با وزن سیال جابجا شده است.

در این حالت نیروی شناوری بر روی میله جابجایی اثر می گذارد و آن را به سمت بالا می راند.

هنگامی که سطح مایع بالا می رود، نیروی شناوری افزایش می یابد و وزن ظاهری دیسپلیسر کاهش می یابد. این باعث کاهش طول فنر می شود در حالی که جابجایی به سمت بالا حرکت می کند. حرکت بالا و پایین دیسپلیسر توسط حسگرهایی در سر ترانسمیتر اندازه گیری می شود و به سیگنال خروجی تبدیل می شود.

4. سرو لول ترانسمیتر

یک دیسپلیسر کوچک روی کابلی آویزان است که روی یک درام سیم پیچیده شده است. درام سیم به صورت مغناطیسی با یک تعادل وزن همراه است و توسط یک موتور سروو دو جهته هدایت می شود.

هنگامی که دیسپلیسر به داخل ظرف پایین می آید و به سطح مایع می رسد، وزن ظاهری آن تحت تأثیر نیروی شناور کاهش می یابد.

کاهش وزن توسط ترازوی توزین تشخیص داده می شود که سپس سیگنالی را به واحد کنترل ارسال می کند تا سروو موتور را متوقف کند.

طول کابل باز شده با شمارش تعداد دور درام سیم با استفاده از مجموعه ای از سنسورهای اثر هال و ضرب آن در محیط شناخته شده درام محاسبه می شود.

با کم کردن نتیجه این محاسبه از ارتفاع کل ظرف، ارتفاع مایع موجود در مخزن بدست می آید.

هنگامی که سطح تغییر می کند، ترازوی توزین جابجایی را تا رسیدن به تعادل جدید تغییر مکان می دهد.

سطح سنج سروو بر اساس اصل ارشمیدس است زیرا از نیروی شناور در طول اندازه گیری استفاده می کند و بنابراین فقط برای اندازه گیری سطح مایع قابل استفاده است.

5. لول گیج مغناطیسی

لول گیج مغناطیسی بر اساس قانون مغناطیس است.

درست مانند لول گیج های شیشه ای، آنها به دیواره یک مخزن نصب می شوند و با شیر هایی به پایین و بالای مخزن متصل می شوند.

لول گیج مغناطیسی از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

یک لوله عمودی (همچنین “محفظه” نامیده می شود)، حاوی مایع فرآیند و یک شناور مجهز به آهنربا.
یک محفظه شفاف نصب شده به محفظه با تعدادی نشانگر (پرچم) که به صورت مغناطیسی با شناور کوپل شده اند.

شناور داخل محفظه هنگام بالا و پایین رفتن با سطح مایع به سمت بالا و پایین حرکت می کند.

هر بار که شناور از کنار پرچمی می گذرد، میدان های مغناطیسی آن ها جفت می شود.

کوپلینگ مغناطیسی باعث می شود که پرچم حول محور خود بچرخد و قسمت پشتی پرچم نمایان شود.

سطح مایع به وضوح نشان داده می شود زیرا پشت پرچم رنگ متفاوتی با جلو دارد.

6.هیدرواستاتیک لول ترانسمیتر

لول ترانسمیتر های هیدرواستاتیک از اصل فشار هیدرواستاتیک در یک ستون مایع برای اندازه گیری ارتفاع سطح در یک مخزن استفاده می کنند.

این سنسورها در واقع سنسورهای فشاری هستند که فشار هیدرواستاتیک را در عمق معینی در مایع اندازه گیری می کنند و سپس از فرمول Phyro = ρgh برای محاسبه ارتفاع پر شدن مخزن (h) استفاده می کنند.

همانطور که از فرمول می بینید، چگالی (ρ) و گرانش (g) عوامل مهمی در تعیین سطح هستند.

هر گونه تغییر در مقدار آنها بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد.

ترانسمیترهای سطح هیدرواستاتیک برای اندازه گیری سطح در مخازن باز یا دارای تهویه که فاز گاز بالای مایع در فشار محیط است و برای مخازن مهر و موم شده یا گاز تنگ که فشار بالای مایع متغیر است استفاده می شود.

سنسورها مجهز به یک سلول اندازه گیری فشار نسبی هستند که یک طرف آن در معرض فشار هیدرواستاتیکی قرار دارد و طرف دیگر به موارد زیر متصل است:

فشار محیط، در مورد رگ های باز،
فشار متغیر بالای مایع، در مورد مخازن مهر و موم شده.

به این ترتیب فشار وارد بر سطح مایع به طور خودکار جبران می شود.

7.سطح سنج بابلر

اندازه گیری سطح بابلر بر اساس اصل فشار هیدرواستاتیک است.

حباب از موارد زیر تشکیل شده است:

  • یک لوله غوطه وری
  • یک ترانسمیتر فشار
  • یک محدود کننده جریان
  • منبع گاز فشرده

لوله غوطه وری داخل مایع قرار می گیرد و تا چند سانتی متر از کف مخزن می رود. هوا یا نیتروژن خشک به عنوان منبع گاز فشرده و متصل به انتهای دیگر لوله استفاده می شود. فشار گاز توسط یک محدود کننده جریان کاهش می یابد که می تواند یک شیر سوزنی یا یک شیر توپی با شکاف V باشد. با سطح مایع تا 100٪، جریان گاز را می توان به گونه ای تنظیم کرد که در هر دقیقه فقط تعداد کمی حباب از لوله خارج شود. همانطور که گاز در لوله جریان می یابد، فشار داخل لوله افزایش می یابد تا زمانی که فشار هیدرواستاتیک مایع در انتهای باز لوله برابر شود. این فشار هیدرواستاتیک توسط ترانسمیتر فشار متصل به لوله اندازه گیری می شود. هنگامی که چگالی مایع مشخص شد، ترانسمیتر اکنون می تواند سطح را با استفاده از فرمول Phyro = ρgh محاسبه کند.

8.سطح سنج های خازنی

عملکرد یک ترانسمیتر سطح ظرفیت خازنی با یک خازن متغیر قابل مقایسه است.

پروب فلزی حسگر به عنوان یک صفحه خازن عمل می کند در حالی که دیواره مخزن فلزی نمایانگر صفحه دیگر است.

مایع داخل مخزن به عنوان ماده دی الکتریک بین دو صفحه عمل می کند.

هنگامی که سطح مایع بالا می رود، ظرفیت افزایش می یابد. مقدار این ظرفیت اندازه گیری برای ارتفاع مایع در مخزن است.

اگر مایع نارسانا باشد، خازن بین پروب فلزی و دیواره مخزن فلزی تشکیل می شود.

اگر مایع رسانا باشد، پروب فلزی عایق شده است و عایق به عنوان ماده دی الکتریک عمل می کند.

هنگامی که ظرف از مواد غیر رسانا ساخته شده است، حسگر سطح خازنی به یک پروب مرجع نیاز دارد که به عنوان صفحه دوم خازن عمل می کند.

8.لول ترانسمیتر التراسونیک


اصل سنسور اولتراسونیک بر اساس زمان پرواز (TOF) یک پالس اولتراسوند است که بین سنسور و سطح محیط به جلو و عقب حرکت می کند.

سنسور یک پالس با فرکانس بالا در محدوده 10 تا 70 کیلوهرتز منتشر می کند که به سمت سطح محیط هدایت می شود.

هنگامی که این پالس به سطح برخورد می کند، به سنسور باز می گردد.

به این سیگنال منعکس شده “پژواک” نیز گفته می شود.

از لحظه ای که اکو به سنسور می رسد، ترانسمیتر فاصله تا سطح را با استفاده از فرمول محاسبه می کند:
فرمول محاسبه فاصله اندازه گیری شده هنگام استفاده از سنسورهای اولتراسونیک با این اطلاعات، ترانسمیتر اکنون می تواند با کم کردن فاصله تا سطح از ارتفاع کل مخزن، سطح داخل مخزن را تعیین کند.

ترانسمیتر سطح اولتراسونیک در واقع چیزی نیست جز یک تایمر با تکنولوژی بالا با چندین ویژگی که بتواند امواج اولتراسوند را منتشر و دریافت کند.

این تکنیک هم برای مایعات و هم برای جامدات قابل استفاده است.

9.سطح سنج راداری

موج پیوسته مدوله شده با فرکانس (FMCW) و زمان پرواز پالسی (ToF یا PToF) دو فناوری مورد استفاده در اندازه‌گیری سطح مدرن مبتنی بر رادار هستند.

هر دوی آنها اندازه گیری های غیر تماسی هستند، به این معنی که ابزار با محصول داخل مخزن تماس نمی گیرد.

زمان پرواز پالسی قدیمی‌ترین روش در بین هر دو روش است، این بدان معنا نیست که از رادار FMCW کمتر است.

سیستم‌های رادار پالسی از آنتن خود برای انتشار یک موج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا (به نام پالس) در مدت زمان بسیار کوتاهی استفاده می‌کنند.

پالس با سرعت نور مستقیماً به سمت سطح محیط فرآیند حرکت می کند و به دلیل تغییر در ثابت دی الکتریک از سطح متوسط منعکس می شود.

پالس منعکس شده به ترانسمیتر بازمی گردد که در بدو ورود، تأخیر زمانی بین پالس ساطع شده و دریافتی را اندازه گیری می کند.

این تاخیر زمانی است که “زمان پرواز” نامیده می شود.

سپس ریزپردازنده ترانسمیتر فاصله تا سطح متوسط را با استفاده از فرمول محاسبه می کند:
فرمول محاسبه فاصله اندازه گیری شده هنگام استفاده از سنسورهای رادار

از آنجایی که ارتفاع مخزن قبلاً در ترانسمیتر برنامه ریزی شده است، اکنون می توان با کم کردن این فاصله از ارتفاع مخزن، سطح را پیدا کرد.

رادار FMCW کمی متفاوت عمل می کند.

در نحوه ارسال و دریافت موج پیوسته رادار متفاوت است و به جای اندازه گیری زمان تاخیر، اختلاف فرکانس سیگنال منتشر شده و دریافتی را اندازه گیری می کند.

اسیلاتور رادار یک حرکت فرکانس خطی را در یک پهنای باند و زمان جابجایی ثابت ارسال می کند.

به سادگی گفت:

فرکانس ساطع شده بین دو مقدار ثابت در یک الگوی مستقیم مانند مثلث در طول یک دوره زمانی ثابت بالا و پایین می رود.

هنگامی که موج الکترومغناطیسی به سطح برخورد می کند، به سنسور باز می گردد.

بازتاب ورودی توسط آنتن دریافت می شود و به یک میکسر ارسال می شود تا با سیگنالی که در آن زمان ارسال می شود مقایسه شود.

تفاوت فرکانس بین سیگنال منتشر شده و دریافتی متناسب با زمان پرواز و با فاصله تا سطح متوسط است.

هنگامی که ریزپردازنده داخلی فاصله تا سطح را محاسبه کرد، یافتن سطح محیط آسان می شود زیرا ارتفاع مخزن از قبل برنامه ریزی شده است.

ابزارهای سطح رادار غیر تماسی ممکن است به انواع مختلفی از آنتن ها مجهز باشند و ممکن است در فرکانس های مختلف کار کنند.

10.لول ترانسمیتر لود سل

لودسل یک مبدل نیرو برای اندازه گیری وزن است. سیگنال خروجی آن متناسب با وزنی است که اندازه گیری می شود.

مخازن و سیلوها را می توان بر روی یک یا چند لودسل نصب کرد تا بتوان کل وزن آنها را اندازه گیری کرد.

به طور عمده سه فناوری مختلف وجود دارد که می توان آنها را دسته بندی کرد:

هیدرولیک
پنوماتیک
الکترونیکی

لودسل های هیدرولیک و پنوماتیک از لوله های بوردون دقیق یا مبدل های فشار برای نشان دادن وزن استفاده می کنند در حالی که لودسل های الکترونیکی از تکنیک های مختلفی برای تبدیل نیرو به سیگنال های الکتریکی استفاده می کنند.

لودسل الکترونیکی، به طور خاص تر لودسل فشار سنج، پرکاربردترین نوع لودسل است.

برای تعیین سطح، ابتدا باید سیستم توزین را با یک مخزن خالی تار کرد تا فقط محتوای خالص مخزن اندازه گیری شود.

سپس سطح پر شدن با ارزیابی داده های اندازه گیری تعیین می شود.

تبدیل به سطح پر تنها در صورتی انجام می شود که چگالی محصول ثابت باشد.

محاسبه از یک جدول تسمه ای استفاده می کند که در آن وزن و سطح به صورت مرحله ای جفت می شوند.

هنگامی که وزن اندازه گیری شده بین دو مرحله باشد، سطح توسط درون یابی تعیین می شود.

11.لول ترانسمیتر های اتمی

استفاده از انرژی هسته ای برای اندازه گیری چیزی به سادگی سطح محصول در یک کشتی ممکن است در نگاه اول کمی عجیب به نظر برسد.

اما گاهی چاره دیگری نیست.

چگونه سطح محصولی را که به صورت مماس و با سرعت بالا وارد مخزن می شود و یک گرداب بزرگ در داخل مخزن ایجاد می کند، اندازه گیری می کنید؟

معمولاً این نوع کاربردها دارای خلاء در بالای سیال بوده و در معرض ارتعاش هستند.

گزینه های شما ممکن است فقط به تشخیص حداقل و حداکثر سطح یا اندازه گیری سطح با یک ترانسمیتر سطح هسته ای محدود شود.

در برنامه مثال ما، اندازه گیری این گرداب بزرگ در واقع به معنای تعیین سطح متوسط است.

بنابراین، چگونه می توانیم سطح را با یک منبع هسته ای اندازه گیری کنیم؟

یک ترانسمیتر سطح هسته ای از دو جزء اصلی تشکیل شده است:

منبع رادیواکتیو
آشکارساز تشعشع

هر دو جزء در قسمت بیرونی مخزن، درست در مقابل یکدیگر در طرف های مخالف مخزن نصب شده اند.

این منبع از یک ماده رادیواکتیو، سزیم 137 یا کبالت 60 ساخته شده است و دائماً پرتوهای گاما را مستقیماً از دیواره رگ در جهت آشکارساز تشعشع ساطع می کند.

هنگامی که مخزن خالی است، تشعشعات زیادی به آشکارساز می رسد. اما هنگامی که سطح بالا می رود، محصول مایع یا جامد تشعشعی را که به آشکارساز می رسد کاهش می دهد.

آشکارسازهای مدرن از فناوری سوسوزن برای تبدیل تابش گاما به مقدار متناسبی از نور استفاده می‌کنند که سپس توسط یک مولتی‌پلایر نوری حس می‌شود و به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.

آخرین مقالات

تاریخچه شرکت کرونه

این مقاله امروز اختصاص دارد به کمپانی بزرگ و معروف کرونه. از پیشگامان اندازه گیری دبی در جهان. قصد داریم به تاریخچه این کمپانی بپردازیم

ادامه مطلب »
فرم درخواست خدمات

برای سفارش آنلاین خدمات ایشاپ صنعت از این فرم استفاده کنید.

در صورت ارسال فرم زیر، همکاران ما در اسرع وقت با شما تماس خواهند گرفت.