انواع سطح سنج مایعات

انواع سیستم های اندازه گیری سطح سنج مخزن

انواع سطح سنج مایعات : بسیاری از انواع سیستم های اندازه گیری مخزن از قابلیت اطمینان کافی در کاربردهای اندازه گیری بنزین برخوردار هستند ، اما در مورد سوخت های زیستی مسئله ای مطرح شده است که می تواند فاسد تر باشد. نوارهای Dip با وجود وسعت عدم تناسب اندازه گیری مخزن ، هنوز هم روشی بسیار مورد توجه برای اندازه گیری سطح مخزن هستند و در نصب و کالیبراسیون اولیه بسیاری از سیستم های اندازه گیری خودکار مخزن استفاده می شوند.( سطح سنج مایعات )

انواع سطح سنج مایعات

انواع اصلی تشخیص سطح مخزن مورد استفاده در صنعت ذخیره بنزین عبارتند از:

• سطح سنج شناوری

• سطح سنج راداری
  

• سیستم بابلری
  

• ردیاب سطح (plumb-bob) سنج

• سنجهای بدون اتصال ، سیم هدایت شونده و سلولی.

سطح سنج شناوری

سطح سنج شناوری و رادار سروو در حال حاضر رایج ترین سیستم های اندازه گیری سطح هستند که در سایت های ذخیره بنزین مورد استفاده قرار می گیرند. بنزین تاثیری مضر بر روی سیستمهای سطح سنج شناوری دارد ، تا زمانی که دقت شود تا اطمینان حاصل شود که از مواد مناسب برای آب بندی و واشر استفاده می شود. با این حال ، در مورد تأثیر سوختهای زیستی نیز نمی توان همین حرف را زد. به دلیل برخی مواد افزودنی خورنده سوخت زیستی ، این دستگاه ها می توانند آسیب ببینند. این مسئله می تواند مشکل ساز باشد زیرا ممکن است برخی از مخازن برای ذخیره سوخت سوختهای زیستی و بنزین در نقاط مختلف عمر خود استفاده کنند. این تغییر ممکن است در مدیریت فرآیندهای تغییر شرکت ضبط نشود و به همین دلیل ممکن است در معرض آنالیز تأثیر یا ارزیابی ریسک قرار نگیرد.

انواع اصلی سوئیچ های سطح عبارتند از:

• لول سوئیچ دیاپازونی
• لول سوئیچ دیسپلیسری
• مگنتیک لول سوئیچ
• لول سوئیچ نوری
• لول سوئیچ فلوتری

سطح سنج شناوری

متداول ترین سوئیچ های سطح در سایت های ذخیره نفت سوئیچ های لول سوئیچ مغناطیسی است . با تکامل تکنیک های تولید ، می توان اجزای اندازه گیری سطح مغناطیسی را در مقیاس فیزیکی بزرگتر تولید کرد. تا همین اواخر ، آنها علیرغم اینکه بسیار دقیق بودند و برای انتقال حضانت در پیشگاه های ایستگاه های پرکننده ، روش های اندازه گیری مناسب نبودند. تولید کنندگان سیستم های اندازه گیری سطح در حال حاضر شروع به توسعه و بازار سیستم های اندازه گیری «ترکیبی» کرده اند. نمونه هایی از این سیستم ها سیستم های سنجش مخزن هیدرواستاتیک (HTG) هستند که از سنسورهای هوشمند استفاده می کنند ، و سیستمی که رادار و فناوری سنجش مخزن خازنی را محصور می کند.

سطح سنج دیپ

یک نوار کالیبره شده با وزن متصل به مخزن کاهش می یابد تا زمانی که وزن با قسمت پایین مخزن تماس برقرار کند. اپراتور سپس نوار را جمع می کند ، در حالی که با دقت توجه به فارغ التحصیلی روی نوار که خشک شده است متوقف می شود و از مخزن مرطوب خارج می شود. این یک اندازه گیری عمق در میلی متر یا اینچ را فراهم می کند. با ابعاد شناخته شده مخزن ، می توان حجم مایع موجود را محاسبه کرد. از آن در تنظیم سیستم های خودکار مانند سیستم های سطح رادار و سروو استفاده می شود

مشکلات شناخته شده

دقت قابل دستیابی تا حد زیادی به تجربه و مهارت اپراتور بستگی دارد

نگهداری

نوار باید کالیبره شود و قبل از استفاده برای لایه برداری باید بازرسی شود

دقت

بالقوه برای دستیابی به 10 میلی متر پوند

سطح سنج

سیم در دو قسمت بالا و پایین مخزن ثابت است و به عنوان راهنما برای شناور استفاده می شود. شناور شامل یک مبدل استقراء القایی است که سیم آن را تأمین می کند. در فواصل کوتاه اتصال اتصال اولیه قطع می شود و اتصال القایی ثانویه از مبدل به هادی روی سیم حاصل می شود. اندازه گیری توسط هادی های مستقر در فواصل مشخص بر روی سیم انجام می شود ، که یک کلمه کدگذاری شده خاکستری را تولید می کند. این یکی از ارزان ترین سیستم های اندازه گیری سطح موجود است و هنوز هم بطور معمول مورد استفاده قرار می گیرد.

مشکلات شناخته شده

• این می تواند نوارهای آویز را تجربه کند

• ساخت مواد می تواند مانع حرکت آزاد شناور شود (در برنامه های کثیف قابل استفاده نیست)

استفاده می کند

• برنامه های اندازه گیری “پاک” کنید

• اندازه گیری سطح انتقال حضانت

نگهداری

سطح بالایی از نگهداری به دلیل تعداد قطعات متحرک مورد نیاز است.

دقت

دقت کم

سطح سنج فلوتری

با استفاده از جابجایی مایع برای اندازه گیری مداوم کار می کند. یک جابجایی به طور مداوم در داخل مخزن اندازه گیری می شود. با تغییر سطح ( سطح سنج مایعات)، سیستم همواره با هدف حفظ جابجایی در تعادل ، که اندازه گیری سطح را تولید می کند ، هدف است.

مشکلات شناخته شده

• در برنامه های کثیف قابل استفاده نیست

• مواد آهنی می تواند بر عملکرد سیستم تأثیر منفی بگذارد

مصرف می کند

• انتقال حضانت

• مدیریت موجودی

• اندازه گیری پتروشیمی های مشکل ساز

نگهداری

سطح بالایی از نگهداری به دلیل تعداد قطعات متحرک مورد نیاز است

دقت

Up to +/- 5 mm

وزن “خط لوله” از واحد سنسور پایین می آید ، که تا بالای مخزن ثابت می شود تا زمانی که وزن با سطح ماده موجود در تماس باشد. وزن سپس در واحد سنسور جمع می شود و خط اندازه گیری می شود. اندازه گیری حاصل سپس برای محاسبه سطح مواد موجود در مخزن استفاده می شود. توسط متخصصان صنعت پیشنهاد شده است که هم طراحان سیستم و هم تولید کنندگان این روش را برای سنجش مخزن در نظر بگیرند که دیگر نیازی به استفاده از آن نیست زیرا به دلیل متفاوت بودن سطح اطمینان و دقت اندازه گیری و روش های وابسته تقاضای نگهداری بالایی دارند.

مشکلات شناخته شده

• وزن لوله کشی می تواند در واحد سنسور متلاشی شود

مصرف می کند

• اندازه گیری سطح دوره ای فقط

نگهداری

سطح بالایی از نگهداری به دلیل تعداد قطعات متحرک مورد نیاز است

دقت

• وابسته به تعمیر و نگهداری

• با اندازه گیری سطح سروو یا رادار قابل مقایسه نیست

سطح سنج رادیواکتیو

این ماده از منبع رادیواکتیو به عنوان فرستنده و یک ردیاب تشعشع برای تعیین سطح مواد درون ظرف حاوی استفاده می کند. این فناوری معمولاً در صنعت ذخیره بنزین (سوخت) مشاهده نمی شود. اگرچه با دقت بسیار بالایی می توان دقت قابل مقایسه با رادار یا سروسنج را بدست آورد که هردوی آنها دارای سربار تعمیر و نگهداری کمتری هستند.

مشکلات شناخته شده

• بسیار گران است

مصرف می کند

سیستم ترجیحی اندازه گیری برای مواد بسیار خورنده که باعث کاهش کیفیت اندازه گیری سایر سیستم های اندازه گیری سطح می شود.

نگهداری

نیازهای نگهداری این سیستم در مقایسه با گزینه های مکانیکی کم است. با این وجود ، ممکن است تعهدات بازرسی دیگری در رابطه با صدور مجوز از منبع رادیواکتیو وجود داشته باشد

دقت

بسیار دقیق

سطح سنج راداری

از امواج الکترومغناطیسی باند K یا X برای نظارت مداوم بر سطح استفاده می کند. ارتباط با استفاده از موج حامل مدولاسیون فرکانس (FMCW) است. مدولاسیون عرض پالس نیز توسط برخی از انواع این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد در حال حاضر ، این یکی از محبوب ترین روش های اندازه گیری سطح است که در ذخیره بنزین مورد استفاده قرار می گیرد. می توان از آن در محیط های بی شماری استفاده کرد ، کاملاً ایمن ، ضد انفجار ، غیر تحریک کننده (الکتریکی ، اما قادر به ایجاد اشتعال نیستند).

مشکلات شناخته شده

می توانید از تجهیزات پردازش ، همزن کشتی و غیره استفاده کنید

مصرف می کند

• کنترل موجودی

• کنترل فرایند

• انتقال حضانت

نگهداری

مورد نیاز تعمیر و نگهداری در مقایسه با گزینه های مکانیکی کم است زیرا قطعات متحرک بسیار کمتری دارند. با این وجود تجهیزات الکترونیکی برای بازرسی از پیری مؤلفه ، اندازه گیری را کاهش نمی دهد

دقت

بسیار دقیق اما به راحتی تحت تأثیر دخالت خارجی قرار می گیرند. حداکثر +/- 3 میلی متر

رادار تانک گیجینگ

این روش دارای یک پروب است که معمولاً به عنوان “موجبر” شناخته می شود ، در کانتینر واقع شده است که برای انتقال اندازه گیری از طریق انتقال یک پالس دوره ای استفاده می شود. در حال حاضر تعدادی از روش های مختلف دریافت وجود دارد که به سیگنال منعکس شده حس می کنند. روشهای مورد استفاده و پذیرفته شده فعلی عبارتند از: بازتاب زمان سنجی دامنه (TDR) – از قدرت کمتری با راندمان بالاتر نیز وجود دارد ، روش های سنجش DC نیز موجود است. اینها هستند:

• رادار موج هدایت شده (GWR). براساس TDR

• سنسور اختلاف فاز (PDS). میزان تغییر در زاویه فاز مواد در ظرف را تعیین می کند.

در حال حاضر ، این یکی از محبوب ترین روش های اندازه گیری سطح ( سطح سنج مایعات) است که در ذخیره بنزین مورد استفاده قرار می گیرد. می توان از آن در محیط های بی شماری استفاده کرد ، کاملاً ایمن ، ضد انفجار ، غیر تحریک کننده (الکتریکی ، اما قادر به ایجاد اشتعال نیستند).

مشکلات شناخته شده

• این تنها می تواند با دقت اندازه گیری سطح را در مواد با مقادیر دی الکتریک بیشتر از 1.4 (به عنوان مثال با مواد مبتنی بر آب به خوبی انجام ندهد).

مصرف می کند

• Inventory Control
• Process Control
• Custody Transfer

نگهداری

مورد نیاز تعمیر و نگهداری در مقایسه با گزینه های مکانیکی کم است زیرا قطعات متحرک بسیار کمتری دارند. با این وجود تجهیزات الکترونیکی برای بازرسی از پیری مؤلفه ، اندازه گیری را کاهش نمی دهد

دقت

دقت بستگی به ثابت دی الکتریک (مجاز بودن مواد) دارد. حداکثر +/- 2 میلی متر

سطح سنج خازنی

سطح سنج خازنی پیکربندی خازن ساخته شده است ، با استفاده از پروب سنسور و دیواره مخزن فلزی به عنوان صفحات خازن. مواد موجود در مخزن وارد منطقه بین دو صفحه می شوند و باعث می شود که میزان ظرفیت اندازه گیری شده با تغییر سطح مخزن تغییر کند. یک تولید کننده سیستم اندازه گیری سطح جدیدی را تولید کرده است که از فن آوری های اندازه گیری خازنی و سطح رادار در کنار هم استفاده کرده و به عنوان سنسورهای سطح ترکیبی نامیده می شود.

مشکلات شناخته شده

• اندازه گیری نقطه ای که در آن مواد ذخیره شده تغییر می کند ممکن نیست. به عنوان مثال سطح سنج مایعات ، مرز آب بنزین قابل تعیین نیست

مصرف می کند

• Inventory Control
• Process Control
• Custody Transfer

نگهداری

مورد نیاز تعمیر و نگهداری در مقایسه با گزینه های مکانیکی کم است زیرا قطعات متحرک بسیار کمتری دارند. با این وجود تجهیزات الکترونیکی برای بازرسی از پیری مؤلفه ، اندازه گیری را کاهش نمی دهد

دقت

1٪ اندازه گیری مسافت

سطح سنج هیدرواستاتیک (HTG)

سطح سنج هیدرواستاتیک با قرار دادن حسگرهای فشار در نقاط مختلف مخزن کار می کند. این قرائت فشارها در محاسبه جرم ماده در مخزن استفاده می شوند. HTC را می توان با استفاده از یک سنسور اختلاف فشار پیاده سازی کرد که خطاهای اندازه گیری را می توان هنگام استفاده از دو سنسور جداگانه جبران کرد. این نوعی از مخزن دیفرانسیل است.

مشکلات شناخته شده

قرار دادن سنسورها می تواند به معرفی خطا منجر شود که به نوبه خود می تواند به اندازه گیری نادرست سطح منجر شود

مصرف میکند

• (Clean liquid measurement (atmospheric & pressurized
• (Hard to handle fluid measurement (atmospheric & pressurized
• Bi-phase material
• Cryogenic material
• Boiling material

نگهداری

از نظر تئوری ، تعمیر و نگهداری در این سیستم ها مورد نیاز نمی باشد. با این حال ، در واقعیت ، بازرسی و تعویض حسگرهای فشار و دما مورد نیاز خواهد بود. با حداقل برداشتن رسوبات مواد از سطح سنسور لازم است

دقت

• دقت کم با استفاده از یک سنسور فشار واحد

• در هنگام استفاده از دو یا چند سنسور فشار بسیار دقیق است

سطح سنج التراسونیک

سطح سنج التراسونیک این سنسور فرکانس صوتی بین 20kHz و 200kHz را ساطع می کند. این انتشار پس از آن از سطح مایع ( سطح سنج مایعات ) به سمت یک آشکارساز بازگردانده می شود. مدت زمان لازم بین انتقال یک سیگنال و دریافت سیگنال منعکس شده اندازه گیری سطح مایع در مخزن است. این معمولاً در صنعت ذخیره بنزین مشاهده نمی شود. در صنعت آب محبوبیت بیشتری دارد

مشکلات شناخته شده

• دقت اندازه گیری با قرارگیری مبدل اولتراسونیک تحت تأثیر قرار می گیرد.

• این نوع سیستم اندازه گیری مستعد زنگ زدن است

مصرف می کند

این روش اندازه گیری سطح بندرت به دلیل عدم دقت درک شده در صنعت ذخیره بنزین به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد

دقت

کم

سیستم بابلری

سیستم بابلری سرعت ثابت هوا از طریق لوله ای که در مایع غوطه ور است عبور می کند. برخی از هوا از طریق خروجی لوله فرار می کند. فشار در لوله متناسب با عمق و چگالی مایع بر روی خروجی لوله است. یک مزیت با این روش این است که می توان تجهیزات کنترل و ابزار دقیق را به دور از مخازن ذخیره سازی فیزیکی قرار داد ، که برخی از موارد لازم را در اختیار شما قرار می دهد و در صورت تمام موارد لازم برای تجهیزات قبلی وجود دارد.

مشکلات شناخته شده

• به اندازه کافی دقیق برای انتقال حضانت در نظر گرفته نشده است

• برای نگهداری به دانش تخصصی نیاز دارد

مصرف می کند

• در مخازن باز تحت فشار جو استفاده می شود

نگهداری

فعالیت تعمیر و نگهداری نیاز به متخصصان ویژه دارد

دقت

Up to +/- 10 mm of level

هیبرید تانک گیجینگ

سنج مخزن ترکیبی حجم ، درجه حرارت و چگالی را در تنظیمات خاص اندازه گیری می کند. مشابه سیستم های HTG. این شکل از مخزن سنج هنوز در حال تحول است. از این رو ، باید تحقیقات دیگری درباره اصول پیرامون آن انجام شود

سطح سنج اختلاف دمایی

سطح سنج اختلاف دمایی در این روش از مانیتورینگ دیفرانسیل حرارتی از طریق دو RTD استفاده می شود. RTD دمای مایع را در مجاورت آن اندازه گیری می کند. RTD دوم خود گرمایشی است و تا دمای از پیش تعریف شده بالا می رود. مقایسه درجه حرارت خوانده شده یک دیفرانسیل ایجاد می کند. با استفاده از دانش خصوصیات حرارتی مایع می توان تعیین کرد که مایع در نقطه سنسور موجود در مخزن وجود دارد یا خیر. اگر دیفرانسیل خارج از محدوده مورد انتظار باشد ، فرض بر این است که سنجش RTD در گاز است ، نه در مایع ، از این رو یک تشخیص سطح است. این یک روش اندازه گیری سطح (سطح سنج مایعات )متداول در صنعت ذخیره بنزین نیست.

مشکلات شناخته شده

• این نوع سیستم اندازه گیری نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد که ورود گرما به محصول ذخیره شده باعث تخریب آن یا به خطر بیفتد ثبات شیمیایی آن شود.

مصرف می کند

• برای تعیین اینکه سطح مخزن زیر آستانه است یا خیر

• جریان مایع به داخل یا از کشتی های مخزن را کنترل کنید

نگهداری

رژیم نگهداری به دلیل کمبود قطعات متحرک ، مشابه آنچه در سیستم های مبتنی بر رادار لازم است ، خواهد بود

دقت

می تواند بین 0.1٪ و 5٪ اندازه گیری کامل را بدست آورد

Slip tube gauging

Rotary Method

از سر برای استخراج محتویات مخزن مخزن استفاده می شود. سر تا زمان تخلیه بخار از اتصال خونریزی کار می کند. با شناسایی بخار ، دسته ای چرخانده می شود که مونتاژ لوله یک لغزش را می چرخاند. این ادامه می یابد تا زمانی که مایع شروع به تخلیه لوله کند.

Vertical Method

لوله لغزش درون مخزن مخزن پایین می آید. پس از تماس ، مایع به جای بخار ، شروع به خون ریزی از مونتاژ کلاه خواهد کرد. سطحی که مایع به داخل لوله می رسد می تواند با سطح مخزن ارتباط داشته باشد

مشکلات شناخته شده

این روش اندازه گیری نیاز به مقدار مواد ذخیره شده در اتمسفر دارد. با بنزین ، چنین اندازه گیری مسائل زیست محیطی را مطرح می کند

مصرف می کند

این روش اندازه گیری سطح به ندرت در صنعت ذخیره بنزین استفاده می شود

دقت

کمی نیست ، اما بسیار نادرست تلقی می شود