انواع اندازه گیری سطح

دو روش برای اندازه گیری سطح استفاده می شود.

  • روش مستقیم یا مکانیکی

  • روشهای غیرمستقیم یا استنباطی

 

روش مستقیم یا مکانیکی

اندازه گیری سطح مستقیم ساده ، تقریباً ساده و اقتصادی است. از یک اندازه گیری مستقیم فاصله (معمولاً ارتفاع) از خط داده استفاده می کند ، و در درجه اول برای نشانه های محلی استفاده می شود. به راحتی نمی توان تکنیک های انتقال سیگنال را برای نشانه یا کنترل از راه دور به کار برد.

  • Dip Sticks و خطوط سرب

خطوط انعطاف پذیر متناسب با وزن های پایانی به نام های زنجیره ای یا سرب ، قرن هاست که از مردانی دریایی استفاده می شود تا عمق آب زیر کشتی های خود را اندازه گیری کند. نوارهای فلزی که دارای وزنهای شبیه به وزن هستند ، و به راحتی در قرقره نگهداری می شوند ، هنوز برای اندازه گیری سطح بنکرهای روغن سوخت و مخازن ذخیره نفت به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. (شکل های زیر را ببینید)

لول گیج

لول گیج

اگرچه به نظر می رسد این روش خام است ، اما در حدود ۰.۱ درصد با دامنه های آن تا حدود ۲۰ پا دقیق است. اگرچه روش اندازه گیری سطح فشار و خط سرب از نظر دقت ، قابلیت اطمینان و قابلیت اطمینان بی نظیر است ، اما اشکالاتی در این روش وجود دارد. ابتدا لازم است عملی انجام شود ، بنابراین باعث می شود اپراتور وظیفه خود را برای انجام این اندازه گیری قطع کند. اندازه گیری فرایند نمی تواند نمایش مداوم داشته باشد. محدودیت دیگر این اصل اندازه گیری عدم توانایی در اندازه گیری موفقیت آمیز و راحت مقادیر سطح در کشتی های تحت فشار است. این معایب اثربخشی این وسایل اندازه گیری سطح بینایی را محدود می کند.

  • Sight Glass

روش ساده دیگر شیشه بینایی (یا شیشه سطح) نامیده می شود. در استفاده کاملاً ساده است. سطح شیشه همان موقعیت سطح مخازن را جستجو می کند. این یک نشانه بصری مداوم از سطح مایع در یک مخزن فرآیند یا یک مخزن کوچک را فراهم می کند و راحت تر از چوب شیب ، میله شیب و نوارهای سنج دستی است.

لول گیج

لول گیج

شیشه بینایی A برای سنجش مخزن باز مناسب تر است. یک توپ فلزی معمولی که در لوله استفاده می شود تا از خروج مایعات از سنج جلوگیری کند. شیشه توبولار از این نوع در طول تا ۷۰ اینچ و برای فشار تا ۶۰۰ psi در دسترس است. اکنون به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. شیشه دید مخزن بسته B ، که گاه به آن “شیشه رفلکس” می گویند ، در بسیاری از فرآیندهای تحت فشار و جوی مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین کاربرد در کشتی تحت فشار مانند طبل های دیگ بخار ، اواپراتورها ، کندانسورها ، استوانه ها ، مخازن ، ستون های تقطیر و سایر موارد کاربردی است. طول سنجهای شیشه ای رفلکس از چند اینچ یا هشت پا متغیر است ، اما مانند سنجهای نوع لوله ، آنها می توانند با هم اندازه گیری شوند تا تقریباً هر اندازه گیری از سطح را فراهم کنند. سادگی و قابلیت اطمینان اندازه گیری سطح اندازه گیری منجر به استفاده از چنین دستگاه هایی برای نشانه های محلی می شود. هنگامی که فرستنده های سطح از کار می افتند یا برای تعمیر و نگهداری آنها باید از سرویس خارج نشوید ، یا در زمان قطع برق ، این روش اجازه می دهد تا فرایند با روش دستی اندازه گیری و کنترل شود. با این حال ، عناصر شیشه ای می توانند کثیف شده و در معرض شکستگی قرار گیرند ، بنابراین خطرات ایمنی را ایجاد می کنند ، به ویژه هنگامی که مایعات گرم ، خورنده یا قابل اشتعال دستگیر شوند.

  • Chain or Float Gauge

وسایل بصری اندازه گیری سطح که قبلاً مورد بحث قرار گرفته در دستگاه های اندازه گیری نوع شناور در سادگی و قابلیت اطمینان رقیب هستند. انواع مختلفی از سازهای نوع شناور در دسترس هستند ، اما هر یک از این ماده از یک عنصر شناور استفاده می کند که روی سطح مایع شناور می شود و با تغییر در میزان مایعات ، موقعیت را تغییر می دهد. روش های بسیاری برای نشان دادن سطح از موقعیت شناور استفاده شده است که متداول ترین آنها یک چیدمان شناور و کابل است. مفهوم عملیاتی یک شناور و کابل در نمودار زیر نشان داده شده است

لول گیج

لول گیج

این شناور توسط زنجیره ای یا کابل انعطاف پذیر به قرقره وصل می شود و عضو چرخش قرقره به نوبه خود با یک دستگاه نشانگر با فارغ التحصیلی اندازه گیری متصل شده است. همانطور که مشاهده می شود ، با حرکت شناور به سمت بالا ، ضد وزن کابل را محکم نگه می دارد و نشانگر در طول مقیاس دایره ای حرکت می کند.

روشهای غیرمستقیم یا استنباطی

روش های غیرمستقیم یا استنباطی برای اندازه گیری سطح به ماده ای که دارای خاصیت فیزیکی است بستگی دارد که می تواند اندازه گیری شود و به سطح مربوط باشد. بسیاری از خصوصیات بدنی و الکتریکی برای این منظور استفاده شده اند و به خوبی در تولید سیگنال های خروجی متناسب برای انتقال از راه دور مناسب هستند. در این روش حتی از جدیدترین فناوری در اندازه گیری آن استفاده شده است.

شامل این روش ها می باشد.

خرید و فروش 

نیرویی که توسط یک بدن غوطه ور تولید شده است و برابر است با وزن مایعی که جابجا می کند

سر هیدرواستاتیک

نیرو یا وزن تولید شده توسط ارتفاع مایع

سونار یا اولتراسونیک

موادی که باید اندازه گیری شوند ، به شیوه ای قابل تشخیص سیگنال های صوتی با فرکانس بالا تولید شده در مکان های مناسب در نزدیکی مواد اندازه گیری را منعکس می کنند.

مایکروویو

شبیه به مافوق صوت اما به جای پرتو مافوق صوت از مایکروویو استفاده می کند.

سلوک

در نقاط مورد نظر برای تشخیص سطح ، ماده ای که اندازه گیری می شود (یا متوقف می شود) برق بین دو مکان کاوشگر ثابت یا بین کاوشگر و دیواره کشتی را انجام می دهد.

ظرفیت

ماده مورد سنجش به عنوان یک دی الکتریک متغیر بین دو صفحه خازن ثابت عمل می کند. در واقعیت ، دو ماده وجود دارد که دی الکتریک را تشکیل می دهند – ماده ای که اندازه گیری مورد نظر آنها و فضای بخار بالای آن است. مقدار دی الکتریک کل با تغییر مقدار ماده در حالی که دیگری کاهش می یابد تغییر می کند.

تابش – تشعشع

ماده اندازه گیری شده انرژی تابش شده را جذب می کند. همانطور که در روش خازن ، فضای بخار بالای ماده اندازه گیری شده نیز دارای ویژگی های جذب است ، اما تفاوت در جذب بین این دو به اندازه کافی عالی است که می تواند اندازه گیری را به طور دقیق با ماده اندازه گیری مرتبط کند.

وزن

نیروی ناشی از وزن می تواند بسیار نزدیک به سطح باشد که چگالی آن ثابت باشد. با این حال ، اجزای غلظت متغیر یا تغییرات دما ، مشکلات را به وجود می آورد.

مقاومت

فشار ماده اندازه گیری شده دو هادی باریک از هم جدا را فشرده می کند و باعث کاهش مقاومت کلی مدار در مقدار متناسب با سطح می شود.

میکرو ضربه

“زمان پرواز” ، پالس های برقی راه اندازی می شوند و با فرکانس به طور مستقیم متناسب با سطح مایع ، به عقب می روند.