انواع اندازه گیری سطح

انواع اندازه گیری سطح کدام اند ؟

دو روش برای اندازه گیری سطح استفاده می شود.

1. روش مستقیم یا مکانیکی و
2. روش های غیر مستقیم یا استنباطی.

۱٫ روش مکانیکی یا مستقیم

اندازه گیری سطح مستقیم ساده، تقریباً ساده و مقرون به صرفه است. از اندازه گیری مستقیم فاصله (معمولاً ارتفاع) از خط مبنا استفاده می کند و عمدتاً برای نشان دادن محلی استفاده می شود. این به راحتی برای تکنیک های انتقال سیگنال برای نشان دادن یا کنترل از راه دور استفاده نمی شود.

الف. Dip Sticks و Lead Lines

خطوط انعطاف‌پذیر مجهز به وزنه‌های انتهایی به نام زنجیر یا خطوط سربی برای قرن‌ها توسط مردان دریانورد برای سنجش عمق آب زیر کشتی‌هایشان استفاده می‌شد. نوار فولادی که دارای باب چاق است – مانند وزنه ها، و به راحتی در یک قرقره ذخیره می شود، هنوز به طور گسترده برای اندازه گیری سطح در انبارهای نفت کوره و مخازن ذخیره نفت استفاده می شود. (شکل های زیر را ببینید)

 

اگرچه این روش به نظر می رسد خام باشد، اما دقت آن در حدود ۰٫۱٪ با محدوده تا حدود ۲۰ فوت است.

اگرچه روش اندازه گیری سطح نشانگر و خط سرب از نظر دقت، قابلیت اطمینان و قابل اعتماد بودن بی رقیب هستند، اما این تکنیک دارای اشکالاتی است.

اول، نیاز به انجام یک عمل دارد، بنابراین باعث می شود اپراتور وظیفه خود را برای انجام این اندازه گیری قطع کند. نمی توان یک نمایش مداوم از اندازه گیری فرآیند وجود داشت.

یکی دیگر از محدودیت های این اصل اندازه گیری عدم توانایی در اندازه گیری موفقیت آمیز و راحت مقادیر سطح در مخازن تحت فشار است. این معایب کارایی این ابزارهای اندازه گیری سطح بصری را محدود می کند.

ب. شیشه بینایی

روش ساده دیگر شیشه دید (یا شیشه سطح) نام دارد. استفاده از آن کاملاً ساده است. سطح در شیشه به دنبال همان موقعیت سطح در مخازن است. این نشانگر بصری مداوم سطح مایع در یک ظرف فرآیند یا یک مخزن کوچک را ارائه می‌کند و راحت‌تر از نوارهای اندازه‌گیری دستی، میله‌های غوطه‌وری و اندازه‌گیری دستی است.

 

شیشه دید A برای اندازه گیری مخزن باز مناسب تر است. یک توپ معمولی فلزی که در لوله برای جلوگیری از خروج مایع از گیج استفاده می شود. شیشه های لوله ای از این نوع در طول تا ۷۰ اینچ و برای فشار تا ۶۰۰ psi موجود است. اکنون به ندرت استفاده می شود.

شیشه دید مخزن بسته B که گاهی اوقات “شیشه رفلکس” نامیده می شود، در بسیاری از فرآیندهای تحت فشار و جوی استفاده می شود. بیشترین کاربرد در مخازن تحت فشار مانند درام های دیگ بخار، اواپراتورها، کندانسورها، دستگاه های ثابت، مخازن، ستون های تقطیر و سایر کاربردها است. طول گیج‌های شیشه‌ای رفلکس از چند اینچ یا هشت فوت متغیر است، اما مانند سنج‌های نوع لوله، می‌توان آنها را با هم گیج کرد تا تقریباً هر طول اندازه‌گیری سطح را ارائه دهد.

سادگی و قابلیت اطمینان اندازه گیری سطح نوع سنج منجر به استفاده از چنین دستگاه هایی برای نشان دادن محلی می شود. هنگامی که فرستنده های سطح از کار می افتند یا باید برای تعمیر و نگهداری از سرویس خارج شوند، یا در زمان قطع برق، این روش امکان اندازه گیری و کنترل فرآیند را با وسایل دستی می دهد.

با این حال، عناصر شیشه ای ممکن است کثیف شوند و مستعد شکستن باشند، بنابراین خطر ایمنی را به ویژه در هنگام استفاده از مایعات داغ، خورنده یا قابل اشتعال ایجاد می کنند.

ج. زنجیر یا گیج شناور

وسایل بصری اندازه‌گیری سطح که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، از نظر سادگی و قابلیت اطمینان با دستگاه‌های اندازه‌گیری نوع شناور رقابت می‌کنند. انواع بسیاری از ابزارهای نوع شناور موجود است، اما هر کدام از آنها از اصل یک عنصر شناور استفاده می کنند که روی سطح مایع شناور است و با تغییر سطح مایع، موقعیت خود را تغییر می دهد.

روش های زیادی برای نشان دادن سطح از موقعیت شناور استفاده شده است که رایج ترین آنها چیدمان شناور و کابل است. مفهوم عملیاتی شناور و کابل در نمودار زیر است؛

کلاس

 

شناور توسط یک زنجیر یا یک کابل قابل انعطاف به یک قرقره متصل می شود و عضو چرخان قرقره نیز به نوبه خود به یک دستگاه نشانگر با درجه بندی اندازه گیری متصل می شود. همانطور که مشاهده می شود، با حرکت شناور به سمت بالا، وزنه تعادل کابل را محکم نگه می دارد و نشانگر در امتداد مقیاس دایره ای حرکت می کند.

ب. روش های استنباطی یا غیر مستقیم

روش‌های غیرمستقیم یا استنباط‌شده اندازه‌گیری سطح به موادی بستگی دارد که دارای ویژگی فیزیکی قابل اندازه‌گیری و مرتبط با سطح هستند. بسیاری از خواص فیزیکی و الکتریکی برای این منظور استفاده شده است و برای تولید سیگنال های خروجی متناسب برای انتقال از راه دور مناسب هستند. این روش حتی از آخرین فناوری در اندازه گیری خود استفاده می کند.

در این روش ها گنجانده شده است؛

الف. شناوری :-

نیروی تولیدی توسط یک جسم غوطه ور که برابر با وزن سیالی است که جابجا می کند.

ب. سر هیدرواستاتیک :-

نیرو یا وزن تولید شده توسط ارتفاع مایع.

ج. سونار یا اولتراسونیک:-

مواد اندازه‌گیری شده، سیگنال‌های صوتی فرکانس بالا تولید شده در مکان‌های مناسب در نزدیکی مواد اندازه‌گیری‌شده را منعکس می‌کنند یا به شیوه‌ای قابل تشخیص تأثیر می‌گذارند.

د. مایکروویو:-

شبیه به اولتراسونیک است اما به جای پرتو اولتراسونیک از مایکروویو استفاده می کند.

E. هدایت :-

در نقاط مورد نظر برای تشخیص سطح، ماده مورد اندازه گیری الکتریسیته را بین دو مکان ثابت پروب یا بین یک کاوشگر و دیواره رگ هدایت می کند (یا هدایت نمی کند).

F. ظرفیت :-

مواد مورد اندازه گیری به عنوان دی الکتریک متغیر بین دو صفحه خازن ثابت عمل می کند. در واقع، دو ماده وجود دارد که دی الکتریک را تشکیل می دهند – ماده ای که اندازه گیری آن مورد نظر است و فضای بخار بالای آن.

مقدار دی الکتریک کل با افزایش مقدار یک ماده در حالی که ماده دیگر کاهش می یابد، تغییر می کند.

G. تشعشع :-

مواد اندازه گیری شده انرژی تابیده شده را جذب می کند.

مانند روش خازنی، فضای بخار بالای ماده اندازه‌گیری شده نیز دارای ویژگی‌های جذبی است، اما تفاوت در جذب بین این دو به اندازه‌ای زیاد است که اندازه‌گیری می‌تواند کاملاً دقیق با مواد اندازه‌گیری مرتبط شود.

ح. وزن: :-

نیروی ناشی از وزن زمانی که چگالی آن ثابت باشد می تواند بسیار نزدیک به سطح مرتبط باشد. با این حال، اجزای غلظت های متغیر یا تغییرات دما مشکلاتی را ایجاد می کنند.

من. مقاومت :-

فشار مواد اندازه‌گیری شده، دو هادی را که باریک از هم جدا شده‌اند فشار می‌دهد و مقاومت کلی مدار را به میزانی متناسب با سطح کاهش می‌دهد.

ج. میکرو ایمپالس :-

«زمان پرواز»، پالس‌های الکتریکی راه‌اندازی می‌شوند و با فرکانس مستقیما متناسب با سطح مایع به عقب برمی‌گردند.

منبع مقاله: N. Asyiddin

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.