تجهیزات اندازه گیری سطح
تجهیزات اندازه گیری سطح
تجهیزات اندازه گیری سطح برای محاسبه دقیق سطح مایع یا جامد در تانک ها و مخازن اتمسفریک یا تحت فشار،به منظور محاسبه وزن یا حجم استفاده می شوند.
تجهیزات اندازه گیری سطح می توانند در سیستم های کنترلی مختلف ازجمله کنترل نشتی ،حفاظت از سر ریز،سیستم های تزریق ،جداسازی مایعات و بسیاری دیگر از سیستم های کنترلی ،استفاده شوند.
ابزار های اندازه گیری سطح به صورت زیر دسته بندی می شوند:
- گیج سطح
- ترانسمیتر سطح
- سوییچ سطح
گیج های سطح برای نمایش سطح به صورت عینی در محل ،و ترانسمیتر های سطح برای کنترل نمایش مداوم سطح در اتاق کنترل استفاده می شوند.سوییچ های سطح معمولا برای کنترل های حفاظتی استفاده می شوند.
متداول ترین نوع گیج های سطح عبارتند از:
- Sight glass
- Glass level gauges:
- Reflex Level Gauge
- Transparent Level Gauge
- Biocolor3
- Magnetic level guage4
- Float level guage5
Sight glass
Sight glass یک پنجره شیشه ای یا یک تیوب دارای پنجره شیشه ای است که روی تانک یا مخزن نصب می شود واین امکان را به اوپراتور می دهد تا داخل تانک یا مخزن را مشاهده کند.
ممکن است لازم باشد تا اوپراتور سطح مایع را ببیند یا فرآیند داخل مخزن را برای اطمینان از کیفیت یا ایمنی بصورت عینی کنترل کند.
پنجره بازدید می تواند بشکل یک دیسک شیشه ای با یک قاب فلزی فلنجی که روی نازل مخزن نصب می شود یا به صورت یک تیوب عمودی با اتصال فلنجی در بالا و پایین آن ،باشد. پنجره های بازدید تیوبی مشابه گیج های سطح امروزی هستند،اما فقط مشاهده سطح را در یک ارتفاع مشخص یا فاصله خیلی کم فراهم می کنند.
Glass level gauges
سه نوع گیج شیشه ای سطح وجود دارد، انعکاسی ،شفاف، و bio color .
گیج انعکاسی سطح بر اساس قوانین انعکاس و شکست نور کار می کند. در گیج انعکاسی،جلوی محفظه فلزی با شیشه ای پوشیده است که دارای شیار های منشوری شکل با زاویه 90 درجه است که با مایع زاویه 45 درجه می سازد. وقتی مایع وارد محفظه گیج می شود ،طبق اصل ظروف مرتبط سطح مایع داخل محفظه همان سطح داخل مخزن است.سطح مایع از اختلاف روشنایی شیشه بین بخش مایع و بخش گاز به دلیل تفاوت ضریب شکست پرتو های نور در مایع با گاز مشخص می شود .
Transparent level guage
گیج شفاف سطح ، دو شیشه در جلو و پشت محفظه گیج دارد.پرتو های نور از شیشه پشتی وارد،از مایع عبور کرده واز شیشه جلویی خارج می شوند اختلاف بین شفافیت مواد،سطح را مشخص می کند.
معمولا به منظور نمایش بهتر سطح ،یک چراغ در پشت گیج نصب می شود .به این دلیل که مایعات با شفافیت های مختلف از یکدیگر متمایز می شوند از گیج شفاف سطح برای نمایش سطح مایعات با چگالی های مختلف استفاده می شود.به منظور حفاظت شیشه از بخار،محلول های اسیدی آمینها ،HF،ودیگر مواد خورنده ،گیج شفاف سطح باید به ورقه نازکی به نام میکا شیلد مجهز شود.
چراغ گیج شفاف سطح باید مناسب با رتبه بندی محدوده خطر انفجار مربوط به محل نصب گیج انتخاب می شود.
کاربرد های transparent guage :
مایعات کثیف یا تیره
محیط های اسید یا قلیایی
نمایش سطح واسط مایعات
محیط های خورنده که باید از میکا شیلد استفاده شود.
Bio color
Bio color برای نمایش سطح آب کندانس شده و بخار ،در مخازن تحت فشار بویلرها استفاده می شود.این گیج سطح آب را در قسمت پایینی به رنگ سبز و بخار را در بخش بالایی به رنگ قرمز نماش می دهد.
این ابزار از یک بدنه استیل با مقطع ذوزنقه ای شکل دو شیشه در جلو و پشت بدنه ،یک فیلتر دو رنگ و یک چراغ در پشت شیشه عقبی تشکیل شده است.پرتو های نور قرمز و سبز با عبور غیر مستقیم از شیشه، آب و بخار منحرف می شوند.در قسمت پایینی که آب کندانس شده جمع شده است ،پرتو نور قرمز منحرف می شود و به دلیل موازی نبودن شیشه ها نمیتواند از شیشه جلویی عبور کند ،اما پرتو نور سبز می تواند به شیشه جلویی برسد ،بنابراین اوپراتور این قسمت از گیج را به رنگ سبز میبیند.
در قسمت بالایی که حاوی بخار است ،عکس حالت قبلی پرتو نور سبز منحرف می شود و نمی تواند به شیشه جلویی برسد،اما نور قرمز از شیشه جلویی عبور می کند واین قسمت قرمز دیده می شود.
به دلیل دمای بالا از میکا شیلد برای محاقظت استفاده می شود.
به دلیل استفاده این ابزار در بویلر ها باید طراحی آن مطابق با استاندارد ASME BOILER AND PRESSURE VESSEL CODE_SEC.I باشد.
چراغ این ابزار باید مناسب با رتبه بندی محدوده خطر انفجار hazardous area claasification
مربوط به محل نصب گیج انتخاب شود.
ابزار باید مناسب با رتبه بندی محدوده خطر انفجار hazardous area claasification مربوط به محل نصب گیج انتخاب شود.
Magnetic leve Guage
گیج مغناطیسی سطح از یک شناور مغناطیسی درون یک محفظه فلزی غیر مغناطیسی و یک نمایشگر دارای flap های چرخنده مغناطیسی تشکیل شده است.
گیج مغناطیسی سطح شیشه ندارد بنابراین محدودیت طول گیج شیشه ای سطح را ندارد و می تواند در کاربردهایی با فشار و دمای بالا استفاده شود.
یکی دیگر از مزایای گیج مغناطیسی سطح در مقایسه با گیج شیشه ای سطح این است که سطح مایع می تواند از فاصله دور دیده شود.
کاربرد ها :
- محیط هایی با دما و فشار بالا که ممکن است شیشه شکسته شود.
- مایع و هیدروکربن های سبکتر که بی رنگ و قابل اشتعالند.
- محیط های قابل اشتعال
- محیط های کثیف و چسبنده
- نمایش سطح بین دو مایع در مخازن جداکننده
- سرویس های برودتی
نحوه عملکرد:
سطح مایع در محفظه گیج مغناطیسی سطح طبق قانون ظروف به هم پیوسته دقیقا برابر با سطح مایع داخل مخزن است.شناور طبق قانون شناوری ارشمیدس روی سطح مایع شناور می ماند. یک آهنربای مغناطیسی داخل شناور قرار دارد و هنگامی که شناور با سطح مایع بالا و پایین می رود ،flapهای مغناطیسی رنگی روی نماش دهنده که روی محفظه گیج بسته شده است را می چرخاند.
در نتیجه رنگ نمایشگر از سطح مایع تا پایین با رنگ نمایشگر از سطح مایع تا بالای گیج متفاوت است.
گیج مغناطیسی سطح می تواند برای نمایش سطح بین دو مایع نیز استفاده شود.
در این حالت شناور با در نظر گرفتن چگالی مایع پایینی چنان طراحی می شود که روی سطح مایع سنگین تر که سطح بین دو مایع است ،شناور بماند.
شناور
شناور بر اساس فشار دما چگالی و خورندگی مایع طراحی میشود.آهنربای مغناطیسی داخل شناور flap را که با سطح مایع بالا پایین می رود را میچرخاند.آهنربای مغناطیسی باید به نحوی داخل شناور قرار گیرد که سطح نمایش داده شده منطبق با سطح واقعی مایع باشد.
طول شناور باید از 250 میلیمتر کمتر باشد.ماده شناور باید از مواد غیر مغناطیسی باشد تا میدان مغناطیسی آهنربای داخل خود را عبور دهد.دمای فرآیند برای انتخاب ماده آهنربای مغناطیسی و طراحی شناور بسیار مهم است. دمای سیال نباید از دمای مغناطیسی کوری بالاتر باشد .دمای مغناطیسی کوری TCدمایی است که مواد مغناطیسی خصوصیات مغناطیسی خود را در دمای بالاتر از آن از دست می دهد.برای فرایند هایی با دمای بالاتر از 150درجه سلسیوس باید از آهنرباهای دما بالا استفاده کرد.
باید توجه شود که شناور قبل از انجام تست هیدروستاتیک مخزن از محفظه گیج خارج شود.بعد از انجام تست هیدروستاتیک باید موارد زیر برای نصب و جایگذاری مجدد شناور مورد توجه قرار گیرند:شماره سریال شناور باید حتما کنترل شود،زیرا شناور بطور خاص برای هر گیج سطح و با توجه به چگالی مایع طراحی شده است.شناور نباید سر و ته نصب شود.
ابتدا باید شیر جداکننده بالایی برای هم فشاری به آرامی باز شود ،سپس شیر پایینی برای پر شدن محفظه گیج باز شود.
نمایشگر
نمایشگر از یک ستون flap های چرخان داخل یک قاب غیر مغناطیسی تشکیل شده و به محفظه محکم شده است.هم راستا با این ستون یک خط کش مدرج قراردارد.ستون باید درزگیری شود تا در برابر گرد و غبار و رطوبت محیط محافظت شود.
نصب
نصب گیج مغناطیسی سطح کاملا مشابه نصب گیج شیشه ای است اما گیج مغناطیسی سطح می تواند ازبالا روی مخزن نصب شود.گیج مغناطیسی نصب از بالا top mounted برای نصب روی مخازن زیر زمینی وپوشیده شده مفید است .برای نمایش سطح بین دو مایع ،باید با در نظر گرفتن چگالی مایع پایینی طراحی شود تا در مایع با چگالی کمتر نفوذ کند و روی سطح مایع سنگین تر که همان سطح بین دو مایع است،شناور بماند.در این کاربرد بیشتر از دو اتصال در سطوح مختلف به مخزن ضروری است،در غیر این صورت سطح بین دو مایع در محفظه گیج و مخزن برابر نخواهد بود.حداقل یک اتصال اضافه بالاتر از ماکزیمم سطح بین دو مایع باید در نظر گرفته شود.
مهم ترین موضوع در خصوص نصب گیج مغناطیسی سطح این است که باید دور از تجهیزاتی که در میدان مغناطیسی آن تاثیر می گذارند ،نصب شود. بنابراین گیج مغناطیسی سطح باید حداقل 20 سانتی متر دور از مواد آهن دار نصب شود.محل ترانسفورماتورها،موتور های الکتریکی،جداکننده های مغناطیسی،کابلهای گرم کننده دور مخازن که تشکیل یک سیم پیچ می دهند و دیگر تجهیزاتی که میدان مغناطیسی تولید می کنند باید برای نصب در نظر گرفته شوند.
گیج مغناطیسی سطح همراه با ترانسمیتر و سویچ
گیچ مغناطیسی سطح می تواند به یک ترانسمیتر مغناطیسی برای اندازه گیری مداوم سطح علاوه بر نمایش سطح مجهز شود.ترانسمیتر مغناطیسی از یک سیم فلزی مغناطیسی که تحت کشش داخل یک تیوب قرار دارد تشکیل شده است.این تیوب به محفظه گیج مغناطیسی محکم شده است.یک پالس جریان یک میدان مغناطیسی چرخشی در طول سیم مغناطیسی تولید می کند.برهم کنش این میدان مغناطیسی و میدان مغناطیسی شناور یک نیروی پیچشی در سیم ایجاد می کند که باعث تولید یک موج مکانیکی متناسب با موقعیت شناور در سیم می شود که میتواند با استفاده از یک سنسور پیزوسرامیکی یه یک سیگنال الکتریکی تبدیل شود.اگر دقت بیشتری برای اندازه گیری مداوم سطح مورد نظر نیاز باشد می توان یک ترانسمیتر سطح رادار را با گیج مغناطیسی سطح متصل کرد.این ترانسمیتر رادارمی تواند در بالای محفظه گیج یا روی یک محفظه دیگر که به محفظه گیج متصل است نصب شود.مزیت این نوع ترکیب دقت بیشتر ،قابلیت اطمینان بیشتر و اتصالات کمتر روی مخزن است.سوییچ های مغناطیسی را در صورت نیاز به سیگنال های دیجیتال برای آلارم یا تریپ می توان با بست در سطوح مشخص روی نمایشگر گیج سطح محکم کرد.سوییچها توسط میدان مغناطیسی شناور با عبور شناور روی وضعیت از قبل تعیین شده قفل می شوند ودربرگشت شناور به حالت قبلی باز میگردند.
Float level guage
تانکهای ذخیره سازی بزرگ استفاده می شود.این گیج از شناور،وزنه تعادل،صفحه مدرج گیج،بند یا زنجیر،لوله های هدایت کننده و چرخدنده های تنظیم کننده حرکت تشکیل شده است.شناور داخل تانک قرار دارد که همراه با سطح مایع طبق قانون شناوری بالا و پایین می رود.شناور توسط سیم یا زنجیر که داخل لوله های هدایت کننده در بالای تانک قرار دارند به یک وزنه تعادل در خارج تانک متصل است.حرکت بالا و پایین وزنه تعادل روی صفحه مدرج خارج مخزن با استفاده از مجموعه ای از فولی ها یا چرخدنده ها به نحوی تنظیم می شود تا آنرا دقیقا هم سطح شناور نگه دارد.در بعضی ازانواع این گیج ها ،فولی ها و چرخدنده های تنظیم کننده ،داخل یک نمایشگر در پایین تانک قراردارند که درصورت نیاز به سیگنال های آنالوگ یا دیجیتال برای سیستم کنترل ،می تواند به ترانسمیترو سوییچ مجهز شوند.
کاربرد ها
- تانک های ذخیره بزرگ
- سیالاتی با چسبندگی بالا مثل قیر مایع
- تانک های ذخیره محصولات پتروشیمی و خوراکی مانند نفت سفید ،نفت خام،گازوییل و روغن های گیاهی
- گازهای مایع شده در تانکهای کروی
مزایا
- دقیق و قابل اطمینان
- قابل رویت از فاصله دور
- ساختار ساده
- قیمت مناسب
- تعمیرات کم
بیشتر بخوانید : اصول سطح سنج مغناطیسیMLI
ترانسمیتر های سطح
ترانسمیتر های سطح برای نظارت و کنترل سطح به صورت مداوم از اتاق کنترل استفاده می شوند.
خروجی ترانسمیتر سطح یک سیگنال 4 تا 20 میلی آمپری است که 4 میلی آمپر نشان دهنده سطح 0% و20میلی آمپر نشان دهنده سطح 100%در فرآیند است.متداول ترین ترانسمیترهای سطح که در کاربردهای صنعتی استفاده می شوندعبارتند از:
اختلاف فشار DP –هیدروستاتیک-فراصوت-رادار-لیزر-پتانسیلی-مغناطیسی-جا به جایی-خازنی-حبابی-شناور-سرووServo –رادیواکتیو
ترانسمیتر اختلاف فشار سطح
این ترانسمیتر در حقیقت یک ترانسمیتراختلاف فشاراست که برای اندازه گیری سطح مایع داخل تانک یا مخزن استفاده می شود. ترانسمیتراختلاف فشار دو ورودی LP و HP برای اتصال به دو نقطه دارد. ورودی های LP و HP در دو سمت مقابل دیافراگم قرار دارند تفاوت فشار بین LP وHP باعث خم شدن دیافراگم به سمت فشار کمتر می شود.این حرکت توسط سنسور حس شده و به سیگنال الکتریکی خروجی تبدیل می گردد.متداول ترین انواع حسگر ها عبارتند از: کشش سنج –خازن متغیر –پیزومتر مقاومتی-پیزوالکتریک.در فرآیند های اندازه گیری سطح نازل پایینی به سمت HP ونازل بالایی به سمت LP متصل می شوند.
نازلهای مخزن با استفاده از تیوب هایی از جنس استیل به ورودی های فشار ترانسمیترهای اختلاف فشار LPوHP متصل می شود و به آنها خطوط ایمپالس می گویند. گاز بالای مایع امکان دارد در اثر میعان به مایع تغییر حالت دهد،آنگاه خط ایمپالس LP باید قبل از شروع بهره برداری با مایع پر شود که به آن Wet leg می گویند.اگر این گاز به مایع تبدیل نشود آنگاه این گاز خشک وارد ایمپالس LP می شود که به آنdry leg گفته می شود. درwet leg فشار حس شده در سمت LP ترانسمیتر بیش تر از فشار حس شده در سمتHP است و علت آن فشار ارتفاع مایع در خط ایمپالس LP است. بدین معنی که عدد سطح خروجی ترانسمیتر همواره یک مقدار منفی است.
برای حل این مشکل ،باید ترانسمیتر به نحوی تنظیم شود که یک مقدار مثبت به سیگنال خروجی ترانسمیتر اضافه شود تا فشار ارتفاع مایع داخل خط ایمپالس LP را جبران کند.
به این کار افزایش نقطه صفر می گویند. در بیشتر مواقع ارتفاع ترانسمیتر اختلاف فشار سطح پایین تراز سطح 0%است ،بنابراین فشار حس شده در سمت HP ترانسمیتر اختلاف فشار سطح بیشتر از فشار ارتفاع مایع داخل مخزن است که این امر به دلیل فشار مایع باقی مانده در خط ایمپالس HP است.در این حالت اگر مخزن بطور کامل خالی شود ترانسمیتر یک مقدار برای سطح مخزن نشان می دهد.
راه حل تفریق فشار ارتفاع مایع داخل خط ایمپالس از فشار حس شده در سمت HP است ،بدین معنی که ترانسمیتر با یک عدد منفی تنظیم شود.
راه حل دیگر برای حذف مشکلات خطوط ایمپالس استفاده از محافظ جدا کننده (دیافراگم سیل)است.
دیافراگم سیل ازیک دیافراگم فلزی حس کننده خارجی تشکیل شده است که توسط تیوب کپیلیری پر شده با مایع به ترانسمیتر اختلاف فشار متصل می شود. در این طراحی سنسور فشار از سیال جدا می شود و فشار مخزن ،صفحه دیافراگم را خم می کند،بدین ترتیب فشار به مایع داخل کپیلری و در نهایت به حسگر ترانسمیتر، برای اندازه گیری منتقل می شود.
تیوب های کپیلری توسط سازنده به دیافراگم سیل و ترانسمیتر جوش داده می شوند تا یک سیستم کاملا درزگیری شده و بدون نشت را فراهم آورند.استفاده از دیافراگم سیل برای شرایط زیر توصیه می شود:
محیط خورنده
محیط های سمی و قابل اشتعال-دمای بالا-کاربرد های بهداشتی-محیط های کثیف و دارای ذرات جامد-محیط های چسبنده و دوغ آبی.
مایع پر کننده دیافراگم سیل
این مایع باید دارای چسبندگی کم ، ضریب انبساط حرارتی کم،فشار بخار شوندگی پایین و از همه مهم تر باید در بازه دمای فرآیندی پایدار باشد. در دمای بالا مایع پر کننده ممکن است بخار شود و اندازه گیری فشار واقعی را تحت تاثیر قرار دهد.در دمای بسیار پایین و یخبندان مایع پر کننده ممکن است بسیار چسبنده یا حتی تبدیل به جامد شود.پس مهم ترین نکته در انتخاب مایع دمای پایدار آن می باشد.
مایع های پرکننده با بازه دمایی منفی 90 درجه سلسیوس تا مثبت 350 درجه سلسیوس وجود دارند.
گلیسیرین و روغن سیلیکون متداول ترین مایع های پر کننده هستند. درشرایط محیطی برودتی روغن سیلیکون به دلیل چسبندگی کم حتی در دما های پایین ،کارایی بهتری دارد.اما گلیسیرین و روغن سیلیکون نباید برای مواد اکسید کننده قوی مانند اکسیژن،کلراین،اسید نیتریک و پراکسیدهیدروژن استفاده شوند.برای این مواد و سیالات باید از مایعهای فلوعوری شده یا کلرینه شده مانند هالوکربن یا فلورولوب استفاده شود.
اثر دمای محیط بر کپیلری
دمای محیط باعث انبساط یا انقباض مایع پر کننده تیوب کپیلری که نتیجه آن تغییر فشار داخلی تیوب کپیلیری است . این تغییر فشار خطای اندازه گیری ترانسمیتر اختلاف فشار سطح با دیافراگم سیل و تیوپ کپیلری است. یک راه حل این است که طول تیوب کپیلری سمتLP و سمت HP دقیقا برابر در نظر گرفته شوند تا خطای ایجاد شده در دو طرف یکسان شود و اختلاف فشار اتوماتیک حذف شود. راه حل دوم نصب یک سنسور دما در ترانسمیتر اختلاف فشار سطح برای جبران سازی تغییر چگالی مایع پرکننده است. راه حل سوم استفاده از طراحی نوین ترانسمیتر های اختلاف فشار سطح ،سنسور دیجیتالی یا الکترونیکی ریموت است.
ترانسمیتر اختلاف فشار سطح با سنسور الکترونیکی ریموت
در طراحی این ترانسمیتر اختلاف فشار سطح با سنسور الکترونیکی ریموت ،از دو سنسور فشار مجزا استفاده می شود.یکی روی نازل HP و دیگری روی نازل LP نصب می شود.
این دو سنسور با استفاده از یک کابل ارتباطی مخصوص به یکدیگر متصل می شوند.یکی از سنسور ها اختلاف فشار را محاسبه کرده و آنرا به سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل می کنند.
ترانسمیتر هیدروستاتیکی
ساختار ترانسمیتر هیدروستاتیکی مانند ترانسمیتر اختلاف فشار سطح است،اما سمت کم فشار LP باز است و هم فشار با اتمسفر است.ترانسمیتر هیدروستاتیکی معمولا برای اندازه گیری سطح مخازن و تانکهای باز استفاده می شود. نوع غرق شونده ترانسمیتر هیدروستاتیکی که قابلیت قرارگیری در مایعات را دارد نیز موجود هست که می تواند برای کاربرد های نصب از بالای مخزن استفاده شود. این نوع ازترانسمیتر هیدروستاتیکی برای تانکهای دفنی اتمسفریک و چاهک ها مناسب است .دراین طراحی سنسور در مایع غرق می شود و با استفاده از کابل سنسور یا یک میله در نقطه سطح 0% تنظیم می شود و ترانسمیتر در بالای مخزن نصب می گردد.
ترانسمیتر فراصوتی سطح
ترانسمیتر فراصوتی از امواج فراصوت استفاده کرده و براساس اصل مدت زمان پژواک کار میکند.سنسور آن یک موج فراصوت تولید کرده و آنرا به سمت ماده داخل مخزن که می تواند مایع یا جامد باشد ،ارسال میکند و سپس پژواک آن از سطح ماده را دریافت می کند. زمان صرف شده بین ارسال تا دریافت پژواک که به آن زمان پرواز میگویند با فاصله بین سنسور و سطح مایع متناسب است.ترانسمیتر فراصوت زمان پرواز موج را تحلیل کرده و میزان سطح ماده در مخزن را به صورت یک سیگنال خروجی 4 تا 20 میلی آمپر نمایش می دهد.
ترانسمیتر رادار
دو نوع اصلی ترانسمیتر رادارعبارتند از :
تماسی – غیر تماسی
در ترانسمیتر رادار تماسی ،یک پروب یا سیم در تماس با مایع داخل تانک یا مخزن است و موج را به داخل مایع و انعکاس آن را از مایع ترانسمیتر هدایت می کند.در ترانسمیتر رادارغیر تماسی ،هیچ تماس مستقیمی بین ترانسمیتر و مایع وجود ندارد و ترانسمیتراز یک آنتن برای ارسال موج رادار و دریافت انعکاس آن از سطح مایع استفاده می کند.
ترانسمیتر سطح لیزری
اصول عملکرد ترانسمیتر لیزری مشابه ترانسمیترهای سطح فراصوتی و راداری است ،اما ترانسمیتر بجای موج صوتی یا مایکروویو یک پالس کوتاه نوری به سطح ماده میفرستد و انعکاس آن رادریافت می کند.
ترانسمیتر فاصله تا سطح ماده را از زمان سپری شده ارسال موج نوری محاسبه می کند.مزیت ترانسمیتر لیزری به ترانسمیترهای مشابه مانند ترانسمیتر فراصوتی این است که به جای یک پرتو مخروطی و گسترده یک پالس لیزری مستقیم باریک ارسال می کند. بنابراین این ترانسمیتر می تواند با نازلهای کوچک استفاده شود و دیگراینکه اکو ها و بازتابهای خطا در ترانسمیتر لیزری موضوع مهمی نیست.
ترانسمیتر مغناطیسی سطح
ترانسمیتر مغناطیسی سطح از سه قسمت تشکیل شده است:
قسمت الکترونیکی-میله فرومغناطیسی-شناور مغناطیسی
قسمت الکترونیکی که در سر ترانسمیتر قرار دارد یک پالس الکتریکی با الگوی تکرار مشخص در طول پروب ارسال می کند که یک میدان مغناطیسی دور پروب به وجود می آورد. پروب یک سیم یا میله فرومغناطیسی است.شناور مانند شناور گیج مغناطیسی سطح دارای یک آهن ربا است.
شناور با سطح مایع بالا و پایین می رود.وقتی که پالس الکتریکی به شناور می رسد،میدان مغناطیسی تولید شده توسط پالس الکتریکی با میدان مغناطیسی شناور برخورد می کند و یک نیروی چرخشی تولید میکند که باعث لرزش پروب می شود.
این لرزش توسط قسمت الکترونیکی حس می شود و فاصله را با اندازه گیری اختلاف زمانی بین ارسال پالس الکتریکی و دریافت پالس لرزش ،محاسبه می کند.این فاصله محاسبه شده موقعیت دقیق سطح مایع در مخزن را نشان می دهد.
کاربردها
ترانسمیتر مغناطیسی بیشتر به همراه گیج مغناطیسی سطح به صورت یک مجموعه استفاده می شود که می تواند یک پکیج اقتصادی برای اندازه گیری سطح باشد این مجموعه یک اندازه گیری محلی و لوکال و یک اندازه گیری مداوم از سطح در آنواحد با قیمت کم و دقت قابل قبول فراهم می آورد.
در این ترکیب شناور گیج سطح برای ترانسمیتر مغناطیسی نیز استفاده می شود .با بستن سویچ های مغناطیسی روی بدنه گیج سطح ،پکیج اندازه گیری سطح برای کنترل فرآیند کامل می شود.
ترانسمیتر مغناطیسی می تواند در اندازه گیری سطح مایع در مخازن و تانکها به طور جداگانه در بازه اندازه گیری 10 سانتی متر تا 30 متر با دقت بالا استفاده شود . این ترانسمیتر یک راه حل اقتصادی در مقایسه با ترانسمیتر دیسپلیسر یا راداری است. ترانسمیتر مغناطیسی می تواند برای اندازه گیری سطح واسط دو مایع نیز استفاده شود.
یکی از شناورها نشانگر سطح واسط دو مایع است و شناور سبکتر نشان دهنده سطح کل مایع داخل مخزن است.معمولا بیشترین دمای عملیاتی برای ترانسمیتر مغناطیسی 260 درجه سلسیوس است.البته بعضی از سازندگان با استفاده از تمهیدات و طراحی خاص به دمای بالاتری نیز دست پیدا کرده اند بنابراین در این خصوص با سازندگان مشورت کنید. محدودیت دیگر ترانسمیتر مغناطیسی اندازه گیری سطح در سرویس های چسبنده و کثیف است که می تواند شناور یا میله پروب را بپوشاند و باعث بروز مشکلاتی در آزادانه پایین و بالا رفتن شناور شود . در بعضی مواقع در سیستم های اندازه گیری تانکها ،ترانسمیتر مغناطیسی سطح به عنوان اندازه گیر پشتیبان یا رزرو در کنار ترانسمیتر رادار استفاده می شود.