نشانگرهای سطح یا Magnetic Level Gauge، ابزارهایی هستند که برای اندازه‌گیری سطح مایعات در مخازن، تانک‌ها و دیگر وسایل ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند. این ابزارها بر اساس اصل عملکرد مغناطیسی کار می‌کنند و امکان اندازه‌گیری دقیق و بدون تماس با مایع را فراهم می‌کنند.

انواع نشانگرهای سطح

نشانگرهای سطح بر اساس طراحی و اصل عملکردشان می‌توانند به انواع مختلفی تقسیم شوند:

1. نشانگرهای سطح مغناطیسی تک قسمتی (Single Chamber Magnetic Level Gauge):

   • در این نوع، سطح مایع با استفاده از یک قسمت مغناطیسی و یک لوله شیشه‌ای یا پلی‌کربناتی که در آن مایع جریان دارد، اندازه‌گیری می‌شود.

2. نشانگرهای سطح مغناطیسی دو قسمتی (Bi-Color Magnetic Level Gauge):

   • این نوع شامل دو قسمت مغناطیسی با رنگ‌های متفاوت است که به ازای سطح مایع مختلف، مغناطیس‌ها به مکان‌های مختلف منتقل می‌شوند و به این ترتیب، سطح مایع نمایش داده می‌شود.

3. نشانگرهای سطح مغناطیسی توسط فلنج (Flanged Magnetic Level Gauge):

   • این نوع دارای فلنج‌هایی هستند که به سیستم‌های لوله‌کشی متصل می‌شوند و می‌توانند برای نصب آسان در فضاهای مختلف استفاده شوند.

عملکرد

عملکرد نشانگرهای سطح مغناطیسی به این صورت است:

• اصل عملکرد مغناطیسی: در نشانگرهای سطح مغناطیسی، یک مغناطیس درون شیشه یا لوله مغناطیسی قرار دارد که با تغییر سطح مایع درون شیشه یا لوله، موقعیت مغناطیس تغییر می‌کند.
• خواندن سطح: با تغییر مکان مغناطیس در داخل شیشه یا لوله، سطح مایع به صورت دقیق نمایش داده می‌شود. این نشانگرها معمولاً با استفاده از رنگ‌ها یا نشانگرهای دیگر برای نمایش سطح استفاده می‌کنند.

ساختار و طراحی نشانگرهای سطح Top Mount

1. شناور (Float):

   • توضیح: یکی از اجزای کلیدی این نشانگرها، شناور است که معمولاً از مواد مقاوم به خوردگی و با وزن سبک ساخته می‌شود. شناور روی سطح مایع قرار می‌گیرد و با تغییر سطح مایع بالا و پایین می‌رود. جنس شناور بر اساس نوع مایعات (خورنده، سمی یا استاندارد) انتخاب می‌شود و می‌تواند از موادی مانند استنلس استیل، PVC یا مواد کامپوزیتی باشد.
   • عملکرد: حرکت شناور باعث تغییر موقعیت مکانیکی یا الکترومغناطیسی در داخل دستگاه می‌شود که این تغییر موقعیت به سیستم کنترلی مخزن گزارش داده می‌شود و به این ترتیب، سطح مایع قابل اندازه‌گیری است.

2. میله راهنما (Guide Rod):

   • توضیح: میله راهنما معمولاً به‌عنوان یک جزء برای هدایت شناور استفاده می‌شود. این میله از بالا به پایین مخزن امتداد دارد و شناور به کمک آن به‌صورت عمودی حرکت می‌کند.
   • جنس: این میله‌ها از مواد مقاوم به خوردگی و فشار، مانند استنلس استیل، ساخته می‌شوند تا دوام و پایداری بیشتری در برابر شرایط سخت محیطی داشته باشند.

3. حسگرها (Sensors):

   • توضیح: حسگرهای سطح بسته به نوع طراحی نشانگر ممکن است به صورت مکانیکی یا الکترونیکی عمل کنند. حسگرهای مکانیکی با استفاده از نیروی مکانیکی ناشی از حرکت شناور کار می‌کنند، در حالی که حسگرهای الکترونیکی تغییرات موقعیت شناور را از طریق سیگنال‌های الکتریکی به سیستم کنترلی مخابره می‌کنند.
   • انواع حسگرها: برخی از انواع متداول حسگرها شامل حسگرهای مغناطیسی، اولتراسونیک و خازنی هستند. حسگرهای مغناطیسی رایج‌ترند، زیرا می‌توانند در محیط‌های پر از فشار و دمای بالا به خوبی عمل کنند.

4. واحد نمایشگر (Indicator Unit):

   • توضیح: واحد نمایشگر در بخش بالایی سیستم نصب شده و معمولاً به‌طور مستقیم بر روی سطح مخزن قرار می‌گیرد. این بخش به کمک سیگنال‌هایی که از حسگرها دریافت می‌کند، سطح مایع را نشان می‌دهد. نمایشگرها می‌توانند به‌صورت آنالوگ (مکانیکی) یا دیجیتال باشند. برخی از این نمایشگرها حتی قابلیت اتصال به سیستم‌های اتوماسیون صنعتی را نیز دارند تا اطلاعات سطح مایع به‌صورت پیوسته کنترل و ثبت شود.

5. پوشش خارجی (Enclosure):

   • توضیح: پوشش خارجی یا محفظه دستگاه برای محافظت از اجزای حساس داخلی، مانند حسگرها و مدارهای الکتریکی، طراحی شده است. این محفظه‌ها معمولاً مقاوم به خوردگی، ضد آب و مقاوم به شرایط محیطی سخت (مانند دمای بالا، فشار و رطوبت) هستند.
   • مواد ساخت: محفظه‌ها از مواد مقاوم مانند استنلس استیل، آلومینیوم یا پلاستیک‌های مقاوم به شیمیایی‌ها ساخته می‌شوند.

6. اتصالات الکتریکی و مکانیکی:

   • توضیح: نشانگرهای سطح Top Mount باید به‌طور مطمئن به سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی متصل شوند. اتصالات الکتریکی برای ارسال سیگنال‌های حسگرها به واحد کنترل و اتصالات مکانیکی برای نصب و تثبیت دستگاه بر روی مخزن استفاده می‌شوند.
   • ویژگی‌ها: این اتصالات معمولاً ضد انفجار و مقاوم به خوردگی هستند و به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که در شرایط صنعتی پیچیده به‌درستی عمل کنند.

کاربرد در صنایع

نشانگرهای سطح مغناطیسی در بسیاری از صنایع برای اندازه‌گیری و نظارت بر سطح مایعات استفاده می‌شوند، از جمله:

• صنایع نفت و گاز: برای اندازه‌گیری سطح و کنترل سطح مایعات در مخازن نفتی، تانک‌ها و سیستم‌های لوله‌کشی.
• صنایع شیمیایی: برای نظارت بر سطح مایعات شیمیایی در فرآیندهای تولید.
• صنایع غذایی: برای کنترل سطح مایعات در تجهیزات غذایی و نوشیدنی.
• صنایع دارویی: برای اندازه‌گیری و کنترل سطح مایعات در فرآیندهای تولید دارو.
• صنایع بسته‌بندی: برای نظارت بر سطح مایعات در مخازن بسته‌بندی و تجهیزات مرتبط.

خلاصه

نشانگرهای سطح مغناطیسی به دلیل دقت، سهولت استفاده و عملکرد بدون تماس با مایعات، در بسیاری از صنایع به عنوان ابزار اندازه‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع مختلفی از این نشانگرها برای متناسب شدن با نیازهای مختلف فرآیندها وجود دارند.