انواع نشانگرهای سطح

نشانگرهای سطح بر اساس ساختار مکانیکی، نحوه انتقال وضعیت سطح سیال و شیوه نمایش ارتفاع مایع، در مدل های مختلفی تولید می شوند. انتخاب نوع مناسب لول گیج به عواملی مانند نوع سیال، فشار و دمای کاری، محدوده اندازه گیری، جنس بدنه و شرایط نصب مخزن بستگی دارد:

1. نشانگرهای سطح مغناطیسی تک قسمتی (Single Chamber Magnetic Level Gauge):
   • این مدل دارای یک محفظه اندازه گیری است که شناور مغناطیسی در داخل آن حرکت می کند. با تغییر ارتفاع مایع، شناور نیز در امتداد محفظه جابه جا شده و میدان مغناطیسی آن، وضعیت سطح سیال را به نشانگر خارجی منتقل می کند. در برخی طراحی ها، نمایشگر از نوع لوله شفاف یا پلی کربنات است و امکان مشاهده مستقیم ارتفاع مایع را فراهم می کند. این ساختار برای مخازن ذخیره و سیستم هایی که مشاهده مداوم سطح سیال اهمیت دارد، کاربرد گسترده ای دارد.
2. نشانگرهای سطح مغناطیسی دو قسمتی (Bi-Color Magnetic Level Gauge):
   • در این مدل، نشانگر از المان های مغناطیسی با دو رنگ متفاوت تشکیل شده است که با حرکت شناور، وضعیت ظاهری آنها تغییر می کند. مرز میان دو رنگ، ارتفاع واقعی مایع داخل مخزن را مشخص می کند و از فاصله مشخص نیز قابل تشخیص است. این نوع لول گیج مغناطیسی برای مخازنی که خوانایی سریع سطح سیال اهمیت دارد، گزینه مناسبی محسوب می شود.
3. نشانگرهای سطح مغناطیسی توسط فلنج (Flanged Magnetic Level Gauge):
   • در این نوع، اتصال لول گیج به مخزن توسط فلنج انجام می شود و محل اتصال می تواند بر اساس طراحی مخزن و استانداردهای نصب انتخاب شود. استفاده از فلنج های متناسب با فشار، دما و سایز اتصال، امکان نصب مطمئن تر و دسترسی مناسب برای سرویس و بازرسی دوره ای را فراهم می کند. این مدل در مخازن صنعتی و سیستم های ذخیره سازی با اتصالات فلنجی کاربرد دارد.

عملکرد Top mount Level Gauge چگونه است ؟

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 Top mount Level Gauge 

Top Mount Level Gauge یکی از روش های تخصصی برای اندازه گیری و پایش سطح مایعات در مخازنی است که امکان نصب تجهیز از قسمت بالایی آنها فراهم باشد. این نوع لول گیج معمولا به صورت عمودی روی سقف مخزن نصب می شود و با استفاده از شناور، میله اندازه گیری و مکانیزم نمایشگر، تغییرات سطح سیال را به صورت مستقیم یا مغناطیسی نمایش می دهد. انتخاب این ساختار برای مخازن تحت شرایط خاص، به ارتفاع مخزن، محدوده اندازه گیری، چگالی سیال و الزامات نصب بستگی دارد.

در صنایع نفت و گاز، از Top Mount Level Gauge برای کنترل سطح مخازن ذخیره روغن، سوخت و سایر سیالات استفاده می شود. در صنایع شیمیایی نیز این تجهیز برای پایش سطح مواد موجود در مخازن نگهداری و واحدهای تولیدی کاربرد دارد.

در صنایع غذایی و دارویی، به دلیل اهمیت کنترل دقیق میزان سیال، این لول گیج در مخازن نگهداری مواد اولیه، محلول ها و سیالات به کار می رود. همچنین در واحدهای بسته بندی، مخازن ذخیره و خطوط انتقال مایعات، می توان از Top Mount Level Gauge برای مشاهده مستمر ارتفاع سیال و جلوگیری از سرریز یا کاهش بیش از حد سطح استفاده کرد.

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.