انواع سطح سنج مایعات و روش کار آنها + 2 فیلم

[supsystic-slider id=1 position=”center”]

سطح سنج مایعات:

سطح سنج مایعات:صرفه جویی در هر مایع از جمله آب تنها با نظارت دقیق بر سطح آن امکان پذیر است. آب ساده ترین و ضروری ترین مایع اساسی برای وجود انسان است.

ما از آن در زندگی روزمره خود به طور گزاف استفاده می کنیم، اما آیا واقعاً نگران میزان آبی مورد نیاز برای هدف خاصی هستیم؟ چنین اتلاف بی مورد آب باعث کمبود می شود و همچنین اثرات بدی بر محیط زیست ما می گذارد. پایش سطح آب و در نتیجه مصرف آن می تواند به حفظ آن کمک کند.

تخمین مقدار مایع و مصرف آن را می توان با استفاده از سطح سنج ها کنترل کرد.

سطح سنج شناوری

متداول ترین سوئیچ های سطح در سایت های ذخیره نفت سوئیچ های لول سوئیچ مغناطیسی است . با تکامل تکنیک های تولید ، می توان اجزای اندازه گیری سطح مغناطیسی را در مقیاس فیزیکی بزرگتر تولید کرد. تا همین اواخر ، آنها علیرغم اینکه بسیار دقیق بودند و برای انتقال حضانت در پیشگاه های ایستگاه های پرکننده ، روش های اندازه گیری مناسب نبودند. تولید کنندگان سیستم های اندازه گیری سطح در حال حاضر شروع به توسعه و بازار سیستم های اندازه گیری «ترکیبی» کرده اند. نمونه هایی از این سیستم ها سیستم های سنجش مخزن هیدرواستاتیک (HTG) هستند که از سنسورهای هوشمند استفاده می کنند ، و سیستمی که رادار و فناوری سنجش مخزن خازنی را محصور می کند.

سطح سنج دیپ

یک نوار کالیبره شده با وزن متصل به مخزن کاهش می یابد تا زمانی که وزن با قسمت پایین مخزن تماس برقرار کند. اپراتور سپس نوار را جمع می کند ، در حالی که با دقت توجه به فارغ التحصیلی روی نوار که خشک شده است متوقف می شود و از مخزن مرطوب خارج می شود. این یک اندازه گیری عمق در میلی متر یا اینچ را فراهم می کند. با ابعاد شناخته شده مخزن ، می توان حجم مایع موجود را محاسبه کرد. از آن در تنظیم سیستم های خودکار مانند سیستم های سطح رادار و سروو استفاده می شود

ویژگی های لول گیج:

دستگاه کاملا مکانیکی

برای کار کردن به برق نیاز ندارد

بیشتر برای نشان دادن سطح بصری استفاده می شود

1. سطح سنج نوع شیشه

الف) گیج سطح لوله ای (TTG)

TTG یک سطح سنج ساده، کم هزینه و قابل اعتماد برای خواندن مستقیم سطح مایع در مخزن است.

گیج سطح جدولی برای مایعات شامل لوله شیشه ای است که بین دو بلوک انتهایی نصب شده است. محافظ، کانال C یا میله اتصال برای محافظت از شیشه گیج و جلوگیری از ضربه های تصادفی آن ارائه شده است.

گیج به موازات کنار مخزن نصب شده است تا حلقه نزدیک را تشکیل دهد که باعث می شود مایع در گیج تراز شود. بنابراین سطح مایع را می توان از طریق یک شیشه گیج مشاهده کرد.

ب) سطح سنج شیشه مسطح رفلکس / شفاف (RFG & TFG)

گیج رفلکس برای نشان دادن مشخص بصری سطح مایع در ظروف تحت دما و فشار بالا طراحی شده است. برای مایعات تمیز و بی رنگ مناسب است.

روش کار

از محفظه مایع و شیشه مسطح تشکیل شده است که سطح داخلی آن دارای شیارهای منشوری دقیق قالب گیری شده بر روی آن است. از این رو به آن “شیشه تخت رفلکس” می گویند.

سطح داخلی از شیشه تخت است که روی محفظه مایع با بالشتک و واشر و صفحه پوشش قرار می گیرد و همانطور که در شکل مجاور نشان داده شده است توسط پیچ های U در کنار هم نگه داشته می شود. محفظه با بلوک های انتهایی در بالا و پایین آن نصب شده است.

گیج شفاف

گیج به موازات کنار مخزن نصب شده است. بخشی از شیشه گیج، که سطح مایع تا آن قرار دارد، به دلیل انکسار نور عبوری از مایع و شیارهای منشوری سیاه به نظر می رسد، در حالی که به نظر می رسد در قسمت شیشه ای بالاتر از سطح مایع یا بخار پوشش دهنده به رنگ سفید نقره ای است.

بنابراین RFG تمام خطاهای احتمالی را که هنگام اندازه گیری سطح مایع رخ می دهد حذف می کند. این سطح سنج برای مایعات به ترتیب برای درجه بندی فشار و دمای 210 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و 400 درجه سانتی گراد موجود است.

ج) سطح سنج شفاف:

ساختار شبیه به گیج رفلکس است با این تفاوت که از یک محفظه مایع تشکیل شده است که توسط یک قطعه فلزی و یک جفت شیشه گیج تشکیل شده است که در هر دو طرف سطح صافی دارند و در قسمت جلو و عقب محفظه مایع نصب می شوند. برای مایعات کثیف و چسبناک و رابط مایع / مایع استفاده می شود. آنها به ترتیب برای درجه بندی فشار و دمای 210 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و 400 درجه سانتی گراد در دسترس هستند.

2. سطح سنج نوع شناور

الف) سطح سنج مغناطیسی (MLG)

گیج های سطح مغناطیسی Pune Techtrol برای نشان دادن سطح بصری مایعاتی که به شیشه حمله می کنند یا خطرناک هستند طراحی شده اند. ساختار ناهموار بدون غده و بدون تماس، ایمنی را در هنگام برخورد با مایعات سمی و بسیار خورنده فراهم می کند.

روش کار

شامل یک شناور مغناطیسی است که در داخل محفظه قرار دارد که مواد ساختمانی آن (MOC) برای مایعی که سطح آن باید اندازه‌گیری شود مناسب است و نشانگر سطح از بیرون روی محفظه بسته می‌شود. شناور از سطح مایع پیروی می کند و به صورت مغناطیسی با نشانگر جفت می شود.

نشانگر سطح را می توان در سه نوع نمایش داد:

 کپسول پیرو مغناطیسی قرمز – طراحی ساده و اقتصادی است. در داخل لوله شیشه ای، پر از آب (برای کاهش اصطکاک) با توجه به حرکت شناور حرکت می کند و سطح مایع را می توان در برابر مقیاس خواند.

فلپرهای دو رنگ – فلپرها در جلو سفید و در پشت قرمز هستند. آنها با آهنرباهای دائمی تعبیه شده اند که با آهنربای شناور جفت می شوند و از اتصال با فلپرهای مجاور اطمینان حاصل می کنند تا چرخش تصادفی فلپرها را از بین ببرند. فلپرها بر اساس حرکت شناور می چرخند و هنگامی که شناور در سطح مایع بالا می رود، رنگ آن از سفید به قرمز تغییر می کند و در هنگام سقوط بالعکس. سطح مایع با ستون نوار قرمز روی نشانگر نشان داده می شود و در مقیاس خوانده می شود. MOC در پلاستیک و SS موجود است که به ترتیب برای 150 درجه سانتیگراد و 250 درجه سانتیگراد مناسب است.

lor Rollers – ساخت و ساز و کار شبیه فلپر است. اما MOC در پلاستیک و سرامیک موجود است که به ترتیب برای 150 درجه سانتیگراد و 400 درجه سانتیگراد مناسب است.

می توان آن را با سوئیچ های هشدار و فرستنده ارائه کرد که می توان آن را به صورت خارجی روی محفظه بست.

ب) گیج شناور و تخته (FBG)

FBG یک گیج ساده و اقتصادی است که برای نشان دادن سطح مایع مخازن ذخیره سازی فله تحت فشار اتمسفر استفاده می شود.

شناور و تخته سنج

کار – شامل شناوری است که از طریق مجموعه ای از قرقره ها به طناب سیم متصل می شود. شناور از سطح مایع پیروی می کند و نشانگر روی صفحه گیج که در خارج از مخزن نصب شده است می لغزد تا سطح مایع را نشان دهد. هنگامی که مخزن خالی است، اشاره گر در موقعیت بالا و هنگامی که پر است در موقعیت پایین قرار دارد.

می توان آن را با سیم راهنما برای جلوگیری از حرکت افقی شناور در مخزن ارائه کرد. می توان آن را با دیگ مهر و موم برای جلوگیری از تخلیه بخار مایع ارائه کرد. تهیه سوئیچ آلارم نیز امکان پذیر است.

ج) گیج شناور و نوار (FTG)

FTG یک سطح سنج قابل اعتماد و دقیق برای نشان دادن سطح مداوم تقریباً همه رسانه های سرویس و انواع مخزن است. معمولا برای انتقال مایعات استفاده می شود. (مدیریت موجودی).

گیج سطح مغناطیسی شناور و نوار سنج

کار – شامل شناور متصل به یک نوار SS است که انتهای دیگر آن بر روی درام ذخیره از طریق یک قرقره چرخدار که دارای فنر گشتاور ثابتی است که در داخل محفظه و مکانیزم چرخ دنده برای حرکت اشاره گر قرار دارد، پیچیده شده است.

شناور سطح مایع را دنبال می کند و نوار ss روی قرقره چرخ دنده ای که چرخش آن از طریق مکانیزم چرخ دنده به یک اشاره گر منتقل می شود، زخم می شود و باز می شود تا سطح مایع دقیق روی صفحه را نشان دهد.

FTG در مواد SS316 موجود است و می تواند با سیم راهنما برای جلوگیری از حرکت افقی شناور در مخزن ارائه شود. برای حداکثر دمای 120 درجه سانتیگراد و فشار اتمسفر مناسب است.

د) گیج شناور و شماره گیری (FDG)

FTG سطح سنج قابل اعتماد و بدون تعمیر و نگهداری مناسب برای مایعات در مخازن زیرزمینی و نیمه زیرزمینی است.

به صورت آنالوگ و دیجیتال موجود است. این شامل شناور متصل به سیم طناب SS است که انتهای دیگر آن بر روی درام با فنر گشتاور ثابت که در محفظه مقاوم در برابر آب و هوا قرار دارد، پیچیده شده است. شناور با توجه به سطح مایع بالا و پایین می رود و منجر به چرخش درام می شود.

حرکت آن از طریق مکانیزم چرخ دنده به اشاره گر منتقل می شود و سطح روی صفحه نشان داده می شود. در صورت حرکت نشانگر دیجیتالی چرخ دنده، ولتاژ متغیری را القا می کند که به سیگنال خروجی 4-20 میلی آمپر تبدیل می شود و سطح به طور همزمان به صورت محلی در صفحه نمایش LED هفت بخش نمایش داده می شود.

سطح سنج راداری

از امواج الکترومغناطیسی باند K یا X برای نظارت مداوم بر سطح استفاده می کند. ارتباط با استفاده از موج حامل مدولاسیون فرکانس (FMCW) است. مدولاسیون عرض پالس نیز توسط برخی از انواع این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد در حال حاضر ، این یکی از محبوب ترین روش های اندازه گیری سطح است که در ذخیره بنزین مورد استفاده قرار می گیرد. می توان از آن در محیط های بی شماری استفاده کرد ، کاملاً ایمن ، ضد انفجار ، غیر تحریک کننده (الکتریکی ، اما قادر به ایجاد اشتعال نیستند).

مشکلات شناخته شده

می توانید از تجهیزات پردازش ، همزن کشتی و غیره استفاده کنید

مصرف می کند

• کنترل موجودی
• کنترل فرایند
• انتقال حضانت

نگهداری

مورد نیاز تعمیر و نگهداری در مقایسه با گزینه های مکانیکی کم است زیرا قطعات متحرک بسیار کمتری دارند. با این وجود تجهیزات الکترونیکی برای بازرسی از پیری مؤلفه ، اندازه گیری را کاهش نمی دهد

دقت

بسیار دقیق اما به راحتی تحت تأثیر دخالت خارجی قرار می گیرند. حداکثر +/- ۳ میلی متر

رادار تانک گیجینگ

این روش دارای یک پروب است که معمولاً به عنوان “موجبر” شناخته می شود ، در کانتینر واقع شده است که برای انتقال اندازه گیری از طریق انتقال یک پالس دوره ای استفاده می شود. در حال حاضر تعدادی از روش های مختلف دریافت وجود دارد که به سیگنال منعکس شده حس می کنند. روشهای مورد استفاده و پذیرفته شده فعلی عبارتند از: بازتاب زمان سنجی دامنه (TDR) – از قدرت کمتری با راندمان بالاتر نیز وجود دارد ، روش های سنجش DC نیز موجود است. اینها هستند:

• رادار موج هدایت شده (GWR). براساس TDR
• سنسور اختلاف فاز (PDS). میزان تغییر در زاویه فاز مواد در ظرف را تعیین می کند.

در حال حاضر ، این یکی از محبوب ترین روش های اندازه گیری سطح ( سطح سنج مایعات) است که در ذخیره بنزین مورد استفاده قرار می گیرد. می توان از آن در محیط های بی شماری استفاده کرد ، کاملاً ایمن ، ضد انفجار ، غیر تحریک کننده (الکتریکی ، اما قادر به ایجاد اشتعال نیستند).

مشکلات شناخته شده

• این تنها می تواند با دقت اندازه گیری سطح را در مواد با مقادیر دی الکتریک بیشتر از ۱.۴ (به عنوان مثال با مواد مبتنی بر آب به خوبی انجام ندهد).

مصرف می کند

• Inventory Control
• Process Control
• Custody Transfer

نگهداری

مورد نیاز تعمیر و نگهداری در مقایسه با گزینه های مکانیکی کم است زیرا قطعات متحرک بسیار کمتری دارند. با این وجود تجهیزات الکترونیکی برای بازرسی از پیری مؤلفه ، اندازه گیری را کاهش نمی دهد

دقت

دقت بستگی به ثابت دی الکتریک (مجاز بودن مواد) دارد. حداکثر +/- ۲ میلی متر

سطح سنج خازنی

سطح سنج خازنی پیکربندی خازن ساخته شده است ، با استفاده از پروب سنسور و دیواره مخزن فلزی به عنوان صفحات خازن. مواد موجود در مخزن وارد منطقه بین دو صفحه می شوند و باعث می شود که میزان ظرفیت اندازه گیری شده با تغییر سطح مخزن تغییر کند. یک تولید کننده سیستم اندازه گیری سطح جدیدی را تولید کرده است که از فن آوری های اندازه گیری خازنی و سطح رادار در کنار هم استفاده کرده و به عنوان سنسورهای سطح ترکیبی نامیده می شود.

مشکلات شناخته شده

• اندازه گیری نقطه ای که در آن مواد ذخیره شده تغییر می کند ممکن نیست. به عنوان مثال سطح سنج مایعات ، مرز آب بنزین قابل تعیین نیست

مصرف می کند

• Inventory Control
• Process Control
• Custody Transfer

نگهداری

مورد نیاز تعمیر و نگهداری در مقایسه با گزینه های مکانیکی کم است زیرا قطعات متحرک بسیار کمتری دارند. با این وجود تجهیزات الکترونیکی برای بازرسی از پیری مؤلفه ، اندازه گیری را کاهش نمی دهد

دقت

۱٪ اندازه گیری مسافت

سطح سنج هیدرواستاتیک (HTG)

سطح سنج هیدرواستاتیک با قرار دادن حسگرهای فشار در نقاط مختلف مخزن کار می کند. این قرائت فشارها در محاسبه جرم ماده در مخزن استفاده می شوند. HTC را می توان با استفاده از یک سنسور اختلاف فشار پیاده سازی کرد که خطاهای اندازه گیری را می توان هنگام استفاده از دو سنسور جداگانه جبران کرد. این نوعی از مخزن دیفرانسیل است.

مشکلات شناخته شده

قرار دادن سنسورها می تواند به معرفی خطا منجر شود که به نوبه خود می تواند به اندازه گیری نادرست سطح منجر شود

مصرف میکند

• (Clean liquid measurement (atmospheric & pressurized
• (Hard to handle fluid measurement (atmospheric & pressurized
• Bi-phase material
• Cryogenic material
• Boiling material

نگهداری

از نظر تئوری ، تعمیر و نگهداری در این سیستم ها مورد نیاز نمی باشد. با این حال ، در واقعیت ، بازرسی و تعویض حسگرهای فشار و دما مورد نیاز خواهد بود. با حداقل برداشتن رسوبات مواد از سطح سنسور لازم است

دقت

• دقت کم با استفاده از یک سنسور فشار واحد
• در هنگام استفاده از دو یا چند سنسور فشار بسیار دقیق است

سطح سنج التراسونیک

سطح سنج التراسونیک این سنسور فرکانس صوتی بین 20kHz و 200kHz را ساطع می کند. این انتشار پس از آن از سطح مایع ( سطح سنج مایعات ) به سمت یک آشکارساز بازگردانده می شود. مدت زمان لازم بین انتقال یک سیگنال و دریافت سیگنال منعکس شده اندازه گیری سطح مایع در مخزن است. این معمولاً در صنعت ذخیره بنزین مشاهده نمی شود. در صنعت آب محبوبیت بیشتری دارد

مشکلات شناخته شده

• دقت اندازه گیری با قرارگیری مبدل اولتراسونیک تحت تأثیر قرار می گیرد.
• این نوع سیستم اندازه گیری مستعد زنگ زدن است

مصرف می کند

این روش اندازه گیری سطح بندرت به دلیل عدم دقت درک شده در صنعت ذخیره بنزین به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد

دقت

کم

سیستم بابلری

سیستم بابلری سرعت ثابت هوا از طریق لوله ای که در مایع غوطه ور است عبور می کند. برخی از هوا از طریق خروجی لوله فرار می کند. فشار در لوله متناسب با عمق و چگالی مایع بر روی خروجی لوله است. یک مزیت با این روش این است که می توان تجهیزات کنترل و ابزار دقیق را به دور از مخازن ذخیره سازی فیزیکی قرار داد ، که برخی از موارد لازم را در اختیار شما قرار می دهد و در صورت تمام موارد لازم برای تجهیزات قبلی وجود دارد.

مشکلات شناخته شده

• به اندازه کافی دقیق برای انتقال حضانت در نظر گرفته نشده است
• برای نگهداری به دانش تخصصی نیاز دارد

مصرف می کند

• در مخازن باز تحت فشار جو استفاده می شود

نگهداری

فعالیت تعمیر و نگهداری نیاز به متخصصان ویژه دارد

دقت

Up to +/- 10 mm of level

هیبرید تانک گیجینگ

سنج مخزن ترکیبی حجم ، درجه حرارت و چگالی را در تنظیمات خاص اندازه گیری می کند. مشابه سیستم های HTG. این شکل از مخزن سنج هنوز در حال تحول است. از این رو ، باید تحقیقات دیگری درباره اصول پیرامون آن انجام شود

سطح سنج اختلاف دمایی

سطح سنج اختلاف دمایی در این روش از مانیتورینگ دیفرانسیل حرارتی از طریق دو RTD استفاده می شود. RTD دمای مایع را در مجاورت آن اندازه گیری می کند. RTD دوم خود گرمایشی است و تا دمای از پیش تعریف شده بالا می رود. مقایسه درجه حرارت خوانده شده یک دیفرانسیل ایجاد می کند.

با استفاده از دانش خصوصیات حرارتی مایع می توان تعیین کرد که مایع در نقطه سنسور موجود در مخزن وجود دارد یا خیر. اگر دیفرانسیل خارج از محدوده مورد انتظار باشد ، فرض بر این است که سنجش RTD در گاز است ، نه در مایع ، از این رو یک تشخیص سطح است. این یک روش اندازه گیری سطح (سطح سنج مایعات )متداول در صنعت ذخیره بنزین نیست.

مشکلات شناخته شده

• این نوع سیستم اندازه گیری نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد که ورود گرما به محصول ذخیره شده باعث تخریب آن یا به خطر بیفتد ثبات شیمیایی آن شود.

مصرف می کند

• برای تعیین اینکه سطح مخزن زیر آستانه است یا خیر
• جریان مایع به داخل یا از کشتی های مخزن را کنترل کنید

نگهداری

رژیم نگهداری به دلیل کمبود قطعات متحرک ، مشابه آنچه در سیستم های مبتنی بر رادار لازم است ، خواهد بود

دقت

می تواند بین ۰.۱٪ و ۵٪ اندازه گیری كامل را بدست آورد

Slip tube gauging

Rotary Method

از سر برای استخراج محتویات مخزن مخزن استفاده می شود. سر تا زمان تخلیه بخار از اتصال خونریزی کار می کند. با شناسایی بخار ، دسته ای چرخانده می شود که مونتاژ لوله یك لغزش را می چرخاند. این ادامه می یابد تا زمانی که مایع شروع به تخلیه لوله کند.

Vertical Method

لوله لغزش درون مخزن مخزن پایین می آید. پس از تماس ، مایع به جای بخار ، شروع به خون ریزی از مونتاژ کلاه خواهد کرد. سطحی که مایع به داخل لوله می رسد می تواند با سطح مخزن ارتباط داشته باشد

مشکلات شناخته شده

این روش اندازه گیری نیاز به مقدار مواد ذخیره شده در اتمسفر دارد. با بنزین ، چنین اندازه گیری مسائل زیست محیطی را مطرح می کند

مصرف می کند

این روش اندازه گیری سطح به ندرت در صنعت ذخیره بنزین استفاده می شود

دقت

کمی نیست ، اما بسیار نادرست تلقی می شود

انواع سطح سنج مایعات

انواع اصلی تشخیص سطح مخزن مورد استفاده در صنعت ذخیره بنزین عبارتند از:

• سطح سنج شناوری
• سطح سنج راداری
• سیستم بابلری
• ردیاب سطح (plumb-bob) سنج
• سنجهای بدون اتصال ، سیم هدایت شونده و سلولی.

انواع اصلی سوئیچ های سطح عبارتند از:

• لول سوئیچ دیاپازونی
• لول سوئیچ دیسپلیسری
• مگنتیک لول سوئیچ
• لول سوئیچ نوری
• لول سوئیچ فلوتری