اندازه گیری سطح توسط سنسور سطح هیدرواستاتیک
ترنسمیتر سطح هیدرواستاتیک اندازه گیری مداوم مایعات را در مخازن و با اندازه گیری فشار فراهم می کند. این سنسورهای سطح برای اندازه گیری سطح آب، روغن و مواد شیمیایی در کاربردها و فرآیندهای صنعتی استفاده می شوند.
اصل هیدرواستاتیک چیست؟
هیدرواستاتیک علمی است که به خواص خلاء، مایع و بخار می پردازد. این مبحث به عمل فشار اعمال شده توسط سیال بر روی سطح آن برای تعیین ارتفاع یا حجم درگیر متکی است. اصل هیدرواستاتیک در قرن هفدهم توسط یک ریاضیدان ایتالیایی به نام Evangelista Torricelli (1608-1647) توسعه یافت. این یکی از اصول اساسی هیدرولیک است.
سنسور سطح هیدرواستاتیک چیست؟
سنسورهای سطح هیدرواستاتیک، فشار هیدرواستاتیک را اندازه گیری می کنند که متناسب با سطح مایع مورد آزمایش است. فولاد ضد زنگ سنسور یا سایر مواد دیافراگمی که در یک سلول اندازه گیری فشار قرار دارند به تغییرات سطح واکنش نشان می دهند. فولاد ضد زنگ سنسور یا سایر مواد دیافراگمی که از یک سلول اندازه گیری فشار تشکیل شده است به تغییرات سطح واکنش نشان می دهد.نیروی اعمال شده توسط دیافراگم توسط سنسور سطح هیدرواستاتیک به سیگنال خروجی الکتریکی آنالوگ تبدیل می شود.
اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک چگونه محاسبه می شود؟
رابطه بین ارتفاع h مایع و فشار هیدرواستاتیک P در مایع در حالت سکون و فشار اتمسفر را می توان به صورت زیر نوشت:
فشار اندازه گیری شده توسط سنسور فشار سطح متناسب با ستون مایع است. به عنوان مثال، برای اندازه گیری سطح آب در یک مخزن، فشار به اندازه100 میلی بار به ازای هر متر ستون آب تغییر می کند. برای مخزن با ارتفاع 12 متری، سنسور سطح فشار 1.2 بار بیشتر نسبت به کف مخزن نشان میدهد.
سطح سنج هیدرواستاتیک چگونه کار می کند؟
اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک شامل تعیین ارتفاع یک مایع با استفاده از فشار هیدرواستاتیکی است که مایع روی سطح آن اعمال می کند. هر چه سطح مایع بالاتر باشد، فشار اندازه گیری شده به دیافراگم بیشتر می شود. دو روش مختلف برای اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک وجود دارد.
روش های اندازه گیری: فشار گیج و فشار دیفرانسیل(تفاضلی):
یک ترنسمیتر فشارگیج، فشار استاتیک را در پایین ترین نقطه در مخزن اندازه گیری می کند. سپس این فشار با استفاده از معادله سطح هیدرواستاتیک به ارتفاع تبدیل می شود. در مخازن بسته، اندازه گیری دوم برای اندازه گیری فشار اتمسفر گازی (هوا یا گاز بالای مایع مورد اندازه گیری) لازم است. یک ترنسمیتر فشار دیفرانسیل فشار دیفرانسیل را در دو نقطه مختلف در مخزن اندازه گیری می کند، جایی که مخزن تحت فشاری متفاوت از فشار اتمسفر قرار می گیرد. سلول اندازه گیری اختلاف فشار بین این دو نقطه را برای تعیین سطح مایع محاسبه می کند.
کاربردهای اندازه گیری سطح با سنسور فشار هیدرواستاتیک چیست؟
برای اندازه گیری دقیق سطح هیدرواستاتیک، وزن مخصوص محصول در مخزن و گرانش باید در نظر گرفته شود. ترنسمیتر سطح هیدرواستاتیک برای کاربردهایی که چگالی مایع ثابت است ترجیح داده می شود. کاربردهای صنعتی رایج برای اندازه گیری سطح با استفاده از ترنسمیتر فشار هیدرواستاتیک به شرح زیر است:
- کنترل سطح در مخازن یا مخازن تحت فشار
- اندازه گیری سطح در مخازن صنعتی در فضای باز یا تهویه شده
- راه اندازی و خاموش کردن پمپ وابسته به سطح در لوله های آب باز و فاضلاب
- دوز و توزیع مایعات در فرآیندها
- اتوماسیون فرآیندهای کنترل سطح صنعتی و انتقال داده ها
این فرآورده های انتقال فشار در فرآیندهای صنایع شیمیایی و پتروشیمی (شیمیایی)، صنایع غذایی (آب، نوشیدنی، شیر)، صنعت آب (آب و فاضلاب)، محیط زیست و صنعت کشتی سازی (آب دریا) مورد استفاده قرار می گیرند.
مزایای اندازه گیری توسط سطح سنج هیدرواستاتیک چیست؟
- اندازه گیری قابل اعتماد و دقیق
- غیر حساس به کف و ویسکوزیته
- مستقل از ثابت دی الکتریک مایع
- نصب آسان
- حتی در حضور همزن هم کار می کند
- سازگار با تمام ساختارهای مخزن داخلی
- محدوده اندازه گیری گسترده
- ثبات دراز مدت
معایب اندازه گیری توسط سطح سنج هیدرواستاتیک چیست؟
- سنسور سطح هیدرواستاتیک فقط روی مایعات کار می کند.
- ترنسمیترهای سطح هیدرواستاتیک اندازه گیری را از طریق تماس با سیالاتی که باید اندازه گیری شوند، ارائه می دهند.
- اندازه گیری سطح به چگالی مایع مورد اندازه گیری و فشار در ظرف بستگی دارد.
- برای تمیز کردن غشای حسگر از رسوبات و زباله ها به تعمیر و نگهداری منظم نیاز است.
- مداخله در ترنسمیترهای سطح هیدرواستاتیک ممکن است نیاز به تخلیه مخزن داشته باشد. سیستم های اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک با دریچه های توپی یکپارچه این محدودیت را برطرف می کنند.
چگونه یک سنسور سطح هیدرواستاتیک انتخاب کنیم؟
هنگام انتخاب سنسور سطح فشار هیدرواستاتیک، دانستن پارامترهای زیر مهم است:
- ماهیت مایع (آب، شیر، روغن، مواد شیمیایی و غیره)
- چگالی مایع
- خورندگی و ساینده بودن مایع
- ارتفاع مایع (محدوده اندازه گیری)
- نوع مخزن (اتمسفریک یا تحت فشار)
- دمای سیال
- نوع اتصال فرآیند (فلنچی، پیچی و غیره)
- نمایش در محل یا از راه دور
- رتبه بندی IP
انتخاب سنسور سطح هیدرواستاتیک به این پارامترها بستگی دارد. مقیاس سلول اندازه گیری سنسور و مواد ساخت و ساز مانند فولاد ضد زنگ 316، Hastelloy C و Monel، همگی باید برای اطمینان از اندازه گیری قابل اعتماد و دقیق در طول زمان تطبیق داده شوند.
اهمیت ترنسمیتر سطح هیدرواستاتیک در صنعت
سنسورهای سطح هیدرواستاتیک برای اطمینان از کارایی و ایمنی فرآیندهای صنعتی که نیاز به اندازه گیری دقیق سطح مایع دارند، ضروری هستند. راه حل های ارائه شده مانند ترنسمیتر فشار مهر و موم دیافراگمی، ترنسمیتر سطح جمع شونده و سنسور سطح فشار هیدرواستاتیک، ابزارهای قابل اعتماد و پیشرفته ای هستند که می توانند در صنایع مختلف برای حل مشکلات رایج مرتبط با اندازه گیری سطح مایع استفاده شوند.
اینستروسنتر ارائه دهنده انواع سطح سنج ها از جمله سطح سنج هیدرواستاتیک برند رنکر می باشد برای مشاهده و خرید این سنسور سطح هیدرواستاتیک می توانید به لینک زیر مراجعه کنید:
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.