preloader

در حال بارگذاری

در محصولات

    در آموزش ها

      در خدمات

        در سایر قسمتها

          روش های اندازه گیری سطح، فاصله و ارتعاشات (قسمت اول)

          ( امتیاز: 5 از 5، مشارکت کنندگان: 2 رای )
          level guage

          روش های اندازه گیری سطح، فاصله و ارتعاشات (قسمت اول)

          اهداف آموزش: آشنایی با روش های اندازه گیری سطح مخازن

          مناسب برای: علاقمندان به مباحث ابزاردقیق و کنترل

          روش های اندازه گیری سطح:

          روش Dipp stick: این روش یکی از روش های اندازه گیری سطح به صورت مستقیم می باشد. بدین صورت که یک نوار مدرج وارد مخزن مایع شده و توسط آن سطح مایع را اندازه می گیرند.

          ارتفاع سنج شیشه ای (Guage Glass):این وسیله از یک شیشه تخت درست شده که در بدنه ی مخازن به صورت عمودی قرار می گیرد وسطح مایع در آن قابل مشاهده می باشد.

          که در دو نوع موجود است:

          • الف) گیج های شفاف (Transparent):
            گیج های transparent برای مایعات رنگی و غلیظ، تعیین سطح مشترک دو مایع و همچنین برای مواد خورنده ی شیشه، بکار میرود. ساختار آنها شبیه نوع انعکاسی است ولی شیشه ی این گیج ها دارای شیارهای منشوری نمی باشد و شیشه ها در جلو و پشت محفظه نصب گردیده اند. بدلیل دو شیشه بودن گیج محدودیت های فشار و دمای این نوع کمتر از نوع انعکاسی می باشد.

          میرا کنترل

          • گیج های انعکاسی (Reflective):
            گیج های انعکاسی از پدیده ی بصری شکست نور و تغییر آن به انعکاس کلی استفاده می نمایند. شیارهای منشوری در پشت شیشه قالب گیری شده اند. هنگامی که گیج خالی باشد شعاع تابش از روی سطوح منشوری انعکاس کلی یافته و سبب می شود که قسمتی از شیشه دارای رنگ نقره ای باشد و چون مایع در داخل گیج بالا رود زاویه ی بحرانی تغییر می یابد زیرا ضریب شکست مایع با ضریب شکست بخار بالای مایع متفاوت می باشد. این گیج برای مایعات تمیز، بی رنگ و رقیق بکار می رود.

          ارتفاع سنج شناوری (Floater):
          شناورها معمول ترین عنصر اندازه گیری ارتفاع سطح مایعات به شمار می روند. حرکت شناور که تابع ارتفاع سطح مایع می باشد ایجاد سیگنال اندازه گیری و یا کنترل می نماید. یک سر کابل به شناور و سر دیگر آن به وزنه متصل می گردد. اجزای این سیستم عبارتند از:شناور که همراه با مایع بالا و پایین می شود. کابل رابط شناور و وزنه شاخص در مخازنی که فشار محیط می باشد، می توان با قرائت مقادیر، سطح را اندازه گرفت.

          میرا کنترل

          ارتفاع سنج غوطه وری (Displacer):
          اساس کار ارتفاع سنج غوطه وری، بر قانون ارشمیدس استوار می باشد. طبق این قانون، هر جسمی که در مایع فرو رود بوسیله ی نیرویی معادل با وزن مایع جابجا شده از وزن آن جسم کاسته میشود (این نیرو در جهت بالا وارد می شود).

          بنابراین Displacer همیشه از نیروی سبک کننده سنگین تر است و نیروی سبک کننده با افزایش مایعی که Displacer در آن فرو رفته افزایش می یابد.

          ارتفاع سنج های از نوع Displacer معمولا استوانه ای شکل هستند. هم جنین دارای سطح مقطع یکنواختی هستند تا بیشترین فشار را تحمل کنند و نیروی سبک کننده درست متناسب با تغییر ارتفاع مایع باشد. و در نهایت رابطه ی تغییر سطح و سیگنال تناسبی و خطی باشد.

          میرا کنترل

          وقتی که Displacer با مایع در تماس نبوده و هیچ جزیی از آن در مایع پوشیده شده نباشد، کلیه ی وزن آن به Torque Tube وارد می گردد و هنگامیکه مایع، تمام ارتفاع Displacer را فرا گیرد، وزن آن متناسب با ارتفاع مایع کاهش می یابد و تغییرات سیگنال بوجود می آید.

          تیوب Displacer به مجموعه Torque Tube که از حرکت چرخشی برای نشان دادن و یا کنترل ارتفاع سطح مایع استفاده می کند وصل شده، که به ازای هر تغییری در نیروی شناوری به همان نسبت تغییری در پیچش آن بوجود می آید و به تغییرات فشار داخل مخزن حساس نمی باشد. با چرخش آن سیگنال لازم جهت اندازه گیری سطح بدست می آید.

          ارتفاع سنج حبابی:
          در این روش با ایجاد حباب از کف مخزن یا پایین ترین قسمت مخزن ارتفاع را اندازه گیری می کنند. این حباب معمولا بوسیله ی هوای ابزاردقیق یا نیتروژن تامین می شود. فشار تولید شده از ارتفاع مایع از بالا رفتن حباب ها جلوگیری کرده و در نتیجه فشار بر روی هوای ابزاردقیق بیشتر می شود. این فشار را با یک فشار سنج اندازه گیری می شود که معادل ارتفاع مایع می باشد.

          دقت این دستگاه در حد دستگاه اندازه گیری فشاری است که در آن بکار رفته است. در صورتی که مخزن خالی باشد، هوا به آزادی از انتهای لوله خارج و فشار صفر خواهد بود. با افزایش ارتفاع مایع، به همان نسبت در مقابل هوای داخل لوله مقاومت ایجاد خواهد کرد و این مقاومت بصورت واحد اندازه گیری ارتفاع مایع بوسیله دستگاه اندازه گیری نشان داده خواهد شد.

          میرا کنترل

          ارتفاع سنج اختلاف فشاری (DP):
          هر مایع که در یک مخزن قرار گیرد به سطح پایین مخزن فشاری وارد می سازد. با توجه به این قابلیت می توان تغییرات سطح را به تغییرات فشار تبدیل کرد و آنرا توسط یک ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter) به سیگنال الکتریکی یا دیجیتالی تبدیل کرده یا توسط فشار سنج آنرا دید. برای حس کردن و اندازه گیری این اختلاف فشار در مخازن سر باز فشار کم (L) ترانسمیتر را به هوای آزاد و سر فشار زیاد (H) آنرا به پایین ترین نقطه مخزن وصل می کنیم.

          • مخازن سرباز:
            در مخازن دارای هواکش، طرف فشار بالای وسیله (H) ابزاردقیق، به پایین ترین نقطه اندازه گیری وصل می شود و طرف فشار پایین وسیله ابزاردقیق ، به هوای آزاد وصل می شود. بنابراین وسیله اندازه گیری کنده، به تغییرات سطح استاتیک پاسخ می دهد.

          میرا کنترل

          • مخازن سربسته:
            همانند مخازن سرباز، طرف فشار بالای وسیله ی ابزاردقیق به پایین ترین نقطه ی اندازه گیری وصل می شود و طرف فشار پایین هم به نقطه ای بالاتر از بالاترین سطح مایع که شامل گاز یا بخار است، وصل می شود. به این اتصال معمولا Dry leg گفته می شود. در این روش، هرگونه تغییر فشاری که بالای سطح مایع رخ دهد، می تواند توسط وسیله ابزاردقیق، جبران شود. هرچند فشار داخل به دو طرف وسیله ی ابزاردقیق اختلاف فشار اعمال می گردد، هرگونه تغییر در سطح مایع، به خروجی وسیله ی ابزاردقیق فرستاده می شود.

          میرا کنترل

          اگر وسیله ی ابزاردقیق پایین تر از مخزن قرار گیرد، موقعی که مخزن خالی است، یک ارتفاع کاذب، توسط ترانسمیتر (بوسیله مایع درون لوله های رابط) خوانده می شود. با قرار دادن یک کیت فرونانی صفر در ترانسمیتر، می توان مقدار قرائت را در این حالت به صفر رساند و افست این خطا را گرفت.

          میرا کنترل

          چنانچه بخارات بالای مخزن قابل مایع شدن در شرایط فرآیندی باشند ممکن است این مورد باعث بروز خطا در سیستم اندازه گیری سطح گردد، از اینرو با افزودن مایع (عمدتا مونواتیلن گلایکل MEG) به بازوی فشار پایین ترانسمیتر اختلاف فشار و اعمال صفر برای حالت مخزن خالی این خطا حذف می گردد.

          میرا کنترل

          ارتفاع سنج اولتراسونیک Ultrasonic:
          این نوع سیستم اندازه گیری بر اساس معین بودن سرعت صوت در گازها کار می کند. قسمت سنسور دارای یک المان پیزو الکتریک می باشد که با تحریک آن یک موج مافوق صوت ایجاد شده با عبور از گاز و رسیدن به سطح مایع منعکس و دریافت کننده که از جنس پیزوالکتریک می باشدتبدیل به ولتاژ گردیده، از اختلاف زمانی ارسال و دریافت و سرعت صوت در گاز مورد نظر سطح مایع اندازه گیری می شود.

          میرا کنترل

          ارتفاع سنج راداری Radar Type:
          این نوع سیستم اندازه گیری با استفاده از امواج رادیویی کار می کند و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت را از طریق تکنیک موج پیوسته ی مدوله شده ی فرکانسی محاسبه می نماید. بدین ترتیب که زمان ارسال موج فرکانس f1 و در زمان دریافت فرکانس مبدا با توجه به تغییر دامنه اره ای مقدار دیگری مانند f0 خواهد بود. لذا مقدار تفاوت این دو فرکانس رابطه ی مستقیم با فاصله ی سطح مایع با ترانسمیتر راداری خواهد داشت.

          میرا کنترل

          طول موج امواج رادیویی در حدود 12 الی 52 میلیمتر ارسالی از سوی این نوع سیستم اندازه گیری قابلیت نفوذ به محیط های کدر نظیر بخارات را میسر می نماید. از سوی دیگر شدت امواج رادیویی منتشره زیر یک هزارم میزان استاندارد تشعشع ایمن برای بدن انسان می باشد.

          اجزاء سیستم اندازه گیری راداری عبارتند از:آنتن، گیرنده، ترانسمیتر، نمایشگر، سیستم های تبادل اطلاعات نظیر فیلدباس و سیستم پردازش سیگنال دیجیتال (اسپکتروم آنالایزر) که برای بدست آوردن طیف فرکانس سیگنال دریافتی و در نتیجه سطح مایع مورد استفاده قرار می گیرد.

          در صورت وجود اشیاء مزاحم در مسیر انتشار امواج، تداخل امواج دریافتی ناشی از سطح مایع با برگشتی های ناخواسته می توانند ایجاد خطا نمایند که با روش هایی نظیر تکنولوژی سیگنال دقت و سرعت بالا قابل تشخیص و تا حدودی قابل حذف می باشد.

          میرا کنترل

          روش دیگری که دقیقتر از این روش می باشد تحت عنوان MIP بوده که با شمارش تعداد شیفت های فازی سیگنال سطح واقعی را محاسبه می نماید و در حالت بروز اشکال در روند محاسباتی از روش FCMW به عنوان Backup استفاده می کند.

          میرا کنترل

          درباره نویسنده

          متولد تیرماه 68 کارشناس فروش تجهیزات ابزار دقیق و کنترل

          پست های منتشر شده: 17 پست

          دیدگاه های این مطلب

          در صورت تمایل شما هم می توانید نظر خود را در مورد روش های اندازه گیری سطح، فاصله و ارتعاشات (قسمت اول) کنید.

          دیدگاه خود را بیان کنید:

          جدید ترین محصولات

          7MH4960-4AA01

          SIWAREX WP241

          Producer: SIEMENS
          7MH4960-2AA01

          7MH4960-2AA01

          SIWAREX WP231

          Producer: SIEMENS
          7MH4960-2AA01

          6ES7297-0AX30-0XA0

          Battery Board BB 1297

          Producer: SIEMENS
          6ES7297-0AX30-0XA0

          6ES7274-1XK30-0XA0

          SIM 1274 simulators

          Producer: SIEMENS
          ES XH XA

          6ES7274-1XH30-0XA0

          SIM 1274 simulators

          Producer: SIEMENS
          ES XH XA

          6ES7274-1XF30-0XA0

          SIM 1274 simulators

          Producer: SIEMENS
          6ES7274-1XF30-0XA0

          6ES7274-1XA30-0XA0

          SIM 1274 simulators

          Producer: SIEMENS
          6ES7274-1XA30-0XA0

          6AT8007-1AA10-0AA0

          SIPLUS CMS 1200 SM 1281 Condition Monitoring

          Producer: SIEMENS
          6AT8007-1AA10-0AA0

          6AG1278-4BD32-4XB0

          SIPLUS SM 1278 4xIO-Link Master

          Producer: SIEMENS
          6ES7278-4BD32-0XB0

          6AG1278-4BD32-2XB0

          SIPLUS SM 1278 4xIO-Link Master

          Producer: SIEMENS
          6ES7278-4BD32-0XB0

          6ES7278-4BD32-0XB0

          SM 1278 4xIO-Link Master

          Producer: SIEMENS
          6ES7278-4BD32-0XB0

          6ES7238-5XA32-0XB0

          SM 1238 Energy Meter 480 V AC analog input modules

          Producer: SIEMENS
          6ES7231-5PD32-0XB0

          6ES7231-5PA30-0XB0

          SB 1231 RTD signal board

          Producer: SIEMENS
          6ES7231-5PA30-0XB0

          6ES7231-5PF32-0XB0

          SM 1231 RTD signal module

          Producer: SIEMENS
          6ES7231-5PF32-0XB0

          6ES7231-5PD32-0XB0

          SM 1231 RTD signal module

          Producer: SIEMENS
          6ES7231-5PD32-0XB0