دليل اختيار مقاييس المستوى: الأنواع والميزات والتطبيقات

مقاييس المستوى هي عدادات تستخدم لتحديد مستوى السائل في مخزن ثابت أو خزان معالجة.يتكون المقياس من عدة أجزاء بما في ذلك الرأس ، والعوامة ، وشريط القياس ، والقوس المثبت السفلي ، والأسلاك التوجيهية ، والمرفقين ، والمثبتات ، والاقتران ، وأقواس دعم الأنابيب ، وشبكات الأنابيب.تستخدم معايرة مقياس مستوى السائل لضمان الحصول على قراءات مناسبة عند استخدام مقاييس المستوى.
تتميز مقاييس المستوى بالعديد من المزايا بما في ذلك المتانة للبيئات القاسية ، بما في ذلك القدرة على تحمل الضغط العالي ودرجة الحرارة والاهتزازات.من السهل قراءتها من مسافة بعيدة ويمكن استخدامها بالإضافة إلى مفتاح أو إنذار في النظام.هناك القليل من الصيانة المطلوبة ويمكن إجراء جميع الإصلاحات دون الإخلال بالنظام.يمكن أيضًا تخصيصها للتطبيقات المتطرفة.

أنواع
هناك عدة أنواع أساسية من أجهزة قياس المستوى.الامثله تشمل:
مقاييس مستوى الخزان - يُستخدم مقياس مستوى الخزان في مراقبة حجم الخزان.
مقاييس مستوى الوقود - يوفر مقياس مستوى الوقود قراءة مباشرة لمستوى الوقود للمركبات والمعدات.الجزءان الرئيسيان لمقياس الوقود هما المرسل والمقياس.يقيس المرسل مستوى الوقود في الخزان ويعرض المقياس المستوى للمستخدم.تقيس وحدة الإرسال الوقود بمجرد انخفاض العوامة إلى ما دون مستوى معين.عندما يكون الخزان ممتلئًا ، يكون العوامة بالقرب من القمة وتستقر الماسحة بالقرب من الجانب المؤرض.هذا يعني أن المقاومة صغيرة وأن كمية كبيرة نسبيًا من التيار تمر عبر وحدة الإرسال إلى مقياس الوقود.عندما ينخفض ​​مستوى الغاز ، يبدأ العوامة أيضًا في الغرق وتتحرك الممسحة لزيادة المقاومة وتتسبب في تقليل كمية التيار المرسل إلى المقياس.لمشاهدة الرسوم المتحركة لنظام المستوى هذا ، انقر فوق الصورة أدناه.

عداد الوقود
مقاييس مستوى الماء - يستخدم مقياس مستوى الماء لقياس ارتفاع وانخفاض منسوب المياه.
مقاييس المستوى الميكانيكية - يراقب مقياس المستوى الميكانيكي مستويات صهاريج التخزين تحت الأرض.

تقنيات القياس
تأخذ مقاييس المستوى قراءات المستوى باستخدام عدة تقنيات مختلفة.يجب اختيار تقنية القياس بناءً على تطبيق المستخدم.تحتوي مستشعرات المستوى هذه أيضًا على خيارات عرض مختلفة بناءً على تفضيلات المستخدم.
مقاييس المستوى المغناطيسي - يستخدم مقياس المستوى المغناطيسي للتحكم في مستوى السوائل.تعمل المقاييس وفقًا لمبدأ أرخميدس ، الذي ينص على أن أي جسم مغمور في سائل يتعرض لنفس قوة الطفو مثل وزن السائل المزاح.تعتبر مقاييس المستوى المغناطيسي متينة للغاية ويمكن استخدامها في التطبيقات التي قد تكسر أو تدمر مقاييس الزجاج.يمكن استخدامها تحت الأرض مع أقصى درجة حرارة للعمل ومدى ضغط يصل إلى 4000 درجة مئوية و 220 بار.هذه المقاييس قادرة على اكتشاف المستوى بين المراحل ، حتى في الأوساط شديدة السمية أو المسببة للتآكل.
مقاييس مستوى الانعكاس - يُستخدم مقياس مستوى الانعكاس لاكتشاف المستوى في وعاء أو حاوية.وهي تعمل باستخدام الاختلاف في معامل الانكسار بين السوائل والأبخرة.عادة ما تكون مصنوعة من الكربون أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يوفر المتانة اللازمة للعمل في نطاق درجة حرارة وضغط يصل إلى 400 درجة مئوية و 400 بار على التوالي.إذا امتلأ الوعاء بالبخار ، سيرى المراقب لونًا أبيض فضيًا لأن إشعاعات الضوء التي تصل إلى السطح المحفور للزجاج المرئي ستنعكس تمامًا.إذا امتلأ الوعاء بالسائل ، سيرى المراقب اللون الأسود لأن إشعاعات الضوء القادمة عبر المنطقة السائلة سيتم امتصاصها بالكامل.زجاج الرؤية عبارة عن أنبوب شفاف يتم تثبيته بجسم المقياس.
مقياس مستوى شفاف - مقاييس المستوى الشفافة تشبه إلى حد بعيد مقاييس مستوى الانعكاس.تتكون من زجاجين شفافين مدمجين مع تجاويف السائل على كلا الجانبين.تعمل مقاييس المستوى الشفافة من خلال اكتشاف الاختلاف في الخصائص الشفافة لكوبين مدمجين مع تجاويف السائل على كلا الجانبين.في التطبيق الذي يستخدم الماء والبخار ، يتم استخدام أداة إضاءة لتسهيل رؤية مستوى السائل.يتم توجيه أشعة الضوء المنبعثة من المصباح في اتجاه تصاعدي نحو عمود الماء مما يؤدي إلى إضاءة سطح السائل.تسقط الإشعاعات الضوئية بشكل عام على السطح المقسم بين الماء والبخار ثم تنعكس مرة أخرى على عين المستخدم.
مقياس مستوى ثنائي اللون - تستخدم مقاييس مستوى ثنائية اللون لقياس مستوى الوسائط في المرجل.يستخدم المقياس صفائح ميكا عالية الجودة للحماية من البخار الرطب المتولد في أسطوانة الغلاية.يتم الكشف عن المستوى من خلال التمييز بين معامل الانكسار بين البخار والماء.مقاييس المستوى ثنائية اللون هي مقياس شفاف يحتوي على حجرة سائلة في قسم على شكل إسفين.يحتوي الجانب الخلفي من الجهاز على مصباح إضاءة مزود بمرشحين لونيين ؛واحد أحمر والآخر أخضر.عندما تضرب إشعاعات الضوء الأحمر اللون الماء ، يتم تجنبها إلى جانب واحد ويتم امتصاصها.عندما يصطدم الضوء نفسه بالبخار ، يمر الضوء من خلاله ويظهر بلون أحمر.يحدث العكس للضوء الذي يمر عبر المرشحات الخضراء.يتيح ذلك للمستخدمين معرفة مقدار كل وسائط في النظام.
مقياس المستوى الأنبوبي - من الأفضل استخدام مقاييس المستوى الأنبوبي في تطبيقات قياس مستوى السائل ذات الضغط المنخفض وغير السامة.يكتشفون ويبلغون عن مستوى العملية من خلال الاتصالات المباشرة.

نطاق القياس
من المحتمل أن يكون نطاق القياس ، المعروف أيضًا باسم ارتفاع العمود ، هو أهم المواصفات التي يجب فحصها عند اختيار مقياس المستوى.يتم تعريفه على أنه نطاق المستوى الذي يمكن للأجهزة قياسه.يتم تحديد نطاق القياس من خلال الحد الأقصى والحد الأدنى لمستويات الوسائط.يجب على المستخدم أيضًا مراعاة التقلبات المتوقعة في مستوى الوسائط.إذا تم تحديد نطاق القياس المناسب ، فستفقد بيانات أقل خلال حدث يتجاوز نطاق القياس.
تسمح الأجهزة ذات نطاقات القياس القابلة للضبط في المجال للمستخدم بضبط نطاق القياس اعتمادًا على حاوية الوسائط وظروف البيئة.

خصائص النظام
أقصى ضغط تشغيل- أقصى ضغط تشغيل للمادة التي صُنف من أجلها الجهاز.
نطاق درجة حرارة المواد - أقصى درجة حرارة للمادة التي تم تصنيف الجهاز من أجلها.
هذا هو النموذج القياسي في A Glance Drum Gauge.الهيكل الأساسي عبارة عن جلبة من الألومنيوم وقضبان مبللة مجلفنة مع عوامات HDPE لمقاييس الأسطوانة 1.5 "و 2" و Nitrophyl Floats لمقياس الأسطوانة 0.75 بوصة. الثقل النوعي هو نسبة كثافة المادة إلى كثافة الماء عند درجة حرارة معينة ويمكن حسابها باستخدام المعادلة التالية.
SG = ρ / ρH2O
أين:
SG = الثقل النوعي
ρ = كثافة السائل أو المادة (كجم / م 3)
ρH2O = كثافة الماء (كجم / م 3)
كثافة المواد - أقصى كثافة للمواد التي تم تصنيف الجهاز من أجلها.

وسائط
الوسائط هي المادة التي يحتاج المستشعر إلى قياسها.يمكن أن تكون مقاييس المستوى مسؤولة عن قياس مجموعة متنوعة من الوسائط في أنظمة مستوى السوائل في العديد من الصناعات.يشتمل نوعان الوسائط العامان على المواد السائلة والجافة.

يمكن أن تشمل الوسائط السائلة
ماء (ساخن أو بارد ، نظيف أو متسخ ، طازج أو مملح)
البنزين (وقود الديزل)
سائل هيدروليكي
السوائل شديدة اللزوجة أو الصمغ
يمكن أن تشمل المواد الجافة
المواد الصلبة السائبة
مساحيق
خيارات التركيب
اعتمادًا على احتياجات التطبيق ، يمكن تركيب مقاييس المستوى بعدة طرق مختلفة.يمكن تركيب هذه المفاتيح على أعلى أو أسفل أو جانب الحاوية التي تحتوي على المادة المراد قياسها.بعض العوامل التي يجب مراعاتها عند تحديد خيار التثبيت هي حجم حزمة المفتاح أو المستشعر ، والمساحة المتوفرة في التطبيق.يجب أن يكون المقياس متينًا للتعامل مع بيئة النظام.

سمات
بعض الميزات التي يمكن أن تجعل مقاييس المستوى أكثر استحسانًا هي كونها قابلة للبرمجة ، ولديها وظائف تحكم أو مسجل أو جهاز تجميع ، ومؤشر إنذار داخلي ، سواء كان مسموعًا أو مرئيًا.
مصنفة للتطبيقات الصحية - تم تصنيف الأجهزة للتطبيقات الصحية مثل تلك الموجودة في الصناعات الدوائية والغذائية.
مقابض الطين / المواد الصلبة المعلقة- يمكن للأجهزة التعامل مع الطين أو المواد الصلبة المعلقة.
إنذار / مؤشر مدمج - تحتوي الأجهزة على إنذار صوتي أو مرئي مدمج أكثر من مجرد مفتاح أو إغلاق مرحل.
وظائف المُسجل / المُجمّع - الأجهزة عبارة عن أجهزة تسجيل بيانات تقوم بتسجيل / تجميع القيم المُقاسة ودمجها.

التطبيقات
مراقبة المستوى مهمة في مجموعة متنوعة من التطبيقات.أي عملية صناعية تنطوي على ملء أو تخزين سائل في خزان أو وعاء سوف تستفيد من استخدام مفتاح المستوى.
وهي أيضًا جزء مهم من أنظمة التحكم في العمليات التي تدير معدل التدفق داخل وخارج حوض التخزين أو المفاعل.توجد في مجموعة متنوعة من الصناعات - على سبيل المثال لا الحصر - التصنيع والأغذية والمشروبات والمواد الكيميائية والصيدلانية والبحرية والطبية وإدارة الوقود / الطاقة.