سنسورهای کنترل سطح نقطه ای
یکی از حوزه‌های مهم اندازه‌گیری سطح پیوسته، اندازه‌گیری سطح حدی است. اندازه‌گیری سطح حدی بر تشخیص یک نقطه یا ناحیه خاص از سطح که در آن به یک آستانه از پیش تعریف شده رسیده است، تمرکز دارد. این روش برای فعال کردن آلارم‌ها یا کنترل اقدامات خاص در زمانی که سطح پر شدن به یک مقدار بحرانی می‌رسد، به عنوان مثال برای جلوگیری از سرریز یا خشک شدن، استفاده می‌شود. اندازه‌گیری‌های سطح نقطه‌ای ناپیوسته هستند و اغلب فقط زمانی که سطح به یک علامت خاص می‌رسد یا از آن عبور می‌کند، یک سیگنال "روشن/خاموش" ارائه می‌دهند. برخلاف اندازه‌گیری سطح پیوسته، که برای نظارت دقیق بر سطح در حین کار استفاده می‌شود، اندازه‌گیری سطح حدی برای تشخیص شرایط خاص یا مقادیر آستانه و فعال کردن اقدامات در هنگام رسیدن به این مقادیر استفاده می‌شود. ترکیب با سیستمهای نظارت و تجسم سطح سازگار برای اطمینان از ایمنی و کنترل بیشتر فرآیندهای اندازه‌گیری رایج است. اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای همچنین برای تعیین سطح مشترک به منظور تعیین نقطه انتقال دقیق بین دو رسانه استفاده می‌شود.
روش اندازه‌گیری برای اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای
روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای وجود دارد که بسته به الزامات و خواص رسانه و ظرف می‌توان از آنها استفاده کرد. مقدار حد برای اندازه‌گیری اغلب می‌تواند برای تطبیق سوئیچ های سطح نقطه ای با رسانه‌های مختلف یا الزامات سطح حدی تنظیم شود.
اندازه‌گیری نقطه‌ای سطح الکترومکانیکی با سنسورهای کنترل سطح سوئیچ پره ای
سنسورهای کنترل سطح سوئیچ پره ای روشی برای تشخیص سطح حد یا سطح پر شدن مایعات یا مواد فله در یک ظرف یا لوله است. در این تکنیک، از سنسورهای الکترومکانیکی یا دستگاه‌های سوئیچینگ برای تشخیص لحظه‌ای که سطح به یک سطح از پیش تعریف شده می‌رسد، استفاده می‌شود. این امر امکان کنترل فرآیندها یا فعال شدن آلارم‌ها را در هنگام رسیدن سطح به ارتفاع بحرانی فراهم می‌کند.
سنسورهای کنترل سطح سوئیچ پره ای
برای اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای، وسیله‌ای الکترومکانیکی است که در صنعت برای نظارت بر سطح نقطه‌ای کالاهای فله در ظروف یا مخازن استفاده می‌شود. این دستگاه از یک پره چرخان (روتور) استفاده می‌کند که به داخل مخزن امتداد یافته و توسط محیط احاطه شده است. روتور به گونه‌ای طراحی شده است که بتواند آزادانه بچرخد. هنگامی که سطح مخزن به روتور می‌رسد، پره متوقف می‌شود. این باعث می‌شود که روتور از چرخش باز ایستد. روتور به یک سیستم سوئیچینگ متصل است که موقعیت روتور را کنترل می‌کند. اگر روتور به دلیل افزایش سطح پر شدن متوقف شود، وضعیت سوئیچینگ تغییر می‌کند و یک سیگنال الکتریکی تولید می‌شود. اگر روتور به دلیل بالا رفتن سطح پر شدن، چرخش خود را متوقف کند، این به عنوان سیگنالی مبنی بر رسیدن به سطح مجاز تفسیر می‌شود. اگر سطح پر شدن زیر روتور کاهش یابد و روتور بتواند دوباره آزادانه بچرخد، سیگنال متفاوتی تولید می‌شود که نشان می‌دهد سطح پر شدن به زیر سطح مجاز رسیده است.
اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای الکترومکانیکی با سوئیچ‌های ارتعاشی
اندازه‌گیری سطح با سوئیچ‌های سطح ارتعاشی روشی است که بر اساس اصل حساسیت به ارتعاش برای تشخیص سطح حد یک ماده در یک ظرف استفاده می‌شود. یک سوئیچ سطح ارتعاشی معمولاً از یک چنگال ارتعاشی یا یک میله ارتعاشی برای نصب در ظرف مورد نظر تشکیل شده است. این چنگال یا میله برای ارتعاش ساخته شده است. هنگامی که ماده (مثلاً مایع یا پودر) به ناحیه سنسور می‌رسد، ویژگی‌های ارتعاشی آن تغییر می‌کند. تغییر در ارتعاش توسط عنصر سنسور تشخیص داده می‌شود. به محض اینکه سطح ماده به مقدار حد از پیش تعیین شده برسد یا از آن فراتر رود، به عنوان رسیدن به سطح حد تشخیص داده می‌شود. سوئیچ حد ارتعاشی معمولاً یک سیگنال الکتریکی منتشر می‌کند که به عنوان خروجی سوئیچینگ عمل می‌کند. این سیگنال می‌تواند برای کنترل پمپ‌ها، شیرها یا سایر دستگاه‌های فرآیندی استفاده شود.
سنسور کنترل سطح خازنی
سنسورهای سطح خازنی یک فناوری بسیار ارزشمند در مدیریت سیالات و نظارت بر سطح مایع هستند. این سنسورهای پیشرفته در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا نه تنها ارتفاع مایعات را به طور دقیق اندازه‌گیری می‌کنند، بلکه امکان نظارت بدون لمس مایع را نیز فراهم می‌کنند.سنسورهای سطح خازنی از اصل ظرفیت برای اندازه‌گیری ارتفاع یا تغییر سطح مایع استفاده می‌کنند. ساختار اصلی آن شامل یک الکترود تشخیص و یک الکترود تحریک است که جریان را وارد می‌کند. تغییر ظرفیت خازنی نسبت به سطح مایع:یک خازن بین الکترودهای تشخیص در سنسور و مایع تشکیل می‌شود. اندازه ظرفیت خازنی به فاصله بین الکترودها، ثابت دی‌الکتریک مایع و ارتفاع مایع مربوط می‌شود. هنگامی که سطح مایع تغییر می‌کند، مقدار ظرفیت خازن نیز متناسب با آن تغییر می‌کند، علاوه بر الکترود تشخیص، سنسور حاوی یک الکترود تحریک است که برای تولید میدان الکتریکی استفاده می‌شود. این میدان الکتریکی بر مقدار ظرفیت خازنی بین الکترود تشخیص و مایع تأثیر می‌گذارد.
هنگام انتخاب اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای مناسب باید به چه نکاتی توجه کنید؟
انتخاب اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای مناسب برای نظارت و کنترل مؤثر فرآیند بسیار مهم است. این امر سهم قابل توجهی در افزایش کارایی، ایمنی و کیفیت فرآیندهای صنعتی دارد. بنابراین انتخاب دقیق فناوری اندازه‌گیری مناسب و تطبیق آن با الزامات خاص کاربرد بسیار مهم است.
انتخاب سنسور اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای مناسب:
تعریف حوزه کاربرد: حوزه کاربرد فناوری اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای را، به ویژه با توجه به محیط مورد نظارت و شرایط محیطی غالب، روشن کنید.
بررسی اصول اندازه‌گیری: اصول اندازه‌گیری مختلف را بررسی کنید و اصولی را انتخاب کنید که به بهترین وجه با الزامات خاص شما مطابقت داشته باشد.
شرایط محیطی را در نظر بگیرید: محیطی را که فناوری اندازه‌گیری در آن استفاده می‌شود، از جمله دما، فشار و تأثیرات شیمیایی، در نظر بگیرید.
تعیین الزامات دقت: دقت مورد نیاز اندازه‌گیری را تعریف کنید تا اطمینان حاصل شود که تکنیک انتخاب شده الزامات مشخص شده را برآورده می‌کند.
بررسی سازگاری مواد: اطمینان حاصل کنید که مواد فناوری اندازه‌گیری با محیط مورد اندازه‌گیری سازگار هستند تا از خوردگی یا سایر آسیب‌های احتمالی جلوگیری شود.
ارزیابی الزامات نگهداری: الزامات نگهداری و قابلیت اطمینان فناوری انتخاب شده را برای به حداقل رساندن وقفه‌های عملیاتی در نظر بگیرید.
تحلیل عوامل هزینه: کل هزینه‌ها، از جمله قیمت خرید، هزینه‌های نصب و هزینه‌های عملیاتی جاری را ارزیابی کنید.
یکپارچه‌سازی در سیستمهای موجود: بررسی کنید که فناوری اندازه‌گیری سطح نقطه‌ای تا چه حد می‌تواند در سیستمهای کنترل فرآیند موجود ادغام شود.
مطابق با استانداردها و گواهینامه‌ها: بررسی کنید که آیا فناوری اندازه‌گیری انتخاب شده با استانداردها و گواهینامه‌های مورد نیاز مطابقت دارد، به خصوص اگر در مناطق حساس به ایمنی استفاده شود.