لول سنج چیست؟ راهنمای جامع اندازه‌گیری سطح و انواع Level Sensor در صنعت

اندازه‌گیری سطح یا Level Measurement یکی از مهم‌ترین بخش‌های ابزار دقیق در صنایع فرآیندی است. تقریباً در هر جایی که مخزن، سیلو، تانک، حوضچه یا Vessel وجود داشته باشد، دانستن مقدار ماده داخل آن اهمیت پیدا می‌کند.

این ماده می‌تواند آب، نفت، مواد شیمیایی، اسید، سوخت، بخار متراکم‌شده، پودر، گرانول یا حتی مواد جامد فله‌ای باشد.

وظیفه تجهیزات Level Measurement این است که مشخص کنند چه مقدار از مخزن پر شده، سطح ماده در چه ارتفاعی قرار دارد یا آیا سطح به یک نقطه مشخص رسیده است یا نه.

در صنعت برای این کار از تکنولوژی‌های بسیار متنوعی مانند:

Radar

Guided Wave Radar

Ultrasonic

Hydrostatic

Differential Pressure

Capacitive

Displacer

Float

Magnetic Level Gauge

Vibronic

Conductive

Radiometric

Servo

و روش‌های دیگر استفاده می‌شود.

Endress+Hauser نیز تجهیزات Level را بر اساس اصول مختلفی مانند Free Space Radar، Guided Radar، Ultrasonic، Hydrostatic، Capacitance، Vibronic، Conductive، Float، Radiometric، Servo و Tank Gauging دسته‌بندی می‌کند.

 

Level Measurement چیست؟

Level Measurement یعنی اندازه‌گیری مقدار یا موقعیت سطح یک ماده در یک مخزن یا فضای مشخص.

این اندازه‌گیری معمولاً می‌تواند به دو شکل انجام شود:

اندازه‌گیری پیوسته سطح یا Continuous Level Measurement

و

تشخیص نقطه‌ای سطح یا Point Level Detection

این دو مفهوم بسیار مهم هستند و تقریباً پایه انتخاب تمام تجهیزات سطح محسوب می‌شوند.

 

Continuous Level Measurement چیست؟

در Continuous Level Measurement مقدار سطح به‌صورت پیوسته اندازه‌گیری می‌شود.

برای مثال سیستم می‌تواند نشان دهد:

سطح مخزن 20 درصد است.

سطح 50 درصد است.

سطح 83 درصد است.

یا ارتفاع دقیق ماده مثلاً 4.2 متر است.

این اطلاعات معمولاً به PLC، DCS یا سیستم مانیتورینگ ارسال می‌شود.

تکنولوژی‌هایی مانند:

Radar

Guided Wave Radar

Ultrasonic

Hydrostatic

Differential Pressure

Capacitance

و بعضی سیستم‌های Radiometric

می‌توانند برای اندازه‌گیری پیوسته سطح استفاده شوند. Endress+Hauser نیز این روش‌ها را از تکنولوژی‌های رایج Continuous Level Measurement معرفی می‌کند.

 

Point Level Detection چیست؟

در Point Level Measurement یا Point Level Detection هدف اندازه‌گیری دقیق مقدار سطح نیست.

بلکه فقط بررسی می‌شود که:

آیا ماده به یک نقطه مشخص رسیده است یا خیر؟

برای مثال:

High Level

High-High Level

Low Level

Low-Low Level

ممکن است یک Level Switch فقط زمانی عمل کند که مخزن به سطح 90 درصد برسد.

این اطلاعات می‌تواند برای:

Alarm

خاموش کردن Pump

بستن Valve

جلوگیری از Overflow

یا محافظت از Pump در برابر Dry Run

استفاده شود.

برای Point Level Detection تکنولوژی‌هایی مانند Vibronic، Conductive، Capacitive، Float Switch، Paddle Switch، Microwave Barrier و Radiometric استفاده می‌شوند.

 

تفاوت Level Sensor، Level Transmitter، Level Switch و Level Gauge چیست؟

این چهار اصطلاح زیاد با هم اشتباه گرفته می‌شوند.

Level Sensor

Level Sensor اصطلاح عمومی برای تجهیزی است که وضعیت یا مقدار سطح را حس می‌کند.

Sensor ممکن است بخشی از یک Transmitter یا Switch باشد.

 

Level Transmitter

Level Transmitter معمولاً سطح را به‌صورت پیوسته اندازه‌گیری می‌کند و مقدار اندازه‌گیری‌شده را به یک سیگنال قابل استفاده تبدیل می‌کند.

برای مثال:

4–20 mA

HART

Fieldbus

یا سیگنال دیجیتال.

مثلاً یک Radar Level Transmitter می‌تواند فاصله تا سطح را اندازه‌گیری کرده و آن را به Level تبدیل کند.

 

Level Switch

Level Switch معمولاً برای تشخیص رسیدن سطح به یک نقطه مشخص استفاده می‌شود.

یعنی خروجی آن بیشتر حالت:

ON/OFF

Alarm

Trip

یا Switching

دارد.

مثلاً یک Vibronic Level Switch می‌تواند وقتی مایع به دیاپازون رسید، خروجی تغییر دهد.

 

Level Gauge

Level Gauge بیشتر برای نمایش سطح استفاده می‌شود.

مثلاً:

Magnetic Level Gauge

Sight Glass

یا Level Indicator.

بعضی Level Gaugeها فقط Local Indication دارند، اما بعضی مدل‌ها می‌توانند به Transmitter یا Switch نیز مجهز شوند.

 

آیا Level Sensor واقعاً ارتفاع را اندازه می‌گیرد؟

همیشه نه.

این یکی از نکات جالب Level Measurement است.

بسیاری از سنسورهای سطح، خود «ارتفاع» را مستقیماً اندازه‌گیری نمی‌کنند.

بلکه ابتدا یک کمیت فیزیکی دیگر را اندازه می‌گیرند.

مثلاً Radar زمان یا ویژگی بازگشت موج الکترومغناطیسی را اندازه می‌گیرد.

Ultrasonic زمان رفت و برگشت موج صوتی را بررسی می‌کند.

Hydrostatic فشار ستون مایع را اندازه می‌گیرد.

Displacer تغییر نیروی شناوری را حس می‌کند.

Capacitive تغییر ظرفیت خازنی را اندازه می‌گیرد.

بعد دستگاه از روی این پارامترها Level را محاسبه می‌کند.

پس در بسیاری از تکنولوژی‌ها:

Level نتیجه تبدیل یک پدیده فیزیکی به مقدار ارتفاع یا درصد پرشدگی است.

 

اندازه‌گیری سطح به روش تماسی و غیرتماسی

یکی از مهم‌ترین روش‌های دسته‌بندی Level Sensorها، تقسیم آنها به:

Contact

و

Non-contact

است.

 

Non-contact Level Measurement چیست؟

در روش غیرتماسی Sensor با ماده داخل مخزن تماس مستقیم ندارد.

معمولاً Sensor در بالای مخزن نصب می‌شود و از فاصله سطح را اندازه می‌گیرد.

رایج‌ترین نمونه‌ها:

Radar

Ultrasonic

Laser در بعضی کاربردها

هستند.

Endress+Hauser نیز Radar و Ultrasonic را از روش‌های Non-contact Level Measurement معرفی می‌کند.

 

مزایای روش غیرتماسی

چون Sensor با ماده تماس ندارد، مشکلاتی مثل:

خوردگی مستقیم Sensor

سایش

آلودگی Sensor توسط سیال

و برخی نیازهای تعمیراتی

کاهش پیدا می‌کنند.

این روش‌ها می‌توانند برای سیالات:

خورنده

داغ

چسبنده

بهداشتی

یا مواد جامد

بسیار مناسب باشند.

 

Contact Level Measurement چیست؟

در روش‌های تماسی بخشی از Sensor با ماده داخل مخزن تماس دارد.

نمونه‌های رایج:

Guided Wave Radar

Hydrostatic

Capacitive

Float

Displacer

Conductive

Vibronic

هستند.

Endress+Hauser Guided Wave Radar، Hydrostatic، Float و Capacitance را از روش‌های Contact Measurement معرفی می‌کند.

 

آیا روش غیرتماسی همیشه بهتر است؟

نه.

این یکی از اشتباهات رایج در انتخاب Level Sensor است.

هر تکنولوژی شرایط خاص خودش را دارد.

مثلاً Radar می‌تواند در بسیاری از کاربردها عالی باشد، اما در یک فرآیند خاص ممکن است GWR، DP یا Hydrostatic انتخاب بهتری باشد.

به همین دلیل انتخاب تکنولوژی باید بر اساس:

نوع ماده

فشار

دما

فوم

بخار

Density

Dielectric Constant

هندسه مخزن

و Accuracy موردنیاز

انجام شود. Endress+Hauser نیز همین پارامترها را جزو عوامل اصلی انتخاب تکنولوژی Level می‌داند.

 

Radar Level Transmitter چیست؟

Radar یکی از مهم‌ترین تکنولوژی‌های مدرن اندازه‌گیری سطح است.

Radar Level Transmitter یک موج الکترومغناطیسی به سمت سطح ماده ارسال می‌کند.

موج به سطح برخورد کرده و بخشی از آن بازتاب می‌شود.

Sensor سیگنال برگشتی را دریافت کرده و فاصله تا سطح را محاسبه می‌کند.

سپس از روی فاصله:

Level = Tank Height − Distance

محاسبه می‌شود.

VEGA نیز توضیح می‌دهد که Radar با ارسال Microwave Signal به سطح ماده و دریافت بازتاب آن، Distance را تعیین کرده و سپس Level را محاسبه می‌کند.

 

Radar چگونه فاصله را اندازه می‌گیرد؟

دو روش مهم در Radar Level Measurement عبارت‌اند از:

Time of Flight یا ToF

و

FMCW

در Time of Flight زمان رفت و برگشت Pulse اندازه‌گیری می‌شود.

در FMCW فرکانس سیگنال به‌صورت پیوسته تغییر می‌کند و اختلاف فرکانس بین سیگنال ارسالی و برگشتی برای تعیین Distance استفاده می‌شود.

Endress+Hauser هر دو اصل ToF و FMCW را در Radar Level Measurement توضیح می‌دهد.

 

مزایای Radar Level

Radar غیرتماسی است.

برای مایعات و جامدات قابل استفاده است.

در بسیاری از کاربردها دقت بالایی دارد.

فشار فرآیند معمولاً تأثیر مستقیمی بر سرعت موج رادار ندارد.

در بسیاری از شرایط دما، بخار و گردوغبار عملکرد خوبی دارد.

VEGA نیز Radar را برای اندازه‌گیری پیوسته مایعات و جامدات معرفی کرده و تأکید می‌کند که فشار و دما تأثیر ناچیزی بر اصل اندازه‌گیری آن دارند.

 

Guided Wave Radar چیست؟

Guided Wave Radar یا GWR از Microwave Pulse استفاده می‌کند، اما برخلاف Free Space Radar، موج در فضای آزاد حرکت نمی‌کند.

موج در طول یک:

Rod

Cable

یا Probe

هدایت می‌شود.

وقتی موج به سطح محصول می‌رسد، بخشی از آن بازتاب می‌شود.

زمان بازگشت سیگنال برای تعیین Level استفاده می‌شود.

GWR برای:

مایعات

جامدات

Slurry

و Interface Measurement

کاربرد دارد.

 

تفاوت Radar و Guided Wave Radar

Free Space Radar بدون تماس و از طریق فضای مخزن اندازه‌گیری می‌کند.

Guided Wave Radar دارای Probe است که داخل محصول قرار می‌گیرد.

در بعضی مخازن با هندسه پیچیده، Interface Measurement یا شرایط خاص، GWR می‌تواند انتخاب بسیار خوبی باشد.

اما اگر ماده بسیار چسبنده باشد یا Build-up شدید روی Probe ایجاد کند، باید طراحی با دقت بیشتری انجام شود.

 

Ultrasonic Level Sensor چیست؟

Ultrasonic Level Transmitter از موج صوتی با فرکانس بالا استفاده می‌کند.

Sensor یک Pulse صوتی به سمت سطح ماده می‌فرستد.

موج از سطح بازتاب می‌شود.

زمان رفت و برگشت اندازه‌گیری می‌شود.

سپس Distance و Level محاسبه می‌شوند.

Endress+Hauser نیز Ultrasonic را بر اساس Time of Flight موج صوتی معرفی می‌کند.

 

تفاوت Radar و Ultrasonic

از نظر ظاهری نحوه عملکردشان شبیه است.

هر دو فاصله تا سطح را اندازه می‌گیرند.

اما Radar از موج الکترومغناطیسی استفاده می‌کند.

Ultrasonic از موج صوتی استفاده می‌کند.

سرعت صوت تحت تأثیر شرایط محیطی مثل دما و ترکیب گاز بالای سطح قرار می‌گیرد.

به همین دلیل Ultrasonic ممکن است نسبت به:

دمای محیط

بخار

گاز

Vacuum

یا شرایط فضای بالای مخزن

حساس‌تر باشد.

Radar در بسیاری از کاربردهای صنعتی سخت، انتخاب انعطاف‌پذیرتری است.

 

Hydrostatic Level Measurement چیست؟

در روش Hydrostatic، فشار ناشی از ستون مایع اندازه‌گیری می‌شود.

رابطه اصلی:

P = ρgh

است.

در این رابطه:

P فشار هیدرواستاتیک

ρ چگالی مایع

g شتاب گرانش

h ارتفاع ستون مایع

است.

اگر Density مشخص باشد، از روی فشار می‌توان ارتفاع مایع را محاسبه کرد.

VEGA نیز توضیح می‌دهد که Hydrostatic Level Measurement تغییر فشار ناشی از ارتفاع مایع را اندازه‌گیری و به سیگنال Level تبدیل می‌کند.

 

مزایای Hydrostatic Level Measurement

ساختار نسبتاً ساده‌ای دارد.

برای مخازن و حوضچه‌ها کاربرد زیادی دارد.

فوم روی سطح معمولاً تأثیر مستقیمی روی فشار ستون مایع ندارد.

تجهیزات داخلی مخزن نیز معمولاً مانع اصلی اندازه‌گیری نیستند. VEGA نیز Hydrostatic را نسبت به Foam و Internal Vessel Installations کم‌حساس معرفی می‌کند.

 

محدودیت Hydrostatic

Density بسیار مهم است.

اگر چگالی مایع تغییر کند، رابطه فشار و Level تغییر می‌کند.

بنابراین تغییر:

دما

ترکیب سیال

یا Density

می‌تواند باعث خطای اندازه‌گیری شود.

 

Differential Pressure Level Measurement چیست؟

در مخازن بسته معمولاً فقط اندازه‌گیری فشار پایین مخزن کافی نیست.

چون فضای بالای مخزن نیز ممکن است تحت فشار باشد.

در این شرایط از DP Transmitter استفاده می‌شود.

High Side فشار پایین مخزن را دریافت می‌کند.

Low Side فشار Vapor Space را دریافت می‌کند.

اختلاف این دو فشار، فشار هیدرواستاتیک ناشی از ستون مایع را نشان می‌دهد.

Yokogawa نیز Closed Tank Level را یکی از کاربردهای Differential Pressure Transmitter معرفی می‌کند.

 

Capacitive Level Sensor چیست؟

Capacitive Level Sensor از تغییر ظرفیت الکتریکی استفاده می‌کند.

Probe و دیواره مخزن یا Reference Electrode می‌توانند مانند دو صفحه یک خازن عمل کنند.

وقتی سطح ماده بالا می‌رود، ماده اطراف Probe جای بخشی از هوا را می‌گیرد.

چون Dielectric Constant ماده با هوا متفاوت است، Capacitance تغییر می‌کند.

این تغییر به Level تبدیل می‌شود.

Capacitance برای:

مایعات

پودرها

مواد جامد فله‌ای

و Point Level Detection

قابل استفاده است.

 

Displacer Level Transmitter چیست؟

Displacer یک جسم با شکل و حجم مشخص است که داخل مخزن یا Chamber قرار می‌گیرد.

با بالا رفتن Level، مقدار بیشتری از Displacer داخل مایع قرار می‌گیرد.

طبق قانون ارشمیدس، نیروی شناوری افزایش پیدا می‌کند.

رابطه ساده آن:

Fb = ρ × g × Vsub

است.

یعنی نیروی شناوری به:

Density

گرانش

و حجم غوطه‌ورشده

بستگی دارد.

تغییر نیروی شناوری به تغییر نیرو یا Torque تبدیل شده و Transmitter آن را به Level تبدیل می‌کند.

 

آیا Displacer همان Float است؟

نه.

Float معمولاً روی سطح ماده شناور می‌شود و همراه سطح حرکت می‌کند.

اما Displacer الزاماً شناور آزاد نیست.

بخشی از آن داخل مایع قرار می‌گیرد و سیستم تغییر نیروی شناوری را اندازه‌گیری می‌کند.

این تفاوت را در مقاله تخصصی شماره ۳ کامل باز می‌کنیم.

 

Float Level Measurement چیست؟

Float بر پایه نیروی شناوری کار می‌کند.

یک شناور روی سطح ماده قرار می‌گیرد و با بالا و پایین رفتن Level حرکت می‌کند.

این حرکت می‌تواند برای:

Local Indication

Switching

یا Continuous Measurement

استفاده شود.

Float Switch یکی از ساده‌ترین تجهیزات Point Level Detection نیز محسوب می‌شود.

 

Magnetic Level Gauge چیست؟

Magnetic Level Gauge معمولاً یک Chamber کنار مخزن دارد.

داخل Chamber یک Float مغناطیسی قرار می‌گیرد.

با تغییر سطح، Float حرکت می‌کند.

میدان مغناطیسی Float باعث تغییر وضعیت Indicatorهای بیرونی می‌شود.

در نتیجه سطح بدون تماس مستقیم Indicator بیرونی با فرآیند نمایش داده می‌شود.

این سیستم برای Local Level Indication بسیار متداول است.

 

Vibronic Level Switch چیست؟

یکی از رایج‌ترین روش‌های Point Level Detection استفاده از Vibronic یا Tuning Fork است.

Sensor دارای یک Fork یا بخش مرتعش است.

در حالت آزاد با فرکانس مشخصی نوسان می‌کند.

وقتی ماده به Fork می‌رسد، فرکانس یا دامنه ارتعاش تغییر می‌کند.

Electronics این تغییر را تشخیص می‌دهد و خروجی Switch تغییر می‌کند.

Vibronic یکی از روش‌های رایج Point Level Detection برای مایعات و بعضی جامدات است.

 

Conductive Level Switch چیست؟

Conductive Level Sensor برای مایعات دارای هدایت الکتریکی استفاده می‌شود.

وقتی مایع بین Electrodes قرار می‌گیرد، مسیر رسانای الکتریکی ایجاد می‌شود.

Electronics وجود مایع را تشخیص می‌دهد.

برای آب و بسیاری از محلول‌های رسانا بسیار ساده و مؤثر است.

اما برای:

روغن

هیدروکربن‌های غیررسانا

و سیالات با Conductivity بسیار پایین

معمولاً مناسب نیست.

 

Radiometric Level Measurement چیست؟

Radiometric یا Nuclear Level Measurement از تابش برای اندازه‌گیری استفاده می‌کند.

Source در یک طرف مخزن قرار می‌گیرد.

Detector در سمت دیگر قرار دارد.

مقدار تابشی که از مخزن عبور می‌کند با Level ماده تغییر می‌کند.

مهم‌ترین ویژگی این روش این است که هیچ بخش اندازه‌گیری نیاز نیست با فرآیند تماس داشته باشد و حتی می‌توان تجهیزات را خارج از Vessel نصب کرد.

به همین دلیل در شرایط بسیار سخت مثل:

فشار بسیار بالا

دمای بسیار بالا

مواد شدیداً خورنده

یا مخازنی که روش‌های معمول قابل استفاده نیستند

می‌تواند کاربرد داشته باشد.

اما به دلیل استفاده از منبع رادیواکتیو، الزامات ایمنی و قانونی ویژه‌ای دارد.

 

Servo Level Gauge چیست؟

Servo Gauge بیشتر در Tank Gauging و مخازن ذخیره بزرگ استفاده می‌شود.

یک Displacer یا عنصر اندازه‌گیری توسط مکانیزم Servo کنترل می‌شود.

سیستم با تشخیص نیروی وارد بر Displacer، موقعیت سطح را با دقت بالا تعیین می‌کند.

این سیستم‌ها در برخی مخازن ذخیره نفت و فرآورده‌های نفتی کاربرد دارند.

 

Interface Level Measurement چیست؟

گاهی فقط Level مهم نیست.

ممکن است داخل مخزن دو مایع غیرقابل اختلاط وجود داشته باشد.

مثلاً:

Oil + Water

در این شرایط باید مرز بین دو سیال اندازه‌گیری شود.

به این مرز:

Interface

گفته می‌شود.

تکنولوژی‌هایی مانند:

Guided Wave Radar

Displacer

Differential Pressure

Capacitance

و برخی Radiometric Systems

می‌توانند برای Interface Measurement استفاده شوند.

 

اندازه‌گیری سطح مایعات و جامدات چه تفاوتی دارد؟

مایعات معمولاً سطح نسبتاً مشخصی دارند.

اما جامدات فله‌ای مانند:

Powder

Cement

Grain

Pellet

Ore

ممکن است سطح شیب‌دار یا نامنظم تشکیل دهند.

همچنین:

Dust

Build-up

Angle of Repose

و Filling Pattern

در اندازه‌گیری جامدات اهمیت زیادی دارند.

به همین دلیل Sensor مناسب برای Liquid الزاماً بهترین انتخاب برای Solid نیست.

 

چه عواملی در انتخاب Level Sensor مهم هستند؟

این قسمت یکی از مهم‌ترین بخش‌های انتخاب تجهیز است.

نوع ماده

باید مشخص شود:

Liquid است؟

Solid است؟

Slurry است؟

Powder است؟

 

Density

Density در روش‌های:

Hydrostatic

DP

Displacer

و Float

اهمیت زیادی دارد.

 

Dielectric Constant

در Radar، GWR و Capacitance خصوصیات Dielectric ماده می‌تواند مهم باشد.

 

Conductivity

برای Conductive Level Switch ضروری است.

 

دما

دمای بالا می‌تواند محدودیت:

Sensor

Seal

Electronics

و Material

ایجاد کند.

 

فشار

Pressure Vesselها نیاز به Process Connection و Sensor مناسب فشار دارند.

 

Foam

Foam می‌تواند روی بعضی روش‌ها تأثیر داشته باشد.

برای مثال رفتار Radar، Ultrasonic و GWR در Presence of Foam می‌تواند متفاوت باشد.

 

Vapor و Gas

بخار یا گاز بالای سطح می‌تواند برخی تکنولوژی‌ها، به‌خصوص Ultrasonic، را تحت تأثیر قرار دهد.

 

Agitator

پره‌های Mixer ممکن است برای Radar یا Ultrasonic Echo ایجاد کنند.

محل نصب Sensor در این کاربردها اهمیت زیادی دارد.

 

Build-up

رسوب روی Probe یا Antenna می‌تواند عملکرد برخی تجهیزات را مختل کند.

 

Corrosion

در سیالات خورنده باید Material و Process Connection مناسب انتخاب شوند.

 

Accuracy

همه کاربردها به دقت یکسان نیاز ندارند.

Inventory Measurement ممکن است دقت بیشتری نسبت به یک کاربرد ساده Process Control بخواهد.

 

Range

ارتفاع مخزن و فاصله اندازه‌گیری باید در محدوده Sensor باشد.

 

نصب Level Sensor چرا مهم است؟

حتی بهترین Sensor هم اگر اشتباه نصب شود ممکن است خروجی بدی بدهد.

در Radar و Ultrasonic باید به مواردی مثل:

Nozzle

Beam Angle

Agitator

Inlet Flow

Ladder

Internal Pipe

و Tank Wall

توجه کرد.

در Hydrostatic و DP باید:

Impulse Line

Reference Pressure

Seal

Density

و Elevation

درست در نظر گرفته شوند.

در GWR باید Probe با اجزای داخلی برخورد نکند.

در Float و Displacer نیز آزادی حرکت و Density اهمیت دارد.

 

Level Measurement در چه صنایعی استفاده می‌شود؟

تقریباً در تمام صنایع فرآیندی.

از جمله:

نفت و گاز

پالایشگاه

پتروشیمی

نیروگاه

صنایع شیمیایی

آب و فاضلاب

صنایع غذایی

دارویی

معدن

سیمان

کاغذ

ذخیره‌سازی سوخت

و صنایع دریایی.

Endress+Hauser نیز Level Measurement را در طیف گسترده‌ای از صنایع از Oil & Gas و Chemical تا Food، Water، Mining و Power ارائه می‌کند.

 

مهم‌ترین اشتباهات در انتخاب Level Sensor

انتخاب Sensor فقط بر اساس Range.

نادیده گرفتن Density.

نادیده گرفتن Dielectric Constant.

انتخاب Ultrasonic بدون بررسی Vapor و Temperature.

انتخاب Float بدون بررسی Density.

استفاده از Hydrostatic در سیالی با Density بسیار متغیر بدون Compensation.

نادیده گرفتن Foam.

نادیده گرفتن Internal Obstructions.

انتخاب Radar بدون بررسی Nozzle و Installation Position.

عدم بررسی Build-up.

عدم توجه به Pressure و Temperature Rating.

انتخاب Level Switch به جای Level Transmitter یا بالعکس.

 

هیچ Level Sensorای برای همه کاربردها بهترین نیست

این شاید مهم‌ترین جمله کل مقاله باشد.

هیچ فناوری اندازه‌گیری سطح وجود ندارد که در تمام مخازن و تمام فرآیندها بهترین انتخاب باشد.

Radar در بسیاری از کاربردها عملکرد بسیار خوبی دارد و امروزه بسیار گسترده شده است، اما Hydrostatic، DP، GWR، Capacitance، Displacer، Float و سایر تکنولوژی‌ها هنوز در شرایط مناسب خودشان بهترین انتخاب هستند. Endress+Hauser نیز تأکید می‌کند که انتخاب تکنولوژی مناسب Level باید بر اساس شرایط واقعی فرآیند انجام شود.

 

جمع‌بندی

Level Measurement یکی از پایه‌ای‌ترین بخش‌های ابزار دقیق است و برای کنترل مقدار مواد داخل مخازن، سیلوها، حوضچه‌ها و Vesselها استفاده می‌شود.

روش‌های اندازه‌گیری سطح را می‌توان از چند زاویه دسته‌بندی کرد:

Continuous Level Measurement برای اندازه‌گیری پیوسته مقدار سطح.

Point Level Detection برای تشخیص رسیدن سطح به یک نقطه مشخص.

Contact Measurement برای روش‌هایی که Sensor با ماده تماس دارد.

Non-contact Measurement برای روش‌هایی که بدون تماس با ماده سطح را اندازه‌گیری می‌کنند.

تکنولوژی‌های مهم Level Measurement شامل:

Radar

Ultrasonic

Guided Wave Radar

Hydrostatic

Differential Pressure

Capacitance

Displacer

Float

Magnetic Level Gauge

Vibronic

Conductive

Radiometric

و Servo

هستند.

انتخاب بین این روش‌ها باید بر اساس شرایط واقعی فرآیند انجام شود؛ از جمله:

نوع ماده

Pressure

Temperature

Density

Dielectric Constant

Foam

Vapor

Build-up

Tank Geometry

Accuracy

Range

و Installation Conditions.

پس سؤال اصلی هنگام انتخاب Level Sensor این نیست که:

«بهترین Level Sensor کدام است؟»

بلکه باید پرسید:

«برای این فرآیند مشخص، کدام اصل اندازه‌گیری مناسب‌تر است؟»