تجهیزصنعت تامین و تجهیز صنایع
لول سوئیچ خازنی (Capacitance Level Switch)، یکی از انواع پرکاربرد سوئیچ های سطح است که جهت کنترل سطح سیالات و محافظت از سایر تجهیزات مانند پمپ ها به کار می رود.
سوئیچ سطح خازنی پس از اندازه گیری سطح سیال درون مخزن سیگنال قطع و وصل (ON/OFF) به سایر تجهیزات ارسال می کند. در واقع سوئیچ های خازنی در طیف گسترده ای از صنایع برای سنجش سطح سیالات مختلف مایعات و جامدات بالکی مورد استفاده قرار می گیرند.
اندازه گیری و کنترل میزان سطح سیال در مخازن به روش های مختلفی انجام می شود. در بسیاری از موارد نیاز به اطلاع از میزان دقیق سطح نیست و فقط یک سیگنال سوئیچ برای قطع و وصل جریان سیال بر اساس رسیدن سطح آن به میزان معینی نیاز دارید. در این مواقع لول سوئیچ ها یا سوئیچ های سطح به کار می روند.
براساس روش های مختلف اندازه گیری سطح، تجهیزات مختلفی نیز وجود دارد که متناسب با میزان سطح، سیگنال آنالوگ یا دیجیتال را تولید می کنند. یکی از این تجهیزات که می توان از آن سیگنال دیجیتالی برای کنترل سطح مخازن دریافت کرد لول سوئیچ خازنی یا سوئیچ سطح خازنی است.
اصل اندازه گیری سطح خازنی بر اساس تغییر ظرفیت خازن است. در واقع پراب و دیواره مخزن خازنی را تشکیل می دهند که ظرفیت آن به مقدار سیال موجود در مخزن بستگی دارد، مخزن خالی ظرفیت کمتری دارد و مخزن پر ظرفیت بیشتری دارد.
نحوه عملکرد لول سوئیچ خازنی
هر سیال دارای یک ثابت دی الکتریک است. ضریب دی الکتریک (K) برای سیالات رسانا بیشتر از 10 و برای سیالات نارسانا کمتر از 10 است.
سوییچ های خازنی از این ثابت دی الکتریک برای تکمیل مدار خازنی بین یک سنسور و یک مرجع استفاده می کنند. وجود یا عدم وجود سیال بین این دو المان موجب تغییر در ظرفیت خازن و ایجاد سیگنال سوئیچ می شود. این تجهیزات در داخل یک مخزن توسط یک سوراخ نصب می شوند و یک یا دو الکترود در آن قرار می گیرد و بعدد از نصب به محض تشخیص حضور سیال سیگنال سوییچ را تولید می کنند.
سوئیچ های سطح خازنی جزء سوئیچ های تماسی می باشند و برای سیالات Clean مناسب می باشند. همچنین جهت نصب آنها از کنار مخزن (Side) می باشد.
همانطور که در موارد بالا اشاره شد المان اندازه گیری این لول سوییچ ها دارای دو الکترود تشخیص است. مطابق شکل زیر زمانی که مخزن خالی است، مقاومت بین دو الکترود Ro بی نهایت و میزان ظرفیت خازن بین دو الکترود Co مقدار مشخصی است که بستگی به شکل نصب لول سوئیچ دارد. هنگامی که مخزن به وسیله سیال پر می شود، این مقاومت و ظرفیت خازنی به ترتیب تبدیل به Rs و Cs خواهند شد و این تغییر، توسط سوئیچ به خروجی داده می شود.
سوئیچ های سطح خازنی معمولاً در صنایع مختلف برای نظارت و کنترل سطح مایعات، پودرها، مواد گرانولی و دوغاب مورد استفاده قرار می گیرند. این تجهیزات هم برای سیال رسانا و هم برای سیال نارسانا مناسب می باشند. سوئیچ های سطح خازنی مزایایی مانند دقت بالا، حساسیت و تطبیق پذیری را ارائه می دهند.
با استفاده از لول سوئیچ خازنی به آسانی میتوان Interface سیالات چند فازی را تشخیص داد. زیرا هر سیال دارای یک ضریب دی الکتریک مشخص است.
سنسور لول سوئیچ خازنی
- اگر سیال رسانا نباشد یا به عبارتی عایق (Isolative) باشد، مقاومت بین دو الکترود بی نهایت باقی مانده و فقط ظرفیت خازنی بین آن ها تغییر می کند و سوییچ بر این اساس عمل می کند.
- برای سنجش سیالات نارسانا از پراب لخت (Bare prob) و برای سیالات رسانا جهت جلوگیری از اتصال کوتاه از پراب (Insulated prob) با پوشش نازکی از تفلون استفاده می شود.
- در مواقعی که از دو پراب استفاده می شود به دلیل اینکه پرابها با دیواره مخزن ظرفیتی نسازد دیواره ی مخزن را به زمین وصل خواهیم کرد تا از ایجاد ظرفت خازن بین پراب ها و دیواره ی مخزن جلوگیری شود.
- از سوئیچ های خازنی برای سیالاتی که خیلی تلاطم دارند استفاده نمی شود زیرا با ایجاد تلاطم میزان ظرفیت خازن تغییر خواهد کرد و باعث عدم خوانده شدن میزان سطح می شود.
- اگر سیال رسانا (Conductive) باشد مقاومت بین دو الکترود کوچکتر می شود و سوییچ بر اساس این تغییر عمل می کند.
- سیالات نیمه رسانا (Semi-Conductive) نیز در هردو مقدار مقاومت و خازن تغییر ایجاد می کنند و سوییچ براساس تغییرات هر دوی آن ها سیگنال را تولید می کند.
- لول سوییچ خازنی باید حداقل 50mm از هر گونه نازل (Nozzle) و یا دیواره مخزن دور باشد.
- اگر از چند واحد برای نصب روی مخازن استفاده شود، برای جلوگیری از تداخل بین واحدها و متعاقبا تاثیر آن روی دقت کار سوییچ، باید حداقل 100mm بین آن ها فاصله باشد.
کالیبراسیون لول سوئیچ خازنی
در این قسمت به توضیح نحوه کالیبره کردن این تجهیز (Capacitive Level Switch Calibration) می پردازیم. قبل از توضیح این مورد، ابتدا لازم است که کاربردها و شرایط اندازه گیری سطح بررسی گردد. شرایط مختلف اندازه گیری و تشخیص سطح سیال مخازن در جدول زیر به خوبی نشان داده شده است.
لول سوئیچ خازنی دارای نقطه تنظیم است که توسط دو پتانسیومتر و کلید های قطع و وصل تنظیم می گردد و به کمک آن می توان میزان ورودی که به ازای آن سیگنال سوئیچ تولید می شود را تنظیم کرد. یکی از پتانسیومترها مربوط به نقطه تنظیم و دیگری مربوط به تاخیر است.
حالت اول : کاربرد متداول یا General
در این حالت ابتدا کلید مربوط به مد تنظیم فشرده شده و سوییچ در حالت تنظیم قرار می گیرد. سپس سنسور در حالت نیمه غوطه ور در سیال قرار گرفته و پتانسومتر نقطه تنظیم را به صورت پادساعتگرد می چرخانیم تا جایی که LED مربوط به آن اول روشن شود. سپس ساعتگرد می چرخانیم تا لحظه ای که خاموش شود و مد سوییچ را توسط کلید مربوطه روی حالت اجرا قرار می دهیم.
حالت دوم : کاربرد خاص
در این حالت ابتدا سوئیچ در مد تنظیم قرار گرفته، پتانسیومتر تاخیر تا انتها به صورت پادساعتگرد می چرخد و سپس سنسور را به طور کامل در سیال غوطه ور کرده و در می آوریم و در حالت نیمه غوطه ور قرار می دهیم تا جایی که بیشترین تجمع سیال در بالای سنسور تشکیل شود. سپس پتانسیومتر تنظیم را مثل حالت قبل تا جایی که LED مربوطه روشن شود به صورت پادساعتگرد می چرخانیم و مجددا تا لحظه ای که خاموش گردد ساعتگرد می چرخانیم و سوئیچ را در مد اجرا قرار می دهیم.
حالت سوم : در حالت دوفازی
در این حالت ابتدا سوییچ در مد تنظیم قرار می گیرد. سپس پتانسیومتر تاخیر تا انتها به صورت پادساعتگرد چرخانده می شود. در مرحله بعد سنسور به طور کامل در سیال با گرانروی کمتر غوطه ور شده و بعد از آن مانند قبل، پتانسیومتر نقطه تنظیم تا جایی که LED روشن شود پادساعتگرد چرخانده می شود و مجددا تا لحظه خاموش شدن LED، ساعتگرد چرخانده می شود و سوییچ د ر مد اجرا قرار می گیرد.
مزایای لول سوئیچ خازنی
سوئیچ های سطح خازنی مزایای متعددی در کاربردهای نظارت و کنترل سطح دارند. مزایای اصلی استفاده از لول سوئیچ های خازنی به شرح زیر است:
- سوئیچ های سطح خازنی در کاربردهای گوناگونی استفاده می شوند. همچنین می توان از آنها برای تشخیص سطح مواد مختلف از جمله مایعات، پودرها، مواد دانه ای و دوغاب استفاده کرد.
- این مدل لول سوئیچ نصب و نگهداری آسانی دارد.
- برای سیالات چسبناک و با گرانروی بالا نیز استفاده می شود.
- جبرانسازی فعال برای حالت انباشت توده ای سیال که در قسمت کالیبراسیون توضیح داده شد.
- اندازه گیری قابل اعتماد و ایمنی را به دلیل جبران سازی فعال دارد.
- در هر زاویه موقعیتی می توانند در مخازن برای تشخیص سطح به کار روند.
- در تشخیص سیالات تمام عایق و یا خورنده هم به کار می رود.
- در کاربردهایی که نیازمند عدم تعمیرات و نگهداری هستند، روش کم هزینه ای برای تشخیص سطح هستند.
- منبع تغذیه هم جریان مستقیم و هم متناوب در مدل های این تجهیزات وجود دارد.
- زمان پاسخ گویی در آنها کوتاه است و دمای فرآیندی آن ها می تواند تا 250ºC باشد.
از معایب این تجیهزات میتوان به حساس بودن آن نسبت به تغییرات پارامترهای محیط مانند دما و رطوبت اشاره کرد زیرا میتواند عملکرد آنها را تحت تاثیر قرار دهد.
پارامترهای مهم خرید لول سوئیچ خازنی
سوئیچ های سطح خازنی معمولاً در مخازن ذخیره سیالاتی مانند آب، جامدات بالکی، مواد شیمیایی، سوخت، روغن و حلال ها استفاده می شوند. این تجهیزات اطمینان می دهند که مخازن بیش از حد پر یا خالی نمی شوند و از خطرات احتمالی جلوگیری می کنند.
هنگام خرید این تجهیزات پارامترهای متعددی علاوه بر شرایط بازار باید در نظر گرفته شود. برخی از مهمترین آنها به شرح زیر می باشد:
- برند سازنده
- نوع و سایز اتصال (فلنجی، دنده ای، کلمپی)
- متریال بدنه و سنسور (Wetted part)
- دما و فشار فرآیندی
- نوع سیال و ضریب دی الکتریک
- منبع تغذیه/ برق
- تاییدیه ضد انفجار (Ex)
- درجه حفاظت بدنه (IP)
تجهیز صنعت یکی از بزرگترین تامین کنندگان و واردکنندگان انواع تجهیزات ابزار دقیق و پایپینگ در کشور است. این فروشگاه بزرگ و مطمئن در جهت افزایش سطح کیفی صنایع در حوزه ابزار دقیق انواع لول سوئیچ خازنی در برندهای متنوع را با نازلترین قیمت و بهترین کیفیت به فروش می رساند.
جهت کسب اطلاعات فنی بیشتر در مورد خرید و استعلام قیمت لول سوئیچ خازنی با کارشناسان فنی و فروش ما در تماس باشید.
