تجهیزات اندازه گیری سطح

سطح (Level)، یکی از پارامترهای مهم و حیاتی در صنایع فرآیندی به شمار می رود. به همین دلیل اندازه گیری و کنترل سطح سیالات در مخازن، راکتور و سایر تجهیزاتی که جهت نگهداری سیال از آنها استفاده می شود، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

اندازه گیری سطح (Level Measurement) از فاصله بین سطح ماده مایع یا جامد و یک نقطه مرجع از پیش تعیین شده محاسبه می شود. تجهیزات اندازه گیری سطح میزان ارتفاع و سطح سیالات مختلف از جمله مایعات، خمیرها، جامدات حجیم یا گازهای مایع را در مخازن، سیلوها یا مخازن تحت فشار اندازه گیری می کنند.

تجهیزات اندازه گیری گوناگونی جهت کنترل، اندازه گیری و نمایش دقیق سطح سیالات مایع و جامد در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

جهت انتخاب و خرید مناسب تجهیزات اندازه گیری سطح پارامترهای فرآیندی مختلفی نظیر نوع سیال، دما و فشار سیال، ویسکوزیته، چگالی، سرعت و قدرت همزن، ميزان هدايت الکتريکی سیال، شکل ظاهری (سیلو، کروی، مکعبی) و جنس بدنه مخزن و بسیاری موارد دیگر باید در نظر گرفته شود.

تجهیزات اندازه گیری سطح در طیف وسیعی از صنایع فرآیندی از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، شیمیایی، داروسازی، غذایی، آب و فاضلاب، کشاورزی، معادن و غیره به کار می روند. در این مقاله به معرفی انواع مختلف تجهیزات اندازه گیری سطح شامل انواع لول گیج، لول ترانسمیتر و لول سوئیچ می پردازیم.

استانداردهای اندازه گیری سطح

برای اندازه‌ گیری سطح سیالات، استانداردهای مختلفی توسط سازمان ‌ها و انجمن ‌های مختلف تعیین شده‌ است. برخی از این استانداردها عبارتند از:

1. API 550 Part 1 – Section 2 (راهنمای نصب تجهیزات اندازه گیری سطح)

2. IPS – IN – E/M/C – 140 (استانداردهای نفت ایران IPS ، استاندارد نصب و سـاخت تجهیزات ابزار دقیق سطح (C) ، استاندارد مهندسي برای تجهیزات اندازه گیری سطح(E)، استاندارد(M) متریال و کیفیت کنترل تجهیزات سطح)

3. (API 2545 (Tank gauging (این استاندارد روش های اندازه گیری نفت خام و فرآورده های مایع آن در انواع مخازن و کانتینرها را شرح می دهد.)

واحدهای اندازه گیری سطح

اندازه گیری سطح معمولاً بر حسب درصدی (چند درصد از کل مخزن) بیان می شود. تنها در روش Tank gauging سطح مخزن بر حسب میلی متر اندازه گیری می شود.
توجه داشته باشید اندازه گیری سطح 0٪ لزوماً به معنای خالی بودن مخزن نیست و 100٪ لزوماً به معنای پر بودن مخزن نیست. مکان های اندازه گیری سطح 0% و 100% معمولاً توسط مهندس ابزار دقیق بر اساس تعدادی ملاحظات تعیین می شود.

انواع تجهیزات اندازه گیری سطح

اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد سطح برای بسیاری از کاربردهای فرآیندی امری ضروری است. به همین منظور جهت اندازه گیری پیوسته و تشخیص سطح سیالات طیف گسترده ای از اصول اندازه گیری ارائه شده است.
اندازه گیری سطح سیال فرآیندی در واقع اندازه گیری سطح یک ماده مایع یا جامد در داخل یک مخزن، سیلو، کانتینر و غیره است. کاربرد تجهیزات اندازه گیری سطح جهت کنترل و نظارت سطح در صنایع مختلف، کنترل وضعیت سیال، بهینه سازی فرآیند، افزایش راندمان، کاهش هزینه ها، تضمین ایمنی، پیشگیری از حوادث، کنترل فرآیند تولید و اتوماسیون بسیار حائز اهمیت است.
همچنین اندازه گیری سطح اطمینان از ایمنی کارگران، تجهیزات فرآیندی و محیط را تضمین می کند. در واقع سر ریز شدن یا خالی شدن مخازن میتواند منجر به پیامدهای نامطلوب از جمله نشتی خطرناک، آسیب به سایر تجهیزات مانند پمپ ها و حوادث دیگر شود.

مانیتورینگ یک هشدار اولیه در مورد سطوح بالا یا پایین مخزن ارائه می دهد و اپراتورها را قادر می سازد تا برای به حداقل رساندن خطر به سرعت عمل کنند. اندازه ‌گیری سطح معمولاً بر حسب فوت یا متر و به صورت درصدی (به عنوان مثال 65٪ پر) بیان می شود.
علاوه بر این میتوان از اندازه گیری سطح برای تعیین حجم یا جرم سیال استفاده کرد. روش‌ های گوناگونی جهت اندازه ‌گیری سطح سیالات به کار می رود و تکنیک های اندازه گیری سطح مورد استفاده بر اساس نوع کاربرد متفاوت است.

توجه داشته باشید مهمترین عامل در انتخاب تکنولوژی اندازه گیری این است که آیا اندازه گیری مداوم یا نقطه ای سطح مورد نیاز است.

انواع روش های اندازه گیری سطح به شرح زیر می باشد:

اندازه گیری سطح پیوسته (Continuous Level Measurement)

اندازه‌ گیری مداوم و پیوسته سطح اطلاعات مفیدی را در مورد سطوح مواد مایع یا جامد در یک مخزن فراهم می‌ کند. معمولاً برای اتوماسیون و ادغام با سیستم های کنترل استفاده می شود همچنین به بهینه سازی فرآیند و بهبود کارایی فرآیند کمک می کند. جهت اندازه گیری پیوسته سطح سیالات از لول گیج ها و لول ترانسمیترها استفاده می شود.

لول گیج (Level Gauge)

گیج سطح (Level Gauge) یکی از تجهیزات اندازه گیری سطح سیالات می باشد که جهت نمایش سطح سیال در کنار مخازن نصب می شود. روش های اندازه گیری سطح سیالات به صورت عمق سنج ها (Deep)، فلوتری (Floater)، سرو لول گیج (Servo Level gauge) و سایت گلاس (Level gauge) می باشد.

لول گیج یک روش مستقیم جهت مشاهده و اندازه گیری سطح است و با توجه به نوع کاربرد در انواع مختلفی تولید می شوند:

• لول گیج لوله ای (Tubular)
• لول گیج رفلکسی (Reflex)
• لول گیج ترانسپرنت (Transparent)
• لول گیج مغناطیسی (magnetic level gauge)

سنسورهای سطح با تشخیص ارتفاع پر شدن یک سیال در یک مخزن به اندازه گیری مداوم سطح می پردازند. سپس مقدار سطح اندازه گیری شده را در مقادیر مختلف مطلق و نسبی با واحدهای اندازه گیری بیان می کند.
برخی از سنسورهای سطح (لول گیج ها) مقادیر را به صورت درصدی ارائه می دهند اما برخی دیگر (لول ترانسمیترها) مقادیر سطح سیال را به صورت ولتاژ یا جریان خروجی به اتاق کنترل می دهند.

مقدار سطح یا ارتفاع سیال می تواند مستقیماً در سایت نمایش داده شود یا در یک سیستم کنترل ادغام شود. در صنایع فرآیندی رایج ترین کاربردها برای اندازه گیری سطح به صورت مداوم مخازن و کانتیترهای متحرک هستند.

ترانسمیتر سطح (Level Transmitter)

ترانسمیتر سطح (Level Transmitters) از تجهیزات پرکاربرد سطح سیالات می باشد که پس از اندازه گیری سطح سیال در مخازن، سیگنال الکتریکی 4 تا 20 میلی آمپر متناسب با سطح به اتاق کنترل ارسال می کند.

انواع ترانسمیترهای سطح به شرح زیر می باشند:

• ترانسمیتر سطح اختلاف فشاری (D/P Type Pressure Transmitter)
• ترانسمیتر سطح دیسپلیسری (Displacer Level Transmitter)
• ترانسمیتر سطح التراسونیک (Ultrasonic level transmitter)
• ترانسمیتر سطح راداری (Radar level transmitter)
• ترانسمیتر سطح سرو (Servo level transmitter)
• ترانسیمتر سطح هیدرواستاتیکی (Hydrostatic level transmitter)
• ترانسمیتر سطح هسته ای (Nuclear level transmitter)

اندازه گیری سطح نقطه ای (Point Level Measurement)

اندازه گیری سطح نقطه ای نشان می دهد که آیا ماده مایع یا جامد به سطح معینی در مخزن با توجه به (Set Point) رسیده است و معمولاً برای کنترل فرآیند و ایجاد هشدار استفاده می شود.

این تجهیزات سطح با کنترل ارتفاع سیال درون مخازن  بر اساس Set Point سطح سیال را کنترل می کنند و موجب افزایش ایمنی فرآیند و جلوگیری از آسیب دیدگی سایر تجهیزات صنعتی می شوند.

دستگاه های اندازه گیری سطح را می توان با توجه به نوع عملکرد برای نظارت مداوم بر سطح سیال یا برای نظارت نقطه ای سطح استفاده کرد. سوئیچ های سطح پس از اندازه گیری سطح سیگنال ON/OFF به سایر تجهیزات مانند پمپ ها ارسال می کنند. در واقع سوئیچ های سطح جهت اندازه گیری سطح نقطه ای به کار می روند و عبارتند از:

• لول سوئیچ دیسپلیسری (Displacer Level Switch)
• لول سوئیچ خازنی ( Capacitive Level Switch)
• لول سوئیچ فلوتری (Floater Level Switch)
• لول سوئیچ لرزشی یا دیاپازونی (Tuning fork Level Switch)

کاربردهای تجهیزات اندازه گیری سطح

تجهیزات اندازه گیری سطح در طیف وسیعی از صنایع فرآیندی و واحد های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از کاربردهای این تجهیزات به شرح زیر می باشد:

صنایع شیمیایی و پتروشیمی:

اندازه گیری سطح به طور گسترده در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای نظارت بر سطوح مختلف مایعات، گازها و جامدات در مخازن ذخیره سازی، راکتورها، ستون های تقطیر و خطوط لوله استفاده می شود.

در واقع اندازه‌ گیری دقیق سطح سیال، مدیریت صحیح موجودی را تضمین می ‌کند همچنین از سرریز شدن جلوگیری می ‌کند و کنترل فرآیند را ممکن می ‌سازد.

صنایع نفت و گاز:

صنایع فرآیندی مهمی نظیر نفت و گاز نیاز به اندازه گیری دقیق سطح برای مخازن ذخیره سازی، خطوط لوله و سکوهای دریایی دارد.

 اندازه گیری سطح نظارت بر نفت خام، محصولات تصفیه شده، گاز طبیعی مایع (LNG) و سایر مواد را فراهم می کند. علاوه بر این برای مدیریت موجودی سیال، انتقال و نگهداری، تشخیص نشت و ملاحظات ایمنی بسیار مهم است.

تصفیه آب و فاضلاب:

اندازه گیری سطح نقش حیاتی در تصفیه خانه های آب، تصفیه خانه های فاضلاب و مخازن دارد. برای نظارت بر سطح آب، کنترل سیستم های پمپاژ و اطمینان از فرآیندهای تصفیه مناسب استفاده می شود. اندازه گیری دقیق سطح برای حفظ کیفیت آب، جلوگیری از سرریز یا کمبود و بهینه سازی عملیات تصفیه ضروری است.

صنایع غذایی و آشامیدنی:

 اندازه گیری سطح در صنایع غذایی و آشامیدنی برای مخازن ذخیره سازی، سیلوها و مخازن تخمیر استفاده می شود. اندازه گیری مقدار مناسب سیال، کنترل و مدیریت موجودی را فراهم می کند. در کاربردهایی مانند بطری سازی نوشیدنی یا فرآوری لبنیات، اندازه گیری سطح عملیات پر کردن و بسته بندی دقیق را تضمین می کند.

داروسازی و بیوتکنولوژی:

صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی نیاز به اندازه گیری دقیق سطح سیالات، فرمولاسیون دارویی و بیوراکتورها دارند. دوز دقیق و کنترل فرآیند بهینه را تضمین می کند. اندازه ‌گیری سطح برای حفظ ثبات، رعایت الزامات نظارتی و اطمینان از کیفیت محصول حیاتی است.

تولید برق:

اندازه‌ گیری سطح در نیروگاه‌ ها برای نظارت بر سطح سوخت در مخازن ذخیره، اندازه ‌گیری سطح آب دیگ بخار و کنترل سطوح میعانات گازی استفاده می ‌شود. اندازه ‌گیری دقیق سطح برای حفظ منبع سوخت مناسب، جلوگیری از آسیب ‌دیدگی تجهیزات و اطمینان از تولید برق ایمن و کارآمد بسیار مهم است.

معدن و مواد معدنی:

صنایع معدنی برای نظارت بر سطوح مواد در سیلوهای ذخیره سازی، سنگ شکن ها و نوار نقاله ها به اندازه گیری سطح متکی است. این امکان جابجایی کارآمد سیال را فراهم می کند، از انسداد تجهیزات جلوگیری می کند و تولید مداوم را تضمین می کند. اندازه گیری سطح برای مدیریت ذخایر و بهینه سازی استفاده از سیال بسیار مهم است.

موارد فوق تنها چند نمونه از کاربردهای تجهیزات اندازه گیری سطح می باشند و اندازه گیری سطح در بسیاری از صنایع دیگر مانند کشاورزی، ساخت و ساز، داروسازی، خودرو سازی و غیره استفاده می شود.

پارامترهای مهم خرید تجهیزات اندازه گیری سطح

اندازه گیری سطح (Level Measurement) نقشی حیاتی در صنایع مختلف ایفا می ‌کند و کنترل کیفیت، اطمینان از عملکرد محصول، افزایش ایمنی و حفظ انطباق با استانداردها و مقررات صنایع را تضمین می کند. با توجه به اهمیت اندازه گیری سطح تجهیزات مختلفی طراحی و ارائه می شوند. هنگام خرید تجهیزات اندازه گیری سطح پارامترهای متعددی باید در نظر گرفته شود برخی از آنها عبارتند از:

1. برند سازنده
2. نوع تجهیز اندازه گیری سطح (گیج، ترانسمیتر، سوئیچ)
3. محدوده قابل اندازه گیری
4. دقت اندازه گیری
5. نوع اندازه گیری (تماسی، غیر تماسی، پیوسته، نقطه ای)
6. سایز و نوع اتصال (فلنجی، دنده ای، کلمپی، فلاش مونت)
7. نوع نمایشگر
8. دمای فرآیندی
9. متریال بدنه و سنسور و اتصالات
10. نوع آنتن و طول آن
11. حداقل فاصله برای اندازه گیری (BLOCKING DISTANCE)

تجهیز صنعت با بیش از دو دهه سابقه درخشان، یکی از شرکت های فعال در تامین تجهیزات و واردات قطعات صنعتی در حوزه تجهیزات برق و ابزار دقیق، اتوماسیون صنعتی، شیرآلات صنعتی و پایپینگی، تجهیزات آزمایشگاهی و آنالایزرهای شیمیایی، تجهیزات کالیبراسیون و تست و اندازه گیری پرتابل است.

این فروشگاه بزرگ و مطمئن جهت افزایش سطح کیفی صنایع فرآیندی انواع تجهیزات اندازه گیری سطح را با بهترین کیفیت و قیمت مناسب از برندهای مختلف به فروش می رساند. جهت کسب اطلاعات فنی بیشتر و استعلام قیمت انواع تجهیزات اندازه گیری سطح با کارشناسان فنی و فروش ما در تماس باشید.