سطح سنج هیدرواستاتیک | غوطه ور

دسته ای از سنسور سطح که از اصول هیدرواستاتیک استفاده می کند شامل جابجایی ها ، حباب ها و فرستنده های فشار دیفرانسیل است.

جا به جایی ها

سنسور سطح جابجایی نیز نامیده می شوند ، با استفاده از اصل ارشمیدس کار می کنند. ستونی از مواد جامد در داخل ظرف حاوی محیط تحت نظارت معلق است. ارتفاع این ستون باید به اندازه ای باشد که از پایین ترین تا بالاترین نقاط تحت نظارت امتداد یابد و تراکم مواد باید بیشتر از رسانه باشد، به این معنی که هنگام غوطه ور شدن غرق می شود و شناور نمی شود. در بالای ستون مواد جامد یک مبدل نیرو قرار دارد.

نحوه کار جابجایی ها

با افزایش سطح رسانه در ظرف ، ستون مایعی را که مقدار آن مربوط به سطح مقطع ستون و سطح مایع موجود در ظرف باشد ، جابجا می کند. یک نیروی شناوری ایجاد می شود که نیروی مورد نیاز برای تعلیق ستون را به دلیل جاذبه خنثی می کند. این اختلاف نیرو توسط مبدل تشخیص داده می شود و می تواند مستقیماً به سطح مایع موجود در ظرف مربوط شود. از آنجا که سنسور صنعتی در حال اندازه گیری نیروی شناوری بر اساس جابجایی است، ستون باید از ارتفاع تا هر موقعیتی که نیاز به نظارت داشته باشد امتداد داشته باشد. از آنجا که این نوع سنسورها می توانند در طیف وسیعی از موقعیت ها کار کنند ، سنسورهای سطح جابجایی مانیتورهای مداوم هستند.

سنسور سطح حباب

سنسورهای سطح حباب از لوله فرو رفتن در مخزن یا مخزن با انتهای باز آن در نزدیکی ته مخزن استفاده می کنند. این لوله به منبع هوا یا گاز بی اثر متصل است که فشار خط تغذیه آن با مبدل فشار کنترل می شود. برای اندازه گیری سطح رسانه در مخزن ، گاز موجود در لوله فرو رفتن به انتهای باز لوله می رسد. فشار در لوله فرو رفتن کنترل می شود و تا زمانی که برای غلبه بر فشار هیدرواستاتیک سطح مایع در رگ کافی نباشد ، افزایش می یابد. فشار برابر است با تراکم محیط ضرب در فاصله از پایین لوله فرو بردن تا سطح رسانه در رگ. با نظارت بر سطح فشار ، می توان نشانه ای از سطح رسانه را تعیین کرد.

سنسور فشار دیفرانسیل

سنسورها یا فرستنده های سطح فشار دیفرانسیل اندازه گیری تفاوت بین فشار کل در پایین مخزن یا مخزن و فشار هد یا فشار استاتیک در مخزن را انجام می دهند. اختلاف فشار بار دیگر به سطح سیال مخزن مربوط می شود ، برابر با تراکم سیال در ارتفاع سیال ضرب شده است. این نیز یک مانیتور سطح مداوم است. در ادامه راهنمای کامل نصب سنسور سطح هیدرواستاتیکی و آشنایی با مدل های موجود در بازار برای هر کدام از انواع یاد شده (سنسور فشار دیفرانسیل ،جا به جایی ها و حباب ها ) و سوالات متداولی که ممکن است در این زمینه با آنها مواجه شوید را پاسخ داده ایم و در مورد آن صحبت خواهیم داد.

اصول و تئوری سطح سنج هیدرواستاتیکی

اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک بر این اصل استوار است که هیدرواستاتیک متناسب با ارتفاع مایع است. ترانسمیتر سطح فشار شناور هیدرواستاتیک رایج ترین سنسور اندازه گیری سطح است. البته فرستنده فشار دیفرانسیل می تواند سطح مایع را نیز اندازه گیری کند. سنسور سطح هیدرواستاتیک یک فرستنده فشار شناور است که دارای یک دیافراگم فشار در انتهای پروب تراز است. سنسور سطح هیدرواستاتیک یک فرستنده فشار شناور است که دارای یک دیافراگم فشار در انتهای پروب تراز است. این هیدرواستاتیک به دلیل وزن سیال بالای فرستنده ایجاد می شود و برای محاسبه سطح استفاده می شود. و سمت داخلی دیافراگم به فشار اتمسفر تخلیه می شود. شما می توانید انواع سنسور سطح هیدرواستاتیکی موجود در بازار را در سایت کالا صنعتی بیابید.

انواع سنسور سطح هیدرواستاتیکی موجود در بازار

سنسور سطح هیدرواستاتیک (بهترین قیمت)، که فرستنده سطح هیدرواستاتیک نیز نامیده می شود. اندازه گیری مداوم سطح در کاربردهای مایع با سنسورهای فشار.

سنسور فشار مایع به طور گسترده ای برای اندازه گیری فشار مایعات مختلف استفاده می شود. مثل آب یا روغن. IP68 ضد آب.

مبدل فشار شناور با خروجی 4-20 میلی آمپر ، یک فرستنده فشار شناور معمولی برای اندازه گیری سطح تلقی می گردد.

ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک را گیج سطح هیدرواستاتیک نیز می نامند. خروجی سیگنال استاندارد فرستنده سطح هیدرواستاتیک نوع میله ای 4-20mADC. نصب فلنج یا رزوه ای. می تواند دمای بالا تا 450 ℃ را تحمل کند.

سنسور سطح آب چاه برای اعمال سنسور سطح هیدرواستاتیک در چاه عمیق است همچنین سنسور سطح آب چاه غوطه ور در چاه عمیق همراه با پمپ آب شناور و با طول برد 300 الی 1000 متر کار می کند.

ترانسمیتر سطح شناور از مواد ضد خوردگی تمام تترا فلوئورواتیلن (PTFE) ساخته شده است. مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و ضد گرفتگی دارد. سنسورهای سطح فوق، فرستنده سطح زیر آب هستند. با توجه به نیازهای اندازه گیری شما، ما می توانیم موارد متعددی به عنوان مثال: برد اندازه گیری، روش نصب، روش خروجی، ضد انفجار، حفاظت در برابر صاعقه، ضد خوردگی و غیره را پیشنهاد دهیم. اما ممکن است شرایط به نحوی باشد که شرایط استفاده از پراب یا سیم بکسل بعنوان ابزاری جهت سنجش سطح نباشد ، باید از سنسور سطح فشار استفاده کرد.

فرستنده فشار دیفرانسیل نصب شده بر روی فلنج

ترانسمیتر سطح دیافراگم سیل DP

فرستنده فشار دیفرانسیل مهر و موم  شده از راه دور

 

فرستنده  سطح  فشار دیفرانسیل dp

در مخازن باز و بسته ممکن است شرایط خاصی مانند دمای بالا و خوردگی وجود داشته باشد. در این زمان، از یک فرستنده فشار یا فشار تفاضلی، با فلنج، دیافراگم، مویرگی و غیره استفاده کنید. ما می توانیم اندازه گیری فشار ساکن سطح مایع مخزن را بدست آوریم.

مزایا و معایب سیستم اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک

در این بخش سعی کردیم تحلیلی در مورد مزایا و معایب ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک داشته باشم و چنانچه می خواهید در مورد مزایا و معایب ترانسمیترهای سطح بیشتر بدانید. لطفاً به بخش مقالات ابزار دقیق (کاربرد انواع ترانسمیتر سطح چیست؟) مراجعه نمایید.

مزایا

1. دقت اندازه گیری بالا
2. برد فوق العاده بالا را می توان تا 1000 متر سفارشی کرد.
3. نصب آسان
4. سیگنال را می توان از راه دور منتقل کرد.
5. با انتخاب مواد مختلف می توان در برابر خوردگی رسانه های مختلف مقاومت کرد.
6. مناسب برای مواقع ضد انفجار
7. کم هزینه

معایب

• سیگنال اندازه گیری باید تبدیل شود.
• هنگامی که محدوده اندازه گیری بیشتر از 5 متر است، اندازه گیری دمای متوسط دمای بالا بیش از 125 ℃ غیرممکن است.
• چگالی محیط اندازه گیری باید یکنواخت باشد.

راهنمای نصب سنسور سطح هیدرواستاتیک

• اگر قصد انتخاب ترانسمیتر فشار شناوری (فلوتر) را دارید : اگر قصد دارید یک فرستنده فشار شناور را انتخاب کنید. باید دستگاه را با کابل داخل محیط پایین بیاورید. تا زمانی که به ته مخزن، مخزن یا منابع زیرزمینی برسید یا تا زمانی که به سطح صفر مورد نیاز برسید. سپس کابل را از مخزن روغن یا مخزن آب به سیستم کنترل بکشید. پروب تراز را بر این اساس به PLC وصل کنید.
• اگر در محیطی آشفته قصد انتخاب دارید : اگر محیط آشفته دارید، باید از وزن مخزن اضافی برای تثبیت سطح پروب در رسانه استفاده کنید. برای به دست آوردن یک قرائت فشار پایدار. برای جلوگیری از هر گونه آسیب مکانیکی کابل. می توانید هنگام اتصال کابل به سیستم کنترل از گیره کابل برای ثابت کردن کابل در بالای مخزن آب استفاده کنید.
• اگر قصد انتخاب یک ترانسمیتر استاندارد دارید : اگر یک فرستنده فشار استاندارد را انتخاب کنید. به سادگی فرستنده را در سوراخ رزوه دار در پایین یا کنار مخزن پیچ کنید. سپس فرستنده را با کانکتور کابل مناسب به PLC وصل کنید. یا اگر اتصال کابل انتخاب شده است، فرستنده را مستقیماً به سیستم کنترل وصل کنید.

سنسور سطح هیدرو استاتیکی و ظرفیت خازنی

فرستنده سطح مایع خازنی، اصل کار سنسور اصلی یک فرستنده است. به ابزاری اطلاق می شود که فشار دیفرانسیل را با تشخیص تغییرات در خازن در دو طرف دیافراگم حسگر اندازه گیری می کند. از نظر تئوری، می تواند فشار و فشار دیفرانسیل را به هر شکلی از جمله سطح مایع اندازه گیری کند. دلیل اینکه به آن ترانسمیتر سطح مایع می گویند تنها به این دلیل است که روش نصب آن به طور ویژه برای اندازه گیری سطح مایع طراحی شده است. ماهیت فرستنده سطح مایع خازنی یک فرستنده فشار دیفرانسیل است. سنسور سطح هیدرواستاتیک به روشی برای اندازه گیری سطح مایع با استفاده از اصل فشار هیدرواستاتیک اشاره دارد.

ارتفاع سطح مایع × وزن متوسط = اختلاف فشار بین سطح مایع و بالا

این روش اندازه گیری مستلزم استفاده از فرستنده فشار تفاضلی است. اگر این فرستنده فشار دیفرانسیل به گونه ای طراحی شده باشد که برای اندازه گیری سطح مایع مناسب تر باشد، به آن ترانسمیتر سطح مایع می گویند.

قیمت سنسور سطح هیدرواستاتیک

در مقایسه با سایر فرستنده های سطح مایع، سنسور سطح هیدرواستاتیک هزینه کمتری دارد. قیمت سنسور سطح هیدرواستاتیک عمدتاً تحت تأثیر وضعیت اندازه گیری است. مانند:

1. محدوده برد
2. دمای متوسط
3. محیط خورنده

فشار هیدرواستاتیک چگونه اندازه گیری می شود؟

یک مبدل فشار شناور یا یک سنسور فشار فلاش، نیروی وزنی ستون مایع را که به ارتفاع آن وابسته است، اندازه گیری می کند که به عنوان فشار هیدرواستاتیک نیز شناخته می شود. این اندازه گیری فشار مستقیماً با سطح مایع به ترتیب ستون مایع در نقطه اندازه گیری سنسور فشار متناسب است. بنابراین، برای اندازه گیری سطح لازم است که سنسور فشار تا حد امکان نزدیک به سطح کف ظرف قرار گیرد. فشار هیدرواستاتیک اندازه‌گیری شده مستقیماً با ارتفاع ستون مایع، از نقطه اندازه‌گیری سطح زمین تا سطح سطح محیط، مطابقت دارد. بنابراین ارتفاع پر شدن از فاصله سطح متوسط تا نقطه اندازه گیری با اندازه گیری فشار محاسبه می شود. با این حال، نیروی وزنی ستون مایع، بنابراین فشار هیدرواستاتیک، نه تنها به طور مستقیم با ارتفاع پر شدن متناسب است، بلکه با وزن مخصوص محیط و نیروی گرانش نیز تغییر می‌کند.

فشار هیدرواستاتیک آب چیست؟

فشار هیدرواستاتیک فشاری است که یک سیال همگن بر یک جسم وارد می کند. این یک نیروی همه جهته است که به طور یکنواخت به تمام قسمت های سطح جسم اعمال می شود. افزایش فشار هیدرواستاتیک حجم جسم تحت فشار را کاهش می دهد، اما شکل آن را تغییر نمی دهد.

فرستنده سطح هیدرواستاتیک چیست؟

ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک در واقع نوعی ترانسمیتر فشار است. ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک استفاده از ترانسمیتر فشار برای اندازه گیری سطح مایع است. فرستنده سطح فشار Hydostatic غوطه ور بر این اصل استوار است که فشار ساکن مایع اندازه گیری شده متناسب با ارتفاع مایع است. اثر پیزورزیستیو با استفاده از سیلیکون منتشر شده یا عناصر حساس سرامیکی. تبدیل فشار ساکن به سیگنال الکتریکی پس از جبران دما و تصحیح خطی به منظور دستیابی به اندازه گیری سطح مایع به خروجی ، سیگنال جریان استاندارد 4-20mADC تبدیل کنید.

چگونه فشار را با استفاده از ترانسمیتر سطح اندازه گیری می کنید؟

معمولا سطح مایع را با اندازه گیری فشار اندازه گیری می کنیم. هنگامی که فرستنده سطح مایع در یک عمق معین در مایع اندازه گیری شده قرار می گیرد.

فرمول فشار سنسور

 Ρ = ρ.g.H + Po

در فرمول :

• P: فشار روی سطح مایع فرستنده
• Ρ: چگالی مایع اندازه گیری شده
• G: شتاب گرانش محلی
• Po: فشار اتمسفر روی سطح مایع
• H: عمق فرستنده به مایع

در همان زمان، فشار مایع از طریق فولاد ضد زنگ رسانای هوا به محفظه فشار مثبت سنسور وارد می شود. سپس فشار اتمسفر Po روی سطح مایع را به محفظه فشار منفی سنسور وصل کنید. برای جبران po در پشت سنسور، فشار اندازه گیری شده توسط سنسور عبارت است از: ρ.g.H. بدیهی است که با اندازه گیری فشار P می توان عمق سطح مایع را بدست آورد.