سطحسنج اولتراسونیک محبوب است چون منطقی ساده و قیمتی معقول دارد: یک پالس صوتی به سمت سطح فرستاده میشود، از سطح بازمیگردد و از روی زمان رفت و برگشت، فاصله و در نتیجه سطح محاسبه میشود. هیچ قطعهای وارد سیال نمیشود — مزیتی بزرگ برای فاضلاب و مواد خورنده.
سرعت صوت؛ نقطهٔ قوت و ضعف
محاسبه بر پایهٔ سرعت صوت در گاز بالای مخزن انجام میشود و این سرعت به دما وابسته است (در هوا حدود ۳۴۰ متر بر ثانیه در دمای معمولی، اما با گرم شدن هوا افزایش مییابد). به همین دلیل هر سطحسنج اولتراسونیکی یک سنسور دما دارد و جبران خودکار انجام میدهد. اما اگر ترکیب گاز بالای مخزن تغییر کند — مثلاً بخار سنگین حلال جای هوا را بگیرد — جبران دما کافی نیست و خطا باقی میماند.
کجا اصلاً کار نمیکند
- خلأ: صوت برای انتشار به محیط مادی نیاز دارد؛ در مخزن تحت خلأ، اولتراسونیک مطلقاً بیفایده است. اینجا فقط رادار جواب میدهد.
- کف روی سطح: کف انرژی صوتی را جذب میکند و اکو برنمیگردد — رایجترین علت «گم شدن سیگنال» در تصفیهخانهها.
- بخار غلیظ و گرد و غبار سنگین پالس را تضعیف میکنند.
- سطح خیلی متلاطم یا شیبدار (مخصوصاً در مواد جامد که مخروط تشکیل میدهند) اکو را پراکنده میکند.
ناحیهٔ کور: مهمترین نکتهٔ نصب
سنسور بعد از ارسال پالس، مدت کوتاهی «گوش میدهد» و در همان لحظات اولیه هنوز خودش در حال ارتعاش است. نتیجه یک ناحیهٔ کور (Blocking Distance) بلافاصله زیر سنسور است — معمولاً چند ده سانتیمتر. اگر سطح مایع وارد این ناحیه شود، دستگاه عدد بیمعنی یا آخرین مقدار را نگه میدارد. پس همیشه سنسور را با فاصلهٔ کافی بالای بیشترین سطح ممکن نصب کنید.
چهار قاعدهٔ نصب
- عمود بر سطح: کوچکترین کجی، پرتو را منحرف میکند و اکو برنمیگردد.
- دور از دیواره، نردبان و لوله: اجسام داخل مخروط پرتو، اکوی کاذب میسازند. اگر ناچارید، حتماً از قابلیت حذف اکوی مزاحم (False Echo Mapping) دستگاه استفاده کنید.
- هرگز بالای مسیر ورودی نصب نکنید: جریان ریزشی مایع، اکوی قویتری از خود سطح تولید میکند.
- در نازل بلند نصب نکنید یا اگر مجبورید، نازل را کوتاه و لبهاش را صاف انتخاب کنید تا انعکاس داخلی ایجاد نشود.
گزینههای موجود
زیمنس SITRANS Probe LU برای مخازن آب و فاضلاب و شیمیایی با بدنهٔ یکپارچه، اندرس هاوزر Prosonic FDU92 برای بردهای بلندتر در مخازن بزرگ، و کرونه OPTISOUND 3010. اگر شرایط مخزنتان جزو موارد سخت بالاست، بودجه را صرف رادار کنید — مقایسهٔ کامل روشها در این مقاله آمده است.
برای انتخاب، ارتفاع مخزن، نوع سیال و شرایط بالای سطح (کف، بخار، خلأ) را بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.
برای هر مخزن، دو سؤال جدا از هم وجود دارد: «الان چقدر پر است؟» که جوابش اندازهگیری پیوسته است، و «آیا به حد معین رسید؟» که جوابش یک لول سوئیچ نقطهای است. ابزار این دو کار متفاوت است و بخش بزرگی از انتخابهای اشتباه، از قاطی کردن همین دو سؤال شروع میشود.
رادار: دقیق و بیتماس
لول ترانسمیتر راداری یک پالس مایکروویو از آنتن میفرستد، پالس از سطح مایع برمیگردد و از زمان رفتوبرگشت، فاصله و سپس سطح محاسبه میشود. چون موج الکترومغناطیسی است، اندازهگیری تقریباً مستقل از دما، فشار، بخار و چگالی است — به همین دلیل برای مخازن تحت فشار، سیالات داغ، بخار سنگین و سطح متلاطم، انتخاب اول است. نمونههای موجود در فن کنترل: لول ترانسمیتر راداری وگا VEGAPULS 61 و اندرس هاوزر Micropilot S FMR530.
اولتراسونیک: اقتصادی برای شرایط ملایم
همان منطق رادار، اما با پالس صوتی. چون سرعت صوت به دما و ترکیب گاز بالای مخزن وابسته است، سنسور جبران دما دارد؛ ولی در خلأ اصلاً کار نمیکند و بخار غلیظ و فوم هم سیگنال را ضعیف میکند. برای مخازن آب و فاضلاب و مایعات غیرحساس در فشار اتمسفریک، گزینهٔ بهصرفهای است: لول ترانسمیتر اولتراسونیک زیمنس SITRANS Probe LU و سنسور اولتراسونیک اندرس هاوزر Prosonic FDU92.
هیدرواستاتیک: ساده و مقاوم
فشار ته مخزن برابر است با ارتفاع مایع ضربدر چگالی و شتاب گرانش (P=ρgh). یک سنسور فشار در کف یا دیوارهٔ مخزن همین فشار را میخواند و به ارتفاع تبدیل میکند. نقطهٔ ضعفش هم از همین فرمول پیداست: اگر چگالی مایع تغییر کند، عدد جابهجا میشود. برای چاهها، مخازن باز و مایعاتی با چگالی ثابت، سادهترین و مقاومترین راه است؛ در مخزن تحت فشار باید بهجای آن از اختلاف فشار استفاده کرد. نمونهها: لول ترانسمیتر هیدرواستاتیک اندرس هاوزر Deltapilot S DB50L و Deltapilot FMB70.
سوئیچهای نقطهای: وقتی فقط «حد» مهم است
- ویبرهای (چنگال ارتعاشی): بدون نیاز به کالیبراسیون و تقریباً مستقل از خواص سیال؛ استاندارد محافظت در برابر سرریز و خشککاری پمپ. برای مایعات اندرس هاوزر Liquiphant FTL50 و Liquiphant M FTL51، برای جامدات و پودرها Soliphant M FTM51.
- شناور (Float): سادهترین و ارزانترین راه برای مایعات تمیز — لول سوئیچ شناور کوبولد NAB.
- مغناطیسی و بایپس: نشانگر مکانیکی کنار مخزن بههمراه سوئیچ — لول سوئیچ مغناطیسی کوبولد سری M و نشانگر سطح بایپس کوبولد NBK با گواهی ATEX.
انتخاب سریع
- بخار غلیظ، فشار، دمای بالا، تلاطم یا دقت بالا: رادار
- آب و فاضلاب اتمسفریک با بودجهٔ محدود: اولتراسونیک
- مخزن باز یا چاه با چگالی ثابت: هیدرواستاتیک
- فقط هشدار پر یا خالی شدن: لول سوئیچ ویبرهای یا شناور
شکل مخزن، نوع سیال، دما و فشار کاری و ارتفاع اندازهگیری را برای ما بفرستید تا مدل و رنج مناسب را پیشنهاد کنیم: 021-88850346 و 021-88658508.
