تصنيف مستشعرات مستوى السائل

مستشعر مستوى السائل (مقياس مستوى هيدروستاتيكي/جهاز إرسال مستوى السائل/مستشعر مستوى السائل/مستشعر مستوى الماء) هو مستشعر ضغط يقيس مستوى السائل. يعتمد مستشعر مستوى السائل من نوع إدخال الضغط الساكن (مقياس مستوى السائل) على مبدأ أن الضغط الساكن للسائل المقاس يتناسب طرديًا مع ارتفاعه. وهو عبارة عن إشارة كهربائية، يتم تحويلها بعد ذلك إلى إشارة كهربائية قياسية (عادةً 4-20 مللي أمبير/1-5 فولت تيار مستمر) بعد تعويض درجة الحرارة والتصحيح الخطي.

تصنيف مستشعرات مستوى السائل

مقسمة إلى فئتين:

النوع الأول هو نوع التلامس، بما في ذلك مستشعر مستوى السائل ذو الضغط الثابت أحادي الحافة / مستشعر مستوى السائل ذو الضغط التفاضلي ثنائي الحافة، ومستشعر مستوى السائل ذو الكرة العائمة، ومستشعر مستوى السائل المغناطيسي، ومستشعر مستوى السائل الغاطس، ومستشعر مستوى السائل الكهربائي ذو الكرة العائمة الداخلية، ومستشعر مستوى السائل الكهربائي ذو الإزاحة، ومستشعر مستوى السائل السعوي، ومستشعر مستوى السائل المغناطيسي الانضغاطي، ومستشعر مستوى السائل المؤازر، إلخ.

أما النوع الثاني فهو النوع الذي لا يتطلب التلامس، وينقسم إلى أجهزة استشعار مستوى الموجات فوق الصوتية، وأجهزة استشعار مستوى الرادار، وما إلى ذلك.

يُعدّ مستشعر مستوى السائل الغاطس الهيدروستاتيكي (مقياس مستوى السائل) مناسبًا لقياس مستوى السوائل في مختلف الوسائط في مجالات البتروكيماويات، والمعادن، والطاقة الكهربائية، والصناعات الدوائية، وإمدادات المياه والصرف الصحي، وحماية البيئة، وغيرها من الأنظمة والصناعات. يتميز المستشعر ببنية متقنة، وسهولة في الضبط، ومرونة في التركيب، مما يوفر سهولة في الاستخدام. يمكن للمستخدمين اختيار طرق إخراج الإشارة القياسية 4-20 مللي أمبير، و0-5 فولت، و0-10 مللي أمبير، وغيرها، وفقًا لاحتياجاتهم. يُعدّ استخدام مبادئ الضغط الهيدروستاتيكي لقياس مستوى السائل تطبيقًا هامًا لمستشعرات الضغط. يضمن استخدام كابلات خاصة مزودة بقنوات تهوية في المنتصف، وتقنية إحكام خاصة، ليس فقط منع تسرب الماء إلى المستشعر، بل أيضًا ربط حجرة الضغط المرجعي بالضغط المحيط، مما يضمن دقة عالية واستقرارًا فائقًا للقياس.

مقارنة بين أجهزة استشعار مستوى السائل المختلفة

1. مستشعر مستوى السائل العائم: يعمل مستشعر مستوى السائل العائم على تحويل الكرة المغناطيسية العائمة إلى عوامة، وقد صُمم وفقًا لمبدأ أرخميدس للطفو. يستخدم هذا المستشعر تقنية استشعار الإجهاد بالغشاء المعدني الدقيق لقياس مستوى السائل، أو مستوى الحدود، أو كثافة السائل. ويمكن ضبطه بسهولة باستخدام الأزرار الموجودة عليه أثناء التشغيل.

2. مستشعر مستوى السائل بالكرة العائمة: يتكون جهاز إرسال مستوى السائل بالكرة العائمة من كرة مغناطيسية عائمة، وأنبوب قياس، ووحدة إشارة، ووحدة إلكترونية، وصندوق توصيل، وأجزاء تثبيت. عادةً، تكون الكثافة النوعية للكرة المغناطيسية العائمة أقل من 0.5، مما يسمح لها بالطفو فوق سطح السائل والتحرك لأعلى ولأسفل على طول أنبوب القياس. هذا الأنبوب مزود بعنصر قياس يحول إشارة مستوى السائل المقاسة إلى إشارة مقاومة تتناسب مع تغير مستوى السائل تحت تأثير المجال المغناطيسي الخارجي، ثم تقوم الوحدة الإلكترونية بتحويلها إلى إشارة خرج قياسية تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير أو غيرها. يتميز مستشعر مستوى السائل بدائرة معيارية، مما يمنحه مزايا مقاومة الأحماض والرطوبة والصدمات والتآكل، وغيرها. تحتوي الدائرة على دائرة تغذية راجعة للتيار الثابت ودائرة حماية داخلية، مما يضمن ألا يتجاوز تيار الخرج الأقصى 28 مللي أمبير، وبالتالي حماية مصدر الطاقة بشكل موثوق وحماية العداد الثانوي من التلف.

3. مستشعر مستوى السائل بالضغط الساكن: يعمل جهاز الإرسال وفقًا لمبدأ قياس الضغط الهيدروستاتيكي. ويستخدم عادةً مستشعر ضغط سيليكوني لتحويل الضغط المقاس إلى إشارة كهربائية، ثم يتم تضخيمها بواسطة دائرة تضخيم وتعويضها بواسطة دائرة تعويض. يُخرج الجهاز تيارًا يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير أو بين 0 و10 مللي أمبير.

كيف يعمل مستشعر مستوى السائل

باستخدام مبدأ قياس الضغط الساكن: عند غمر مستشعر مستوى السائل في عمق معين من السائل المراد قياسه، تكون معادلة الضغط على سطح السائل للمستشعر كالتالي: P = ρ × gH + Po. في هذه المعادلة: P: موضع سطح السائل للمستشعر، ρ: كثافة السائل المراد قياسه، g: تسارع الجاذبية الأرضية، Po: الضغط الجوي على سطح السائل، H: عمق المستشعر داخل السائل. في الوقت نفسه، يُضخ ضغط السائل إلى حجرة الضغط الموجب للمستشعر عبر أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ موصل للهواء، ثم يُوصل الضغط الجوي Po على سطح السائل إلى حجرة الضغط السالب للمستشعر لمعادلة الضغط Po على الجزء الخلفي من المستشعر، وبالتالي يكون الضغط المقاس بواسطة المستشعر: ρ × gH. من الواضح أنه بقياس الضغط P، يمكن الحصول على عمق مستوى السائل. المميزات: ◆ استقرار جيد، حيث يصل استقرار النطاق الكامل وموضع الصفر على المدى الطويل إلى 0.1% من النطاق الكامل سنويًا. يكون الانحراف في درجة الحرارة أقل من 0.1% من النطاق الكامل ضمن نطاق درجة حرارة التعويض من 0 إلى 70 درجة مئوية، وأقل من 0.3% من النطاق الكامل ضمن نطاق درجة حرارة التشغيل المسموح به بالكامل.

◆يحتوي على دائرة حماية من عكس القطبية ودائرة حماية من التيار. عند عكس قطبية الأقطاب الموجبة والسالبة أثناء التركيب، لن يتضرر جهاز الإرسال. في حالة حدوث خلل، سيقوم جهاز الإرسال تلقائيًا بتقييد التيار إلى 35 مللي أمبير.

◆ هيكل صلب، بدون أجزاء متحركة، موثوقية عالية وعمر خدمة طويل.

◆ سهولة التركيب، هيكل بسيط، اقتصادي ومتين.