سنسور سطح

سنسور سطح به دستگاههایی گفته می شود که می توانند سطح مایع یا جامد موجود در انبار- انباشتگاه ، ظرف یا مجاری و لوله های دیگر را که به عنوان بخشی از پروسه ی یک سیستم محسوب می شوند را کنترل یا تعیین کنند. گونه ها ی مختلفی از سنسور سطح در تنظیمات و سیستم های پروسه ی کنترل فرآیند صنعتی وجود دارد که انتخاب آنها به نوع مایع یا جامد تحت بازبینی ، میزان دسترسی مایعات یا جامد به مواد گوناگون و ویژگان آن بستگی دارد.

سنسور سطح

سنسور سطح در بسیاری از کاربردهای دیگر خارج از تأسیسات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند و در محصولات متعارف برای مصرف کنندگان ظاهر می شوند.

انواع سنسور سطح

سنسور سطح به دو نوع کلی تقسیم می شوند که به سنسورهای سطح نقطه ای و سنسورهای سطح پیوسته (آنلاین) معروف هستند.

سنسور سطح نقطه( ای):

سنسور سطح نقطه حسگری است که برای نظارت بر زمانی که سطح در یک ظرف به یک نقطه یا موقعیت خاص رسیده باشد ، طراحی شده است.

حسگرها / آشکارسازهای سطح دستگاه های الکترونیکی یا الکترو مکانیکی هستند که برای تعیین ارتفاع گازها ، مایعات یا جامدات در مخازن یا سطل های آشغال و به منظور ارائه و ارسال سیگنال به ورودی دستگاه های مهار یا نمایشگر ، به کاربرده  می شوند.

سنسور سطح پیوسته معمولا برای تعیین ارتفاع فرآورده از وسایل فراصوت (التراسونیک) ، گنجایش خازنی ، ارتعاشی یا مکانیکی استفاده می کنند. مشخصات اصلی دربرگیرنده گونه سنسور ، عملکرد حسگر و بیشینه فاصله حسگر است. سنسورها / آشکارسازهای سطح می توانند از نوع تماسی یا عدم تماسی باشند.

سنسور سطح و سطح سنج ها

سنسور سطح و اندازه گیرهای سطح عملکردهای مشابه فراوانی دارند و واژگان این دو گونه دستگاه بیشتر به جای یکدیگر به کار بسته می شوند. یکی از اهداف ما در کمپانی بهین صنعت فردا تفهیم اصطلاحاتی است که ممکن است گاها به اشتباه رایج شده باشد و همین فرمایش گزینش را برای مشتریان سخت و برای کارشناسان مشکل تر می نماید.

سنسور سطح عموماً دستگاه هایی هستند که خروجی الکتریکی با مقدار مشخصی تولید می کنند که اثر دهنده سطح رسانه تحت نظارت است. این خروجی به طور غیر سر راست سطح سیال را به نوعی اثر می دهد که کما بیش متناسب است لغایت خروجی سیگنال بتواند کالیبره شود و به قرائت راستین سطح تبدیل شود.

کارکرد سنسور سطح

به عنوان مثال ، در یک مخزن سوخت وسایل نقلیه موتوری ، یک سنسور سطح تعبیه شده در مخزن سوخت برای فرآوری یک خروجی الکتریکی کاربرد می شود که توانایی عملکرد ورودی به دستگاه (یک سطح سنج) را دارد که میزان احضار سطح سوخت را به راننده. این سنسور سطح سوخت را به ولتاژ الکتریکی ، مقاومت یا پارامتر دیگری تبدیل می کند که به عنوان پروکسی برای مقدار فیزیکی سوخت باقی باقیمانده در انبار- انباشتگاه عمل می کند.

سطح سنج چیست ؟

اصطلاح سطح سنج به دستگاهی گفته می شود که منجر به اندازه گیری مستقیم سطح سیال یا جامد می شود ، در حالی که سنسور سطح یک خروجی غیر سر راست را ارائه می دهد که سطح را نشانه می دهد اما به طور مستقیم به کاربر نمایش دیتا نمی شود. در مثال خودرو ، از هر دو دستگاه بهره‌گیری شده است - سنسور در اندوختگاه سوخت و اندازه گیری روی داشبورد.

اصطلاحات دیگری نیز درباره وارسی و اندازه گیری سطح وجود دارد که از دسته آنها می توان به آن اشاره کرد ، مشابه آشکارساز سطح و مبدل سطح. این اصطلاحات برای نشان دادن معادل یک سنسور سطح برای اهداف این بحث در عقیده گرفته می شوند.

انواع عمومی سنسور سطح

سنسور سطح به دو نوع کلی تقسیم می شوند که به سنسور سطح نقطه و سنسورهای سطح پیوسته سرشناس هستند.

سنسور سطح نقطه

سنسور سطح نقطه حسگری است که برای وارسی بر زمانی که سطح در یک ظرف به یک نقطه یا موقعیت خاص رسیده باشد ، طراحی شده است. یک وسیله مکانیکی رایج که به عنوان سنسور سطح پیشه می کند و اغلب ملت با آن آشنا هستند ، شیر شناور است که در بسیاری از مخازن آبخانه وجود دارد.

شیر شناور

منظور از شیر شناور این است که چه زمانی سطح آب در اندوختگاه به نقطه پر شدن برسد. حرکت شناور با بالا آمدن سطح آب الی نقطه پر شدن مد نظر ، سوپاپ پر کننده را خاموش می کند و از پر شدن بیش از بی گمان اندوختگاه آبخانه ممانعت می کند.

پس از شستشوی دست به آب ، سطح آب اندوختگاه زیر می آید و باعث افت شناور می شود و دریچه پر شدن مجدداً باز می شود تا آب شیرین دوباره پر شود. سنسور سطح نقطه برای اطمینان از رسیدن به شرایطی استفاده می شوند.

یعنی وقتی سطح سطح ظرف به یک نقطه مطلوب قبض ، آنها را مهار می کنند. به این معنا که آنها دستگاه های باینری هستند و خارج از شرایط تعیین شده تعیین نمی کنند که در طول دیگر نقاط در چه سطح باشد.

سنسور سطح پیوسته

سنسور سطح پیوسته به گونه ای طراحی شده اند که میزان خواستن سطح را در تمام موقعیت های سطح مایع در یک ظرف فراهم می کنند. سنسور سوخت برای خودرو هایی که قبلاً بیان شد مثالی از سنسور سطح پیوستگی است ، به این معنی که سیگنالی را برای اندازه گیری میزان سوخت سوخت باک ، روی داشبورد ارسال می کند ، چه پر ، چه نصفه پر ، چه ¼ پر و غیره. به طور همیشگی اطلاعاتی در باره سطح سوخت مخزن تأمین می کند.

ویژگی های سنسور سطح

ویژگی دیگری که برای توصیف سنسور سطح کاربرد می شود ، طبقه بندی آنها به عنوان سنسورهای تهاجمی یا غیر تماسی است. سنسورهای تهاجمی به حسگرهایی گفته می شود که در آنها بخشی از حسگر باید با مایع یا مونث ای که سطح آن در حال اندازه گیری است تماس پیدا کند الی دستگاه قرائت خود را ایجاد کند.

در حسگر سطح راداری یا التراسونیک ، سنسور غیر تماسی از تکنولوژی استفاده می کنند که نیازی به غوطه وری مستقیم سنسور در مایعات اندازه گیری شده ندارد ولی در عوض از یک روش غیرتهاجمی مثل انتقال امواج فراصوت یا التراسونیک و یا امواج الکترومغناطیسی برای تعیین سطح استفاده می کنند.

انواع سنسور سطح و فن آوری ها

سنسور سطح برای تعیین سطح مونث تحت نظارت از یکی از چندین رویکرد فناوری استفاده می کنند. این روش ها از موقعیت مکانیکی ، تغییر در مشخصات الکتریکی یا انرژی الکترومغناطیسی یا صوتی برای تبدیل سطح به یک سیگنال قابل کاربرد استفاده می کنند که می تواند کالیبره شود تا نشان ای ریزبین از سطح در یک ظرف را کالیبره کند.

برگزیدن شیوه برای هر کاربرد خاص به ماهیت ماده ای که سطح آن اندازه گیری می شود (به اصطلاح رسانه) ، ویژگی ها فیزیکی آن (مانند گرانروی ، خورندگی و غیره) و شرایط محیط کاری مثل دما ، خفگی و پهنه مقادیری که سنسور برای کار کردن به آنها موظف است ، دارد.

انواع سنسورهای سطح

•    کلیدهای شناور یا سنسورها
•    سوئیچ ها یا سنسورهای سطح پدالی روتاری
•    سنسور سطح هیدرواستاتیک
•    حسگرهای سطح لودسل
•    سنسور سطح نوری
•    سنسور سطح ویبره (چنگال تنظیم)
•    سنسور سطح اولتراسونیک
•    سنسور سطح الکترومغناطیسی (رادار)
•    سنسور سطح لیزر
•    سنسور سطح مغناطیسی
•    سنسور سطح خازنی
•    سنسور سطح رسانا یا مقاومت

تکنیک اندازه گیری سطح 

 به تکنیک های ابزار دقیق طراحی شده برای اندازه گیری ارتفاع یک سیال یا جامد در ظرف حاوی آن اشاره دارد.

اندازه گیر سطح 

اندازه گیری سطح می تواند مقادیر پیوسته یا نقطه ای باشد.

سنسور سطح مداوم / پیوسته

 سنسورهای سطح مداوم سطح را در یک محدوده مشخص اندازه گیری می کنند و مقدار دقیق ماده را در یک مکان مشخص تعیین می کنند .

سنسور سطح نقطه ای 

سنسور سطح نقطه فقط مشخص می کنند که آیا ماده بالاتر یا پایین تر از نقطه حساس است. به طور کلی دومی سطوح بیش از حد بالا یا پایین را تشخیص می دهد.

از آنجا که همه سیستم های اندازه گیری سطح به ویژگی های خاصی از مواد فرآیند مانند چگالی ، ظرفیت ، دما و غیره متکی هستند و هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

روش مستقیم

روش مستقیم اندازه گیری سطح ، سطح یا سطح جامد و مایع را حس می کند و تحت تأثیر تغییر چگالی یا وزن مخصوص مواد قرار نمی گیرد.

روش غیر مستقیم

در این روش سطح با برخی پارامترهای فیزیکی دیگر مانند فشار ، وزن یا دما اندازه گیری می شود. این شامل تبدیل اندازه گیری به مقدار دیگر مانند فشار به سطح با تعیین میزان فشار مواد بر روی محل خاص است.

سوئیچ سطح

کلیدهایی که ارتفاع یک مایع یا جامد را در مخزن یا نوع دیگری از مخازن تشخیص می دهند. رایج ترین انوع سوئیچ سطح، سوئیچ سطح مکانیکی است.

اندازه گیری سطح مایع

تشخیص سطح مایعات

سیگنال انتقال التراسونیک غیرتهاجمی

 شامل انفجارهای کوتاه انرژی اولتراسونیک است. تنها سیگنال دریافت شده در این مدت واجد شرایط پردازش سیگنال اضافی خواهد بود. سیگنال یک مخزن خالی و خشک دریافت نمی شود و بنابراین نادیده گرفته می شود.

شناور مغناطیسی و مکانیکی 

با استفاده از سنسورهای شناور مغناطیسی ، تعویض زمانی اتفاق می افتد که یک آهنربای دائمی مهر و موم شده در داخل یک شناور به سطح فعال شدن بالا یا پایین بیاید.

با یک شناور مکانیکی ، سوئیچینگ در نتیجه حرکت یک شناور در برابر یک سوئیچ مینیاتوری (میکرو) رخ می دهد.

پنوماتیک

از فشرده سازی یک ستون هوا در برابر دیافراگم برای فعال کردن یک سوئیچ استفاده می شود ، هیچ مایع فرایندی با قسمت های متحرک سنسور تماس نمی گیرد. 

در مواردی که شرایط خطرناک وجود دارد استفاده می شود. 

  1. استفاده از مایعات بسیار چسبناک 
  2. تکنیک کم هزینه برای نظارت بر سطح نقطه

رسانا 

  1. ایده آل برای تشخیص سطح نقطه ای طیف وسیعی از مایعات رسانا 
  2. استفاده از منبع تغذیه با ولتاژ پایین و جریان محدود که بر روی الکترودهای جداگانه اعمال شده است .طراحی شده برای کار در محیطهای با مقاومت بالاتر

تشخیص مداوم سطح مایعات

مغناطیسی محدود کننده 

مشابه سنسورهای نوع شناور از این نظر که یک آهنربای دائمی که داخل شناور بسته شده است ساقه ای را بالا می برد که در آن یک سیم مغناطیسی محدود شده مهر و موم شده است. 

ایده آل برای اندازه گیری سطح بالا و مداوم انواع مختلف مایعات در ظروف ذخیره سازی و حمل و نقل

زنجیره مقاومتی

مشابه سنسورهای سطح شناور مغناطیسی از این نظر که یک آهنربای دائمی مهر و موم شده در داخل شناور ساقه ای را بالا و پایین می برد که در آن کلیدها و مقاومتها بسته شده اند.

وقتی سوئیچ ها بسته می شوند ، مقاومت جمع می شود و به سیگنال های جریان یا ولتاژ متناسب با سطح مایع تبدیل می شود.

مقاومتی مغناطیسی 

شبیه به سنسورهای سطح شناور ، اما یک جفت آهنربای دائمی در داخل محور بازوی شناور مهر و موم می شود - با حرکت شناور به سمت بالا و حرکت مکان به عنوان موقعیت زاویه ای میدان مغناطیسی

فشار هیدرواستاتیک

سنسور فشار شناور یا خارجی مناسب برای اندازه گیری سطح مایعات خورنده در مخازن عمیق یا آب در مخازن - استفاده از مواد شیمیایی سازگار برای اطمینان از عملکرد مناسب مهم است - تجاری از 10mbar تا 1000bar

حباب هوا 

از لوله ای با دهانه زیر سطح مایع استفاده می کند. فاقد قطعات متحرک است و آنها را برای اندازه گیری سطح آب با مقدار زیادی جامدات معلق مناسب می کند تنها قسمت سنسور که با مایع تماس دارد یک لوله حبابی است که از نظر شیمیایی با موادی که سطح آن قرار است سازگار باشد.

اشعه گاما

سطح را با تضعیف پرتوهای گاما که از داخل یک رگ فرایند عبور می کنند اندازه گیری می کند measurement امکان اندازه گیری بدون تماس را فراهم می کند که در آن گرمای فلز مذاب هرگونه تکنیک تماس را غیر عملی می کند.

اندازه گیری های سطح جامد

تشخیص نقطه و سطح مداوم برای مواد جامد

نقطه ارتعاشی

در سنسورهای سطح ارتعاشی ، دو کریستال پیزوالکتریک در پایه پروب وجود دارد. سیگنالی در فرکانس برابر رزونانس خود پروب به یک کریستال ارسال می شود.

ارتعاش پروب به دلیل تحریک الکتریکی رخ می دهد که باعث تغییر شکل فیزیکی بلور می شود. کریستال دوم در غیاب مواد ارتعاش پروب را احساس می کند.

تغییر شکل فیزیکی در کریستال دوم به دلیل این ارتعاش رخ می دهد و ولتاژ ایجاد می شود که توسط مدار الکترونیکی قابل تشخیص است. ارتعاش در مواردی که مواد در اطراف پروب وجود داشته باشد کاهش می یابد و بنابراین ولتاژ تولید شده توسط کریستال دوم به حداقل می رسد.

به دلیل تغییر ولتاژ خروجی در مدار ، وضعیت رله بر این اساس تغییر می کند.

پدالی چرخشی 

این سنسور سطح از طریق دیواره رگ نصب شده است تا بتواند به راحتی در رگ بچرخد. یک موتور الکتریکی کوچک برای حرکت پارو با کمک چیدمان گیربکس نصب شده و در صورت عدم وجود مواد ، آزادانه می چرخد.

هنگامی که مواد در مسیر پارو زدن قرار می گیرند ، چرخش محور متوقف می شود و به وجود مواد در آن سطح در رگ اشاره می کند یا واحد را هشدار می دهد یا وضعیت را کنترل می کند.

خازنی

اصل کار سنسور سطح خازنی این است که یک فرکانس رادیویی به کاوشگر اعمال می شود و به طور مداوم برای اندازه گیری تغییرات ناشی از محیط اطراف مشاهده می شود.

هنگامی که پروب سنسور با مواد برخورد می کند ، به دلیل تغییر در فرکانس رادیویی ، ظرفیت افزایش می یابد.

دیواره ظرف و پروب فعال سنسورها دو صفحه خازن دارای مساحت (A) را تشکیل می دهند و فاصله ثابت بین دو صفحه (d) را دارند. در غیاب مواد اطراف هوا و عایق ، دی الکتریک با ثابت دی الکتریک (K = 1) تهیه کنید.

هنگامی که هر ماده ای هوا را با ثابت دی الکتریک بیشتر از یک جابجا می کند (K> 1).  ظرفیت افزایش یافت. این تغییر اندازه گیری و با آن مقایسه می شود.

وزن و سیستم کابل

در این دستگاه ها کابل که با وزن محکم شده است به داخل ظرف فرستاده می شود و هنگامی که با مواد موجود در ظرف برخورد می کند متوقف می شود.

سپس آن را بکشید و به سنسوری که در بالای رگ است ارسال کنید. در بدنه سنسور 9 دستگاه الکترونیکی جهت موتور را کنترل می کند و فاصله را در هر دو جهت اندازه گیری می کند و وزن و سیستم کابل به سمت بالا یا پایین حرکت می کند.

فراصوت 

آشکارسازهای سطح مافوق صوت یا با جذب انرژی صوتی هنگام حرکت از منبع به گیرنده یا تضعیف صورت دیافراگم ارتعاشی کار می کنند.

با تولید پالس اولتراسونیک و اندازه گیری زمان لازم برای بازگشت اکو عمل می کند. در صورتی که سنسورهای سطح اولتراسونیک در بالای مخزن نصب شده باشد. 

انتقال زمان رفت و برگشت (ترنژیت تایم) ، نشان دهنده عمق فضای بالای مواد داخل مخزن است. درصورتی که در ته مخزن نصب شده باشد ، زمان سفر عمق مواد داخل مخزن را نشان می دهد.

برای اندازه گیری زمان سفر اکو یک پالس اولتراسونیک ، لازم است مقداری از انرژی صوتی منعکس شود.

ذرات جامد بازتابنده خوبی هستند. خاکهای سست دارای ویژگی بازتاب ضعیفی هستند زیرا تمایل به جذب نبض صوتی دارند.

از آنجا که زاویه بازتاب برابر با زاویه تابش است. مهم است که سطح بازتابنده مسطح باشد. اگر سطح شیب دار باشد ، پژواک آن به عقب هدایت نمی شود و فاصله عمودی را منعکس نمی کند.

لیزر 

فرستنده ای که روی رگ بالا نصب شده است ، سیگنالی را از طریق آنتن به سمت سطح اندازه گیری شده ارسال می کند.

یک گیرنده سیگنال برگشتی را با استفاده از یک آنتن دوم تشخیص می دهد. اندازه گیری لیزری از نور مادون قرمز استفاده می کند که می تواند به عنوان تابش الکترومغناطیسی و همچنین جریان بدنی تشکیل شود.

سلول بار 

سلولهای بار وزن مواد موجود در مخزن و وزن مخزن را اندازه گیری می کنند. وزن مخزن برای ما مشخص است. وزن مخزن از قرائت کم شده و وزن محتویات داخل مخزن باقی می ماند.

با دانستن سطح مقطع مخزن و وزن مخصوص مواد. حجم یا عمق مواد را می توان محاسبه کرد.

تابش 

شامل نگهدارنده منبع اشعه گاما در یک طرف مخزن و یک آشکارساز گاما در طرف دیگر مخزن است. پرتوهای گاما از منبع در یک باند نازک تابش به سمت آشکارساز هدایت می شوند. وقتی اشعه گاما به دیواره ضخیم رگ نفوذ می کند ، سطح انرژی آن کاهش می یابد.

تابش دریافتی

در آشکارساز گاما با ضخامت دیواره های مخزن و حد واسط بین منبع تابش و آشکارساز متناسب است. هرچه محیط بین منبع و آشکارساز ضخیم تر باشد ، اشعه کمتری توسط آشکارساز دریافت می شود و بالعکس.

هنگامی که مخزن خالی است ، اشعه گاما تنها از دو دیواره مخزن عبور می کند و هوا را در مخزن خالی عبور می دهد.

دیفرانسیلی

میزان تابش دریافت شده توسط آشکارساز مربوط به سطح مواد در مخزن است. هنگامی که سطح مواد در مخزن افزایش می یابد ، میزان تابش دریافتی کاهش می یابد. اتلاف تابش دریافتی از دیواره های مخزن ثابت است چه مخزن پر باشد چه خالی.

سنسور سطح ضربه کوچک

در سنسور سطح ضربه کوچک ، عنصر حسگر پروب طناب فولادی است. یک موج بسیار کوتاه از پروب فولادی عبور کرده و عملاً عاری از تضعیف به سطح محصول هدایت می شود.

در اینجا به عقب منعکس می شود و در امتداد طناب کاوشگر برای ارزیابی وسایل الکترونیکی حرکت می کند و سپس سطح جامد را در زمان پرواز تعیین می کند.

مایکروویو 

در سنسورهای سطح شکست پرتو مایکروویو ، یک پرتو به منطقه اندازه گیری ارسال می شود ، یک سیگنال در آشکارساز دریافت می شود.

هنگامی که مواد فرآیند مسیر پرتو را می شکند ، به دلیل بازتاب سیگنال و به دلیل جذب پرتو در مواد ناشی از رزونانس مولکولی و یونی ، سیگنال دریافت شده در آشکارساز را کاهش می دهد.

آشکارساز سطح شکستن پرتو 

آشکارسازهای سطح شکستن پرتو از آنتن های بسیار کوچکی استفاده می کنند به طوری که زاویه شامل پرتو پهن است. اگرچه دامنه سیگنال به سرعت متناسب با مربع فاصله می افتد که به طور قابل توجهی بیشتر از تکنیک های اولتراسونیک یا هسته ای است.

تکنیک تیر شکن برای تشخیص مواد بزرگ و ساینده مانند زغال سنگ ، مواد معدنی ، خرده چوب و تفاله سبزیجات مفید است. همچنین برای تشخیص مواد بسیار سبک مانند خاک اره خشک و مواد پودری در بستر سیال مفید است.

شناور 

در سنسور سطح شناور شناور تا بالای سیلو پیچیده می شود و سپس پایین می آید تا زمانی که محدودیت سیم شل سیگنال را به منطق توالی می دهد. طول کابل پشتیبانی بیشتر از 15 فاصله بین سطح جامد و بالای سیلو است. عمق جامد را می توان با تفریق از ارتفاع سیلو پیدا کرد.

نوری 

در سنسور سطح نوری ، یک پرتو از نور به سطح جامدات منتقل می شود و به ترانزیستور نوری که در همان نگهدارنده منبع نور قرار دارد بازتاب می شود.

با تنظیم حساسیت ترانزیستور ، واحد را می توان در محدوده تشخیص سطح نقطه در خدمات جامد کالیبره کرد.

هنگامی که نور از یک فاصله ثابت در جامد عبور می کند ، می توان از شدت نور دریافتی در آشکارساز برای تعیین سطح جامدات استفاده کرد.

از سنسورهای سطح می توان به عنوان حسگر تعیین کننده یا تشخیص سطح مداوم در لجن استفاده کرد. این سنسور می تواند دارای چندین آشکارساز حساس به نور باشد که اجازه می دهد سوئیچ بیش از یک نقطه رخ دهد.




  • وضعیت
  • جدیدترین
  • پربازدیدترین
  • پرفروشترین
  • ارزانترین
  • گرانترین
ثبت سفارش
تعداد
عنوان