ترانسمیتر سطح

 انواع ترانسمیتر سطح و کاربرد آن

ابزارهای کنترلی ابزار حیاتی صنایع و معادن است. ایمنی فرآیندهای استخراج و تولید و ذخیره مخازن به اطلاعاتی وابسته است که از طریق سنسورها و ابزارهای سنجش دقیق به مراکز کنترلی گزارش می‌شود و اگر اطلاعات ورودی دقیق نباشد و دستگاه‌ها به خوبی کار نکند، بعید نیست شاهد اختلالات گسترده باشیم. به مرور، تجهیزات قدیمی فرسوده می‌شود و عمر قطعات الکترونیکی به پایان می‌رسد. سیستم‌‌های آنالوگ جای خود را به دیجیتال می‌دهند و پیشرفت روز به روز تکنولوژی، نیاز به بازنگری اساسی در قطعات صنعتی را بیش از پیش گوشزد می‌کند. این روزها ابزارهای کنترلی مانند ترانسمیتر سطح باید اطلاعات را به صورت آنلاین و منظم در اختیار مرکز فرمان بگذارد. میزان خطای حداقلی داشته باشد و با کاهش میزان تماس با سطح مخزن، فرسودگی قطعات کاهش پیدا کند.

در صنایع و معادن اندازه‌‌گیری سطح سیالات و جامدات گازها اهمیت بسیاری دارد و باید بر اساس اهداف بهره‌برداری بدون کوچکترین خطایی کار ثبت و اندازه‌گیری به وسیله ابزارهای دقیق انجام شود. پیشرفت تکنولوژی این روزها به وضوح ضرورت جایگزینی ابزارهای پیشرفته را نشان می‌دهد و دستگاه‌های قدیمی دیگر پاسخگوی صنایع نیست.

برای ثبت داده در شرایط حساس ترانسمیتر سطح بعد از نصب و راه‌اندازی، سطح مخازن را به دقت اندازه‌گیری می‎‌کند و با ارسال دیتا به صورت دیجیتال، به موقع اطلاعات لازم را به تیم نظارتی خواهد داد.

Level transmitter یا ترانسمیتر سطح نوعی سنسور اندازه گیری سطح مخزن است که سنجش سطح جامدات یا مایعات را نه فقط بر اساس سطح هشدار بلکه به صورت پیوسته انجام می‌دهد.

تفاوتی که با انواع سنسورهای هشداری  یا سوئیچ‌ها دارد در عملکرد پیوسته آن است به این معنا که نیازی نیست که سطح مخزن به حالت پیش فرض هشدار برسد تا سنسور فعال شود بلکه این قطعه الکترونیکی به صورت مستمر سطح مخزن را پایش می‌کند. به این دلیل می‌تواند گفت لول ترانسدیوسر همانطور که از نامش پیداست نوعی دستگاه مخابره کننده سطح مخزن است نه سنسور هشدار که در شرایط خاص فعال می‌شود.

ویژگی‎های اصلی ترانسمیتر سطح

لول ترانسمیتر یا همان سنجش‌گر سطح، قرار است که ارتفاع سیالات سطح مخزن را اندازه‎گیری کند. علاوه بر این تخمینی ارائه می‎‌دهد برای مقدار مایعاتی که داخل مخزن وجود دارد. برای سوخت اتومبیل‌های دیزلی نیز لازم است تا مقدار سوخت در تانکر مشخص شود که از همین سنسورها برای این امر استفاده می‌شود. لازم است که هشداردهنده‌ای وجود داشته باشد تا در صورت کمتر یا بیشتر شدن سوخت از حد مجاز بتواند هشدار لازم را بدهد.

باید امکان کنترل از راه دور را فراهم کند تا توسط PLC یا سایر تجهیزات کنترلی، قابل رصد کردن باشد. برای ورودی‌های سیستم‌ تله‎متری و برای کنترل چاه نیز از ترانسمیتر سطح استفاده می‎کنند و برای کنترل سطح مواد حین لایروبی نیز می‌توان روی این سنسورها حساب کرد.

انواع ترانسمیتر سطح

ترانسمیتر سطح به طور کلی به 5 دسته تقسیم می‌شود:

1- ترانسمیتر سطح راداری

پیش از آنکه ترانسمیتر سطح راداری را بررسی کنیم، بهتر است کمی در مورد سیستم‌های راداری توضیح دهیم. بخش مهمی از ابزارهای دقیق اندازه‌گیری سطح بر اساس دفع و جذب امواج رادیویی کار می‌کند که اولین بار سال 1925 هویت تیلو و لئو یانگ در ارتش آمریکا برای اندازه‌گیری لایه اتمسفر از سیستم‌های رادار استفاده کردند و 1934 رادار به سیستم‌های کشتی راه پیدا کرد.

هم امواج رادار و هم امواج مایکروویو با سرعت نور حرکت می‌کنند اما فرکانس‌ آن‌ها با هم متفاوت است. امواج رادار رادیویی FM چیزی میان 88 تا 108 مگاهرتز فرکانس دارد و امواج مایکروویو چیزی میان 1 تا 300 گیگا هرتز و توان رادار 0.001 mw/m² و توان امواج مایکروویو بسیار بالاتر و به 0.1 تا 5 mw/m² می‌رسد. از آنجایی که توان امواج مایکروویو بالاتر است، اثرات پوششی آن نیز متفاوت است.

سنسورهای ترانسمیتر سطح راداری، از قطعه‌ای برای مخابره امواج، آنتن گیرنده و پردازنده سیگنال و قطعه‌ای به عنوان رابط کابل تشکیل شده است. روش عملکرد این سنسور در واقع شبیه سیستم‌های آلتراسونیک است و تنها تفاوت آن در موج فراصوت است.

 این موج شدیدا به شرایط محیطی وابسته است و در هر شرایط سرعت متفاوتی از خود نشان می‎دهد اما در مورد امواج ترانسمیتر سطح راداری، سرعت موج الکترومغناطیسی که به سطح سیال برخورد می‌کند به شرایط محیطی وابسته نیست و فاکتور ثابت‌دی‌الکتریک روی آن تاثیر خواهد داشت. موج استفاده شده در ترانسمیتر سطح راداری از نوع مایکروویو است؛ دقیقا همان سیگنال‌هایی که در رادیو و تلویزیون و موبایل مورد استفاده قرار می‎گیرد.

اساس عملکرد ترانسمیتر سطح راداری تابش امواج رادیویی و برخورد آن به سطح سیال است، در ادامه موج تابیده شده دریافت می‎شود و سطح سیال محاسبه خواهد شد. زمانی که مخزن خالی باشد، موجی که به ته مخزن تابیده شده در بازگشت دارای یک پیک در سیگنال است و در مقابل اگر مخزن پر باشد، برخورد با سطح یک پیک کوچ و برخورد با ته مخزن یک پیک کامل ایجاد خواهد کرد. پیک کامل تا حدودی پایین‌تر از بخش انتهایی مخزن خواهد بود و دلیل این امر تغییری است که در سرعت موج ارسالی برخورد کرده با سطح مخزن ایجاد شده است.

سیستم‌های راداری به نوعی سیستم تشخیص شی است، امواج رادیویی برای تعیین دامنه و زاویه و سرعت اشیا استفاده می‌شود. سیستم راداری شامل یک فرستنده است، فرستنده‌ای که امواج الکترومغناطیسی تولید می‎کند، یک آنتن فرستنده، یک آنتن دریافت کننده، یک گیرنده و یک پردازنده که امکان پردازش خواص اشیاء را خواهد داد، پالس مداوم که از فرستنده ارسال می‌شود و جسم را منعکس می‎کند و به گیرنده ارسال می‌کند، اطلاعاتی که ارائه می‌شود شامل محل و سرعت شی نیز خواه بود.

ترانسمیتر سطح راداری vega 61

ترانسمیتر سطح راداری که در دسته ابزار دقیق جای می‌گیرند انواع و اشکال متنوعی دارند. هر کدام از این ابزارهای برای ارتفاع‌هی متفاوتی به کار می‌رود. ترانسمیتر سطح راداری vega 61، یکی از پر کاربردترین‌ ابزارهای سنجش است که با ولتاژ 24 مستقیم با سیگنال‎های 4 تا 20 به نحوی طراحی شده‌اند که از طریق پروتکل HART روی مخزن به حالت دو سیمه وصل شوند و ارتباط با سیستم‌های دیگر میسر شود.

این ابزار دقیق برای فرآیند پیوسته و سیستم‌های کنترلی و اندازه‌گیری‌ها و نمونه‌برداری‌ها کارایی مناسبی دارد. این سنسور امکان استفاده در سطوح مختلف و ارتفاعات گوناگون را خواهد داد و در عین حال سیگنال‎‎های خروجی به راحتی کنترل می‎شود. اگر نیاز به سیگنال‌های عدم تطابق وجود داشته باشد نیز می‌توان انتظار عملکرد مناسبی از این سنسور داشت.

نکته مهم در مورد ترانسمیتر سطح راداری vega 61 این است که در برابر رطوبت پایداری مناسبی ندارد و اگر در برابر نشتی قرار بگیرد دچار آسیب می‌شود. از این سنسور می‌توان در ارتفاعات 4.41 متر و دماهای بالا نیز استفاده کرد و برای فشارهای بالای 8 اتمسفر نیز می‌توان روی این سنسور حساب کرد. از نظر عایق‌بندی در کلاس 54 IP قرار می‌گیرد.

اهمیت دقت در سنسور اندازه گیری سطح مخزن

دقت نکته کلیدی هر کدام از سنسورهای اندازه‌گیری در صنعت است. تنها جنبه‌های اقتصادی مطرح نیست بلکه دیتای لازم برای بهبود بازده فرایندهای ارائه خواهد شد و هزینه‌های نصب نیز تا حد زیادی کم می‎شود و علاوه بر تمامی این موارد، استانداردهای ایمنی بهبود پیدا می‌کند و در باره خطرات احتمالی که جان انسان و یا عملکرد تجهیزات را به مخاطره می‌اندازه هشدارهای لازم داده خواهد شد. اساس کار ترانسمیتر سطح راداری، اندازه‌گیری اختلاف زمانی بین انتشار و انعکاس است.

معمولا سازندگان این سنسورها پیشنهاد می‌کنند که فرکانس پایین 6 گیگا هرتز باشد و فرکانس بالا 26 گیگاهرتز. معمولا اندازه‌گیری مایعات به وسیله یک آنتن فرستنده انجام می‌شود و این اندازه‌گیری تا کف مخزن ادامه پیدا می‌کند. اندازه‎گیری‌ها بر اساس ارتفاع مخزن انجام می‌شود.

شرایط نصب ترانسمیتر سطح

محدودیت‌هایی برای نصب ترانسمیتر سطح وجود دارد. باید موارد زیر را در نظر داشته باشید:

•     فاصله تا دیواره تانک باید رعایت شود زیرا امواجی که ارسال می‎‌شود ممکن است با دیواره‌ی تانک برخورد کند و اطلاعات غلط منتشر کند و عملکرد سنسور را مختل کند. آنچه در نهایت سنسور به عنوان داده دریافت و تحلیل می‌کند، تجمیعی است از سیگنال‌های برخورد کرده به مایع و بدنه مخزن.
•     محل مناسب برای نصب ترانسمیتر سطح راداری، نصف شعاع مخزن است.
•     محل ورودی مایع محل مناسبی برای نصب ترانسمیتر سطح نیست. برخورد امواج راداری با مایع ورودی مقادیر غیر واقعی را نشان خواهد داد و دیتای مورد نیاز به سنسور نمی‌رسد.
•     اگر مخزن دارای ابزارهای هم‌زن باشد، نمی‌توان از این سنسورها استفاده کرد زیرا در فرآیند ارسال سیگنال اختلال ایجاد می‌شود.

مزایای ترانسمیتر سطح راداری

•     امکان اندازه‌گیری بدون تماس مستقیم
•     عدم خوردگی به دلیل عدم ارتباط با مواد مایع
•     بالا بودن دقت در اندازه‌گیری
•     بالا بودن ضریب اطمینان
•     سادگی کار با دستگاه
•     امکان استفاده برای فواصل طولانی
•     حداقل خطا
•     استفاده برای صنایع متفاوت
•     امکان استفاده در صنایع خطرناک
•     نصب سریع و آسان
•     کمترین نیاز به سیم‌کشی
•      عدم حساسیت گرد و غبار و فوم
•     امکان استفاده در مخازنی که خاصیت اسیدی و بازی دارند یا خورندگی ندارند
•     تحمل شرایط پر فشار محیطی و دمای بالا
•     محدوده وسیع اندازه‌گیری
•     عمر طولانی و هزینه‌های نگهداری پایین
•     سرعت پاسخ‌گویی سریع
•     عدم وجود اجزای متحرک

معایب ترانسمیتر سطح راداری

•     هزینه نسبتا بالا
•     حساسیت به کثیفی و لکه
•     عدم تطابق با مخازن با ابعاد کوچک
•     عدم تطابق با حرکت سریع سیالات

همانطور که گفته شد طور کلی ترانسمیتر سطح راداری با استفاده از امواج رادیویی استفاده می‎کند و بخش بالایی مخازن پر از مایع و نزدیک به سطح نصب می‌شود. سیگنال ارسال می‌کند تا به سطح مایع و کف مخزن برخورد کند و بر اساس آنالیز سرعت برگشت سیگنال می‌تواند به صورت مستمر سطح مخزن را پایش کند. شیوه‌های دیگری نیز برای این کار وجود دارد که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

2- ترانسمیتر سطح مغناطیسی

ترانسمیتر سطح مغناطیسی برای اندازه‌گیری و نمایش سطح مایع درون مخازن روباز و تحت فشار مناسب است. می‌توان رد پای استفاده از این ترانسمیتر سطح را در بسیاری از صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‎ها و صنایع مرتبط با نفت و گاز و انرژی و نیروکاه‌های صنایع غذایی و دارای و شیمیایی و لاستیک سازی و غیره به وفورد دید. نصب این سطح سنج‌ها بسیار ساده است و اتصالات مخزن برای نصب آن کمک خواهد کرد.

ترانسمیتر سطح مغناطیسی از یک ستون تشکیل شده است که درون آن یک شناور آهنربایی قرار دارد. این شناور روی سطح مایع قرار می‌گیرد و با سطح بالا و پایین می‌رود. میدان‌های مغناطیسی که درون شناور قرار دارند با میدان‌های مغناطیسی آهنربای نشانگر کوپل شده است و حرکت خواهد کرد. نشانگر روی بدنه قرار می‌گیرد و با مایع تماسی ندارد و برای کنترل سطح مایع از ترانسمیتر سطح مغناطیسی روی نشانگر استفاده می‌شود.

 این ترانسمیتر یک قطعه کوچک معلق در شناور است که برای آنکه حرکات جانبی آن محدود شود، جسم مغناطیسی را داخل یک ستون کمکی باریک قرار می‌دهند. همزمان با قرار گرفتن شناور روی مایع، دستگاه مغناطیسی حرکات شناور را ثبت می‎کند.

برای مخازنی که پر است به صورت مستمر می‌توان اندازه سطح مایع را با این روش اندازه‌گیری کرد. یکی از ویژگی‌های این شیوه اندازه‎گیری سطح، تمایلی است که شناور برای بالا ماندن روی سطح  آب دارد که این تمایل به ثبت کننده فرصت پایش مستمر و همیشگی سطح را خواهد داد.

ترانسمیتر سطح مغناطیسی کجا کاربرد دارد؟

سطح سنج مغناطیسی کاربردهای گسترده‌ای دارد. برای مخازنی که اسید حمل می‌کنند می‌توان از این سطح سنج استفاده کرد. برای مخازن آب و مخازن شیمیایی نیز کاربرد دارد. سطح تانکرهای سوخت را نیز با این سنسور می‌توان اندازه‌گیری کرد. بویلرها و مخازنی که دارای جداکننده‌ها هستند و مخازن سرد و کندانسورها و حتی گازهایی که به صورت مایع درآمده‌اند، موارد دیگر استفاده از سنسور مغناطیسی است.

مزیت ترانسمیتر سطح مغناطیسی

با توجه به اینکه اندازه‎‌گیری به وسیله یک نشانگر انجام می‌شود، وضوح نشانگر مزیت این سنسور است و دقت بالایی دارد. این سنسور ایمنی بالایی نیز خواهد داشت و نیازی به نگهداری ندارد. نصب آن ساده است. در هر شرایطی قابل استفاده است. دوام و طول عمر بالایی دارد. امکان افزودن رله خروجی را به شما می‌دهد. نیازی به منبع تغذیه الکتریکی ندارد. برای سیالات رنگی امکان استفاده دارد.

معایب ترانسمیتر سطح مغناطیسی

محدوده دقت آن به غلطک وابسته است و احتمال گرفتگی نیز وجود دارد. دارای محفظه‌ی فرعی است زیرا برای کار نیاز به شناور دارد.

در مورد نصب این سنسور باید نکاتی رعایت شود. اول آنکه باید فاصله از سازه‌های فلزی وجود داشته باشد و بهتر است از استیل استفاده نشود تا عملکرد مغناطیسی تحت تاثیر قرار نگیرد و تنها می‌توان از استنلس استیل با سری 300 برای این کار استفاده کرد بدون آنکه تاثیر مخرب داشته باشد. پیشنهاد می‌کنیم از جنس pvc برای مخزن استفاده کنید. هم امکان اتصال کناری را خواهید داشت و هم اتصال بالا به پایین انجام می‎شود.

3- ترانسمیتر سطح خازنی

خازن از قطعات الکتریکی است که امکان ذخیره انرژی را در خود می‌دهد. اندازه گیری سطح با خازن یکی از روش‌های محبوب اندازه‌گیری سطح سیالات مخازن است. اساس کاری که در این لول ترانسمیتر استفاده می‌شود بر پایه ثابت دی الکتریک است. هر ماده‌ای ثابت دی‌الکتریکی مشخصی دارد.

ماده‌ی دی الکتریکی که در خازن به کار رفته از دو جزء مایع و گاز تشکیل شده است. زمانی که مایع بیش‌تر شود ضریب دی الکتریک تغییر می‌کند. تغییر ضریب دی الکتریک ثبت می‌شود و به شما نشان می‌دهد که سطح مایع تغییر داشته است.

ترانسمیتر سطح خازنی دارای دو الکترود است. یکی از الکترودها را با نام الکترود مرجع می‌شناسند. این الکترود با اتصال به زمین پتانسیل مرجع را برای سیستم فراهم می‌کند. یکی دیگر از اصفهان خازن، الکترودی است وارد تانک یا مخزن می‌شود. الکترودی که به عنوان مرجع شناخته و در نهایت پتانسیل زمین را خواهد داشت می‌تواند با اتصال به دیواره تانکر به زمین متصل شود.

زمانی که ارتفاع مایع در مخزن بالا می‌رود، ثابت دی الکتریک افزایش پیدا کرده و مقادیر ثبت شده از آن را می‌توان اندازه‌گیری کرد و در نهایت ارتفاع مایع در مخزن اندازه‌گیری می‌شود.

الکترود مرجع در مخازن فلزی کروی یا مخروطی متفاوت است. در این مخازن فاصله بین الکترود و دیواره ثابت نیست و باید مرجعی موازی با الکترود در نظر گرفته شود. در صورتی که سیالات دارای ثابت دی الکتریک کم باشند، باید حتما از الکترود مرجع و نمی‎‌توان دیواره مخزن را به عنوان الکترود مرجع در نظر گرفت. اگر سیال رسانا باشد، میله با یک عایق از سیال جدا می‎شود و خود سطح می‌تواند سطح دوم خازن باشد.

ترانسمیتر سطح خازنی هم به صورت پیوسته و هم به صورت گسسته امکان رصد سطح مایع را به شما می‎دهد. اگر قرار باشد که سطوح پودری یا گرانولی سنجیده شود این سنسور اولین انتخاب است. برای اندازه‎گیری از خاصیت خازنی استفاده می‎کند. اگر از انواع گسسته استفاده شود در واقع نوعی سنسور مجاورتی خواهد بود.

مزایای ترانسمیتر سطح خازنی

قابلیت اطمینان بالایی دارد. هزینه‌های نگهداری آن بسیار پایین است. در اثر تغییرات چگالی و ویسکوزیته معمولا ثابت دی الکتریک تغییرات کمی دارد. برای سیالاتی که حالت ملات دوغاب دارند قابل استفاده است. برای سیالاتی که حالت پودری و جامد و گرانولی دارند مناسب است. می‌توان از خارج از مخزن آن را کالیبره کرد. قیمت ترانسمیتر سطح خازنی است و استفاده از آن به طور کلی مقرون به صرفه است.

یکی دیگر از مزیت‌های این سنسور، نداشتن قطعه متحرک است. طی زمان عملکرد پایداری دارد. می‌توان برای نقاط مرزی برای دو مایع با چگالی‌های متفاوت نیز از این سنسور استفاده کرد.

معایب ترانسمیتر سطح خازنی

یکی از بدترین رخدادهایی که در اندازه‌گیری به روش ترانسمیتر سطح خازنی وجود دارد، ایجاد رسوب است. رسوبی که رسانا باشد و روی الکترودها تشکیل شود. چنین اتفاقی در نهایت اندازه‌ پروب را تغییر خواهد داد. البته اگر رسوب تشکیل شده خاصیت رسانایی نداشته باشد معمولا مشکلی ایجاد نخواهد شد.

یکی از نکاتی که در مورد ترانسمیتر سطح خازنی وجود دارد، ثابت نبودن ثابت دی الکتریک بعضی از مواد با تغییرات دما است. البته معمولا اگر با دی الکتریک بالا طرف باشید این حساسیت وجود ندارد. در صورتی که دمای فرآیند تغییراتی داشته باشد حتما باید فرآیند کالیبراسیون مجدد صورت گیرد.

4- ترانسمیتر سطح آلتراسونیک

عملکرد این ترانسمیتر سطح تشابه بسیار زیادی با انواع راداری دارد و از همان ایده برای تشخیص سطح مخزن استفاده می‌کند. ترانسمیتر با امواج التراسونیک قابلیت استفاده برای مخازن سیالات و جامدات را در صنایع به شما خواهد داد. به صورت کلی، آنچه در محدوده شنوایی انسان است را با نام صوت می‎‌شناسند.

اولتراسونیک در واقع امواجی است که بالاتر از محدوده شنوایی انسان قرار دارد. گوش انسان تا محدوده 20 کیلوهرتز توانایی تشخیص صورت را دارد و امواج التراسونیک بالاتر از 20 کیلوهرتز و چیزی در حدود 40 تا 200 کیلو هرتز است. اندازه‌گیری امواج بدون اتصال به سطح مایع انجام می‌شود و برای اندازه‎گیری سطح مایعات گرم و در حال جوشیدن و یا خورنده مناسب است.

سنسور آلتراسونیک چگونه کار می‌کند؟

سنسور التراسونیک همانند سنسور راداری کار تشخیص را انجام می‌دهد با این تفاوت که التراسونیک به وسیله امواج صوتی کار می‎کند و ترانسمیتر سطح راداری از امواج رادیویی استفاده می‌کند. زمانی که سیگنال‎‌های فراصوت به سمت هدف ارسال می‌شود، به شی برخورد کرده و انعکاس می‌یابد و مجدد به فرستنده باز می‌گردد. محاسبات بر اساس زمان بازگشت سیگنال‌ها و سرعت صوت انجام می‌شود.

برای اندازه گیری باید ابتدا یک ترانسمیتر سطح التراسونیک را بالای مخزنی نیمه پر نصب کرد. برای انتخاب سطح برجع برای تمامی سنسورهای التراسونیک باید کف مخزن را به عنوان سطح مرجع در نظر گرفت، سطحی را با نام سطح تشخیص در نظر می‌گیرند که معمولا سطح فعلی مایع مخزن است و باید سطح سنسور از سطح مایع نیز به دقت اندازه‌گیری شود.

 حال نوبت ارسال پالس‌های فراصوت است که از ترانسمیتر سطح ارسال شده و باز می‌گردد. آنچه محاسبه می‌شود زمانی است که پالس از سنسور تا هدف طی کرده و باز می‎گردد. واحد نهایی می‌تواند بر حسب سانتی‌متر یا اینچ یا فوت باشد.

نکات مهم سیستم ترانسمیتر سطح التراسونیک

•     دمای هوا روی سرعت صوت تاثیرگذار است. بنابراین لازم تا از سنسور دمایی یکپارچه استفاده شود.
•     پالس‌های خطا به دلیل وجود لبه‌ها، اتصالات جوش و … وجود دارد که باید توسط آنالیزهای نرم‌افزار شناسایی شده و از نتایج حذف شود.
•     لازم است که سنسور حتما کالیبره شود. هر چه دقت کالیبراسیون بیشتر باشد دقت اندازه‌گیری نیز افزایش پیدا خواهد کرد.

مزیت ترانسمیتر سطح التراسونیک

•     عدم وجود قطعات متحرک که امکان اندازه‌گیری بدون اتصال به سطح را خواهد داد.
•     بدون اتصال، امکان اندازه‌گیری سیالات خورنده، در حال جوش و خطرناک نیز وجود دارد.
•     در مورد تغییراتی که ترکیبات شیمیایی با ثابت الکتریکی مشخصی رخ می‌دهد، دقت خوانش ثابت باقی می‌ماند و تاثیر نمی‌گیرد.

معایب ترانسمیتر سطح التراسونیک

•     بالا بودن عمق مخزن ممکن است باعث جذب یا پراکندگی پالس‌های ارسالی شود.
•     شی نباید جاذب صوت باشد
•     بالا بودن رطوبت می‌تواند روی نتایج تاثیر بگذارید.
•     بالا بودن میزان دود می‌تواند روی نتایج تاثیر بگذارد.

 اجزای تشکیل دهنده ترانسمیتر سطح التراسونیک

سنسور فراصوت بخش اصلی ترانسمیتر سطح التراسونیک است. این سنسور می‌تواند انرژی الکتریکی را به امواج فراصوت تبدیل کند. کریستال‌های پیزوالکتریکی وجود دارد که در فرآیندهای تبدیل مورد استفاده قرار می‎‌گیرد. کریستال‌های پیزو الکتریک زمانی که انرژی الکتریکی به آن اعمال شود برای فرکانس‎های بالا نوسان خواهد داشت و هنگام دریافت امواج فراصوت می‌تواند سیگنال‎های الکتریکی ایجاد کند.

 این سنسورهای می‌تواند فراصوت را به شی ارسال کند و اکوی آن را نیز دریافت کند. این اکو به وسیله مدارهای کنترلی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

5- ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک

این ترانسمیتر سطح بر اساس میزان فشار مایعات کار می‌کند. در واقع تغییراتی که در میزان فشار وارده به بدنه مخزن از طرف سیال ایجاد می‌شود، داده‌هایی را به این سنسور منتقل می‌کند که با آنالیز آن می‌توان ارتفاع سطح مایع درون مخزن را اندازه‎گیری کرد. هر چه میزان مایع درون مخزن بیشتر باشد، فشار وارده بر بدنه مخزن نیز رو به افزایش است و هر چه مقدار مایع کمتر باشد، مقدار نیروی ثبت شده به بدنه خازن کمتر است و ارتفاع مایع پایین‌تر نشان داده خواهد شد.

ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک را می‌توان زیر آب و برای محیط‌های باز نیز استفاده کرد و البته برای مخازن و تانک هایی با عمق زیاد نیز کاملا مناسب است. اگر قصد اندازه‌گیری آب پشت سد مخازن، مخازن فلزی و یا ستون‌هایی از چاه عمیق یا نیمه  عمیق داشته باشید، می‌توانید از سنسورهای ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک استفاده کنید. به راحتی می‌توان

این سنسور را جایگزین سنسورهای اولتراسونیک کرد در مواردی که عملکرد التراسونیک مناسب نباشد. اگر قطر مخزن کم باشد یا عمق خیلی زیاد شود؛ سنسورهای اولتراسونیک ممکن است دچار اختلال شوند. به طور مثال، ممکن است در مخازن به قطر کم، سیگنال‌های ارسالی به بدنه برخورد کند و اختلال ایجاد شود. در این موارد، بهتر است سنسورهای التراسونیک را با ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک جایگزین کنید.

عملکرد ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک

این دستگاه به شما امکان اندازه‎گیری ارتفاع سیالات را خواهد داد. برای این کار نیاز به یک سنسور فشار خواهید داشت که فشار هیدرواستاتیکی را اندازه‎گیری کند. فشار هیدرواستاتیکی با افزایش ستون مایع، افزایش پیدا میکند. فشاری که ثبت می‌شود در واقع همان فشار ستون مایع بعلاوه فشار سطح است. اگر مخزن‌های اتمسفری داشته باشید که فشار سطح همان فشار اتمسفر است اما اگر فشار سطح برابر با فشار اتمسفر نباشد که باید از سنسورهای فشار دیفرانسیلی استفاده کرد تا با کم کردن فشار سطح از فشار کل، مقدار فشار ستون مایع به دست آید.

نکته‌ای که باید در نظر داشت، تغییرات چگالی است که در اثر دما رخ می‌دهد و هنگام اندازه‌گیری فشار ستون مایع به دیواره، لازم است که چگالی سیال را در نظر گرفت. برای جلوگیری از تاثیر دما روی چگالی مایع، معمولا از جبران‌ساز دما استفاده می‌کنند.

مزایای ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک

با این سنسور می‌توان سطح و حجم را همزمان اندازه‌گیری کرد. بسیار ساده نصب می‌شود و به راحتی تنظیم خواهد شد. دقت نسبتا مناسبی دارد. برخی از محدودیت‌های مربوط به سنسور اولتراسونیک را نیز پوشش می‎دهد.

معایب ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک

یکی از معایب ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک، همانطور که پیش‌تر هم گفته شد، وابستگی به چگالی است که باید مقادیر چگالی به دقت رصد شود. یکی دیگر از ایرادات آن به قیمت ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک برمی‌گردد که شاید بتوان گفت به نسبت گران است. استفاده از آن محدودیت‌هایی را نیز به شما تحمیل می‎کند.

معمولا محدود به تانک‌های اتمسفری یا سیالاتی با چگالی ثابت هستید و در صورتی که تانکر اتمسفری نباشد و یا چگالی تغییر کند، دردسرهایی ایجاد می‎شود. سنسورها باید در مخزن اتمسفری طوری نصب شود که در پایین‌ترین سطح سیال برای اندازه‎گیری قرار گیرد.

با توجه به تاثیر فشار بر مقادیری که در نهایت اعلام می‌شود، در صورت وجود رسوب، لجن و یا کثیفی، مقادیر فشاری که اعلام می‌شود نمی‌توان به دقت پاسخگوی ارتفاع سطح باشد. در صورت گرفتگی معمولا کناره‌ها یا داخل فلنجی که سنسور نصب شده است شاهد اختلال خواهید بود.

برترین برندهای سنسور اندازه گیری سطح مخزن در جهان

•     لول ترانسمیتر Honeywell
•     لول ترانسمیتر Rosemount
•     لول ترانسمیتر Yokogawa
•     لول ترانسمیتر endress-hauser
•     لول ترانسمیتر hoggler
•     لول ترانسمیتر Krohne
•     لول ترانسمیتر Siemens
•     لول ترانسمیتر ABB
•     لول ترانسمیتر Kobold
•     لول ترانسمیتر Vega