دليل شراء مستشعرات المستوى الهيدروستاتيكي
ما هو مبدأ الهيدروستاتيكا؟
علم الهيدروستاتيكا هو علم يتعامل مع خواص الفراغ والسائل والبخار.
ويعتمد هذا النظام على عمل الضغط الذي يمارسه المائع على سطحه لتحديد الارتفاعات أو الأحجام المعنية.
طُوِّر مبدأ الهيدروستاتيكا في القرن السادس عشر على يد عالم رياضيات إيطالي يُدعى إيفانجيليستا توريسيلي (1608-1647). وهو أحد المبادئ الأساسية لعلم الهيدروليكا.
ما هو مستشعر المستوى الهيدروستاتيكي؟
تقيس حساسات المستوى الهيدروستاتيكي الضغط الهيدروستاتيكي، الذي يتناسب مع ارتفاع السائل المقيس.
يتكون الحساس من خلية لقياس الضغط، ويتفاعل الحساس المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو غشاء آخر مع التغيرات في المستوى.
يتم تحويل القوة التي يبذلها الحجاب الحاجز بواسطة مستشعر المستوى إلى إشارة خرج كهربائي تناظري.
كيف يتم حساب قياس المستوى الهيدروستاتيكي؟
يمكن كتابة العلاقة بين ارتفاع السائل h والضغط الهيدروستاتيكي P في سائل في حالة السكون والضغط الجوي على النحو التالي:
- g = 9.81 م/ث 2، ثابت، عجلة الأرض الناتجة عن الجاذبية الأرضية (عند مستوى سطح البحر);
- ρ = كثافة السائل ;
- h = ارتفاع السائل.
يتناسب الضغط المقيس بواسطة جهاز الإرسال مع عمود السائل. على سبيل المثال، لقياس مستوى الماء في خزان، يختلف الضغط بمقدار 100 ملي بار لكل متر من عمود الماء. بالنسبة لارتفاع خزان يبلغ 12 مترًا، يقيس مسبار المستوى ضغطًا على غشاء المستشعر يبلغ 1.2 بار نسبيًا.
كيف يعمل قياس المستوى الهيدروستاتيكي؟
يتضمن قياس المستوى الهيدروستاتيكي تحديد ارتفاع السائل باستخدام الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمارسه السائل على سطحه.
كلما ارتفع مستوى السائل، زاد الضغط المطبق على الحجاب الحاجز. هناك طريقتان مختلفتان لقياس المستوى الهيدروستاتيكي.
طرق قياس الضغط النسبي والضغط التفاضلي.
يقيس مجس الضغط المانومتري الضغط الساكن عند موضع منخفض في الخزان. ثم يتم تحويل هذا الضغط إلى ارتفاع باستخدام معادلة المستوى الهيدروستاتيكي.
في الصهاريج المغلقة، يلزم إجراء قياس ثانٍ لقياس ضغط الغلاف الجوي للغاز (الهواء أو الغاز فوق السائل الذي يتم قياسه). يقيس جهاز إرسال الضغط التفاضلي الضغط التفاضلي عند نقطتين مختلفتين في الخزان حيث يتعرض الخزان لضغط مختلف عن الضغط الجوي. تقوم خلية القياس بحساب فرق الضغط بين هاتين النقطتين لتحديد مستوى السائل.
ما هي تطبيقات قياس المستوى باستخدام مجسات الضغط الهيدروستاتيكي؟
لقياس المستوى الهيدروستاتيكي بدقة، يجب مراعاة الوزن المحدد للمنتج في الخزان أو الخزان والجاذبية.
يُفضل استخدام مجسات الضغط الهيدروستاتيكي في التطبيقات التي تكون فيها كثافة السائل ثابتة.
تشمل التطبيقات الصناعية الشائعة لقياس المستوى باستخدام محولات الضغط الهيدروستاتيكي ما يلي:
التحكم في المستوى في الصهاريج أو الحاويات المضغوطة- قياس المستوى في الصهاريج الصناعية المفتوحة على الغلاف الجوي أو المهواة
- إيقاف وتشغيل المضخات وفقًا لمستوى الأنابيب المفتوحة في قطاع المياه والصرف الصحي
- تحديد جرعات السوائل وتوزيعها في العمليات
- أتمتة عمليات التحكم في المستوى الصناعي ونقل البيانات. تُستخدم مستشعرات الضغط هذه في العمليات في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية (المواد الكيميائية)، وصناعة الأغذية (المياه والمشروبات والحليب)، وصناعة المياه (المياه ومياه الصرف الصحي)، والبيئةوصناعة بناء السفن (مياه البحر).
ما هي مزايا قياس المستوى الهيدروستاتيكي؟
تستخدم مجسات المستوى الهيدروستاتيكي تقنية قياس مجربة وتوفر عددًا من المزايا، بما في ذلك:
- قياس موثوق ودقيق
- غير حساس للرغوة واللزوجة
- مستقل عن ثابت العزل الكهربائي للسائل
- سهلة التركيب
- يعمل حتى مع المحرضات
- متوافق مع جميع هياكل الخزانات الداخلية
- نطاق قياس واسع
- الاستقرار على المدى الطويل
ما هي عيوب قياس المستوى الهيدروستاتيكي؟
- يعمل مستشعر المستوى الهيدروستاتيكي على السوائل فقط.
- تقيس أجهزة إرسال المستوى الهيدروستاتيكي عن طريق التلامس مع السوائل التي يتم قياسها.
- يعتمد القياس على كثافة السائل الذي يتم قياسه والضغط في الوعاء.
- يلزم إجراء صيانة دورية لتنظيف غشاء الحساس لمنع الترسبات والحطام. تتجنب حلول قياس المستوى المزودة بأغشية دافقة أو وصلات صحية إنشاء مناطق احتجاز.
- قد يتطلب العمل على أجهزة إرسال المستوى تصريف الخزان. تتخلص أنظمة قياس المستوى المزودة بصمامات كروية مدمجة من هذا القيد. يمكن إزالة مجسات المستوى دون تفريغ الخزان.
كيف أختار مستشعر المستوى الهيدروستاتيكي؟
لاختيار مستشعر الضغط الهيدروستاتيكي، من المهم معرفة المعلمات التالية:
- طبيعة السائل (ماء، حليب، زيت، مواد كيميائية، إلخ)
- كثافة المنتج
- تآكل وكشط العملية.
- ارتفاع السائل (نطاق القياس)
- نوع الخزان (الجوي أو المضغوط)
- الضغط في الخزان
- درجة حرارة المائع
- نوع التوصيل بالمعالجة (ذو حواف، ملولب، صحي، إلخ)
- عرض محلي أو عن بُعد
- مؤشر الحماية
يعتمد اختيار حساس المستوى على هذه المكونات. يجب تكييف مقياس خلية قياس المستشعر ومواد الإنشاء، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، وHastelloy C والمونيل، لضمان عرض القياس بشكل موثوق ودقيق مع مرور الوقت.
حلول فوجي إلكتريك لقياس مستوى السائل
تقدم فوجي إلكتريك أحدث محولات الضغط الهيدروستاتيكي التي تلبي الاحتياجات المحددة لمختلف الصناعات. وتشمل محول الضغط الفاصل ومحول الضغط الهيدروستاتيكي.
تم تصميم مستشعر الضغط الفاصل من Fuji Electric لقياس الضغط بدقة في البيئات القاسية والمسببة للتآكل. وهو يوفر ثباتًا ممتازًا على المدى الطويل، ودقة ودقة عالية، مما يجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات الصناعية الصعبة.
تم تصميم مستشعر الضغط الهيدروستاتيكي من Fuji Electric خصيصًا لقياس مستويات السوائل. يوفر هذا المستشعر دقة عالية ومقاومة للتآكل ومتانة استثنائيةحتى في الظروف القاسية.
تقدم هذه المنتجات مزايا مثل:
- قياس دقيق وموثوق لمستوى السائل
- مقاومة البيئات المسببة للتآكل والبيئات القاسية
- عمر خدمة طويل وصيانة منخفضة
أهمية مجسات الضغط الهيدروستاتيكي في الصناعة
تُعد محولات الضغط الهيدروستاتيكي ضرورية لضمانكفاءة وسلامة العمليات الصناعية التي تتطلب قياسًا دقيقًا لمستوى السائل. إن الحلول التي تقدمها Fuji Electric، مثل مستشعر ضغط مع فواصلفإن مستشعر مستوى قابل للإزالة على الحمولة و مستشعر الضغط الهيدروستاتيكيأدوات موثوقة ومتقدمة تقنيًا يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من الصناعات لحل المشاكل الشائعة المرتبطة بقياس مستوى السائل.
باختيارك لشركة Fuji Electric كمورد موثوق به لهذه المنتجات الأساسية، فإنك لا تستفيد فقط من محولات الضغط الهيدروستاتيكي عالية الجودة، ولكن أيضًا من الشراكة القوية والدعم الفني المخصص لضمان نجاح مشاريعك.
قياس المستوى بواسطة الضغط النسبي
قياس الضغط التفاضلي