لول متر

ابزار دقیق چیست؟

ابزار دقیق به وسایل و حسگر‌های الکترونیکی و الکتریکی اطلاق می‌شود که برای کنترل و اندازه‌گیری دقیق کمیت‌های فیزیکی و شیمیایی در فرآیندهای صنعتی بکار می‌روند. تجهیزات ابزار دقیق با دقت بالا و قابلیت تکرارپذیری ساخته می‌شوند تا اندازه‌گیری بصورت صحیح و قابل اعتماد انجام شود. بزبان ساده، وقتی به کلمه دقیق اشاره شد، یعنی باید اندازه گیری، کنترل و ثبت مقادیر فرایندی با دقت بالایی انجام شود.

حسگر و ترانسمیترهای هوشمند با امکانات بهتر و دقت بالا، در صنایع نفت و گاز، داروسازی و خودروسازی بطور گسترده بکار گرفته شداند. علاوه بر این، فناوریهای جدیدی مانند اینترنت اشیا (IoT) امکان نظارت و کنترل فرآیندها را از راه دور فراهم کرده و کارایی سیستم‌های صنعتی را بطور چشمگیری افزایش داده است. مثلا: تشخیص مقدار دما، فشار، فلو یا جریان و چندین پارامتر دیگر و ارسال برای کنترل و مانیتورینگ آن فرسخ‌ها دورتر از محل نصب سنسور.

ابزار دقیق یک زیرساخت برای سیستم کنترل و اتوماسیون شامل ابزاری مانند فلومتر، فلوکنترلر، کنترلر فشار، پمپ، دتکتورگازیف ژنراتور، راکتور آزمایشگاهی و غیره می باشد. که با کمک این ابزار امکان اندازه گیری، انتقال، نمایش، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی همچون دما، فشار، فلو، سطح مایعات و غیره در پروسه های صنعتی به شکلی دقیق فراهم شده است.

ابزار دقیق را می توان به دو صورت دسته بندی کرد، یکی از نظر نوع عملکرد این ابزار؛ برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده دارند به کنترلر مشهورند و به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروفند و ابزار انتقال اطلاعات مقادیر به صورت سیگنال های استاندارد که ترانسمیتر یا منتقل کننده نامیده می شوند.

هر وسیله ای که قادر به اندازه گیری و تبدیل کمیت های فیزیکی به الکتریکی باشد، سنسور نامیده می شود. وظیفه یک سنسور دما اندازه گیری مقدار دما و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می باشد.

ترانسمیترها به طور کلی به تجهیزاتی گفته می شود که عمل اندازه گیری (سنسور)، تبدیل و تقویت سیگنال ها را در یک مجموعه انجام می دهند. ترانسمیترها تجهیزاتی هستند که در پروسه های بزرگ صنعتی کاربرد زیادی دارند زیرا فاصله ترانسمیترها از اتاق های کنترل بسیار زیاد بوده و فقط استفاده از ترانسمیتر است که در این شرایط منطقی به نظر می رسد.

ترانسدیوسر ها در واقع مبدل های سیگنال های خروجی سنسورها به سیگنال های استاندارد هستند برای مثال استفاده از یک ترموکوپل با خروجی هایی در حد میلی ولت در صنعت کاملا اشتباه بود لذا در این مواقع می توان از مبدل ترموکوپل به سیگنال ۰ - ۱۰ ولت استفاده کرد. ترانسدیوسر ها در کل یک مبدل هستند.

مرحله بعد از اندازه گیری کنترل می باشد، فرض کنید شما در یک پروسه قصد کنترل دمای یک مخزن آب را دارید، المان ها و تجهیزاتی که برای این کار نیاز دارید به شرح زیر می باشد: کنترلر، ترانسمیتر دما و کنترل ولو که میزان انرژی گرمایشی را کنترل نماید که این انرژی می تواند حرارت آتش باشد که کنترل ولو وظیفه کنترل گاز ورودی را برعهده دارد و یا انرژی تامین کننده می تواند گرمای بخار باشد که کنترل ولو مقدار دبی عبور بخار را کنترل می کند.

همانطور که از نامش مشخص است مرحله آخر هر پروسه را عنصر نهایی انجام می دهد (البته اگر پروسه کنترل باشد) که در پروسه های مختلف این عنصر نهایی متفاوت می باشد. شاید در یک پروسه عنصر نهایی یک کنترل ولو باشد، در پروسه ای دیگر یک موتور الکتریکی باشد، در پروسه ای دیگر جک های نیوماتیک و هیدرولیکی باشد و غیره. عملگر ها در واقع همان عنصر نهایی هستند.

بخش اندازه گیر مقدار واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می کند. پارامترهای مختلفی در صنایع برای کنترل اندازه گیری می شود.
مهمترین پارامترهایی که در صنعت برای کنترل اندازه گیری می شود:

اندازه گیری فشار (Measurement of the pressure)
اندازه گیری درجه حرارت (Measurement of the temperature)
اندازه گیری جریانات سیالات (Measurement of flow)
اندازه گیری ارتفاع مایعات (Measurement of the level)

کار ابزار دقیق چیست؟

اساس کار تجهیزات ابزار دقیق در استفاده از حسگرها و تجهیزات برای اندازه‌گیری و کنترل ویژگی‌های مختلف مواد (خواص فیزیکی و شیمیایی) است. این تجهیزات معمولاً اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی از متغیرهای مورد اندازه‌گیری فراهم می‌کنند، که این اطلاعات برای تصمیم‌گیری و کنترل فرایندها در صنایع مختلف استفاده می‌شود.

یعنی استفاده از تجهیزات سنجش با دقت بالا برای اندازه‌گیری مقادیر مختلف فیزیکی و شیمیایی مواد. هدف اصلی این عملیات، بدست آوردن اطلاعات دقیق و قابل اعتماد از متغیرهای مورد اندازه‌گیری و نهایتا کنترل و ذخیزه سازی آن‌ها است.

پوزیشنر Positioner

پوزیشنر (Positioner) یک دستگاه کنترلی و یکی از اجزای حیاتی سیستم های ابزار دقیق است، و علت استفاده از آن در مکانیزم‌های صنعتی کنترل دقیق شیر (Valve) و کمپرسورها (Compressor) برحسب نیاز کاربر است. در کاربردهای صنعتی، پوزیشنرها بصورت گسترده در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، کوره ها، صنایع شیشه قسمت لهر، آب و فاضلاب، نیروگاه‌ها و صنایع معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پوزیشنر ها بر روی اکچویتور نصب می شوند و با انجام عملیات کاهش و یا افزایش، شیر را در وضعیت درست و مناسب قرار می دهند. و در چهار نوع نوع: آنالوگی، دیجیتالی، پنوماتیکی و موتور دار ساخته می‌شوند.

این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری و نظارت بر ولتاژ و جریان الکتریکی در سیستم‌ها و تجهیزات مختلف استفاده می‌شوند.

سنسور مجاورتی Proximity Sensor در ابزار دقیق

حسگرهای پراکسیمیتی از تجهیزات ابزاردقیق هستند که وجود اجسام را در فاصله معینی از خود تشخیص می‌دهند. نکته مهم در این سنسورها این است که آنها از روش غیر تماسی برای تشخیص اشیا استفاده می‌کنند. سنسورهای مجاورتی در اشکال و اندازه های بسیار متنوعی وجود دارند. انواع سنسورهای مجاورتی عبارتند از، سنسور القایی، سنسور خازنی، سنسور التراسونیک و سنسور نوری.

ifm – omron – Pepperl+Fuchs – Autonics – TURCK برند ها و کمپانی های مطرح در زمینه تولید سنسور مجاورتی هستند.

میرایی در تجهیزات ابزار دقیق

یک ترانسمیتر معمولا تغییرات جریان، دما ، فشار و سطح را در ورودی تجهیز اندازه گیری می‌کند و در خروجی ترانسمیتر سیگنال استاندارد برحسب نوع سنسور ایجاد می‌شود. این تغییرات را متغییر ورودی می‌گوییم. قطعا آن ترانسمیتر یک لول ترانسمتر سطح باشد یا پرشر ترانسمیتر.

بیشتر تجهیزات ابزاردقیق دارای سنسوری هستند که متغیر ورودی را اندازه گیری می کند و خروجی مشترکی بین 4 تا 20 متر آمپر (سیگنال استاندارد) ارائه می‌دهد.

مفهومی بنام میرایی در عملکرد ترانسمیتر ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. خروجی فرستنده باید بروز شده و مطابق با تغییرات ورودی، تغییر کند.

در گذشته‌های دور، از ابزارهای مکانیکی ساده‌ای مثل میله‌ها و وزنه‌ها برای اندازه‌گیری سطح مایعات استفاده می‌شد. این ابزارهای اولیه به مرور زمان تکامل یافتند و با پیشرفت فناوری، دستگاه‌های دقیق‌تری به بازار آمدند. در اوایل قرن بیستم، سطح سنج‌های الکترونیکی وارد عرصه شدند که دقت بیشتری در اندازه‌گیری ارائه می‌دادند و امکان اتصال به سیستم‌های کنترل اتوماتیک را فراهم می‌کردند.

با پیشرفت‌های بیشتر در زمینه الکترونیک و اتوماسیون، تجهیزات تشخیص سطح نیز دستخوش تغییرات زیادی شدند. امروزه، از تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای مانند امواج راداری، خاصیت دیاپازون، ظرفیت خازنی و امواج اولتراسونیک برای اندازه‌گیری سطح مواد استفاده می‌شود. در ادامه این مقاله از وبسایت پیشخوان به شرح و دلایل استفاده از این دستگاه‌ها می‌پردازیم.

سطح سنج چیست؟

سطح سنج ابزاری است که برای اندازه‌گیری میزان سطح مایعات یا جامدات در مخازن کاربرد دارد. به زبان ساده، سطح سنج میزان پر یا خالی بودن یک مخزن یا سیلو را نشان می‌دهد. بصورت تخصصی تر، سطح سنج‌ها ابزارهایی حیاتی در صنایع مختلف هستند که با دقت بالا و قابلیت اطمینان، اطلاعات مهمی درباره سطح و ارتفاع مواد ذخیره شده ارائه می‌دهند.

این دستگاه‌ها می‌توانند تحت شرایط مختلف مانند فشار و دمای بالا، محیط‌های خورنده و اسیدی کار کنند. سطح سنج‌ها نه تنها در افزایش کارایی فرآیندهای صنعتی نقش دارند، بلکه به بهبود ایمنی و کاهش هزینه‌های عملیاتی نیز کمک می‌کنند.

اطلاعات خروجی از سطح سنج‌ها می‌تواند به صورت محلی نمایش داده شود. یا به سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ ارسال شود تا فرآیندهای صنعتی به صورت خودکار کنترل شوند.

انواع سطح سنج

· سطح سنج راداری

· ترانسمیتر اولتراسونیک

· لول سوئیچ خازنی

· لول سوئیچ دیاپازونی

· لول سوئیچ ماکروویو

· لول سوئیچ پره‌ای

· لول سنج گلابی

· گیج و نشانگر ارتفاع مایعات

کاربرد سطح سنج در صنایع و کارخانجات

با توجه به نیازهای خاص هر صنعت، انتخاب نوع مناسب سطح سنج بسیار مهم است، تا بتوان بهترین عملکرد را از آن‌ها دریافت کرد.

صنعت نفت و گاز

در صنعت نفت و گاز، سطح سنج‌ها نقش بسیار مهمی در اندازه‌گیری دقیق سطح نفت، گاز و فرآورده‌های نفتی در مخازن ذخیره‌سازی ایفا می‌کنند. مثلا، سطح سنج‌ راداری برای اندازه‌گیری سطح نفت خام در هر مخزنی کاربرد دارد. این دستگاه‌ها با دقت بالا و قابلیت کار در شرایط سخت محیطی، اطمینان از میزان دقیق موجودی را فراهم می‌کنند.

صنایع شیمیایی
در صنایع شیمیایی، استفاده از سطح سنج‌ها برای کنترل فرآیندهای تولیدی بسیار حیاتی است. مثلاً در تولید مواد شیمیایی خطرناک و خورنده از سطح سنج راداری برای تشخیص ارتفاع مواد به عنوان ابزارهای ایمن استفاده می‌شود.

صنعت آب و فاضلاب

در تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب، اندازه‌گیری دقیق سطح آب و فاضلاب در مخازن و حوضچه‌ها ضروری است.

سطح سنج‌های اولتراسونیک و راداری به طور گسترده در این صنعت کمک می‌کنند تا کنترل فرآیند تصفیه به بهترین شکل ممکن انجام شود.

معادن و ذوب فلزات

در صنایع معدنی، اندازه‌گیری سطح مواد جامد در سیلوها و مخازن ذخیره‌سازی یکی از چالش‌های اصلی است.

لول سوئیچ‌ خازنی با توانایی کار در شرایط سخت و تحمل بالا، گزینه‌ای مناسب برای این کاربردها هستند.

مثلا، در معادن زغال سنگ، فولاد و کارخانجات سیمان و کربنات سدیم از لول سوئیچ خازنی برای کنترل سطح مواد در سیلوهای ذخیره‌سازی استفاده می‌شود.

صنایع داروسازی
در صنایع داروسازی، دقت و اطمینان در اندازه‌گیری سطح مایعات و جامدات در مراحل تولید داروها بسیار مهم است. سطح سنج‌های راداری و لول سوئیچ خازنی به دلیل دقت بالا و قابلیت اطمینان، در این صنعت به طور گسترده استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها کمک می‌کنند تا فرآیند تولید داروها با دقت بالا و بدون خطا انجام شود.

صنعت غذا و نوشیدنی

در کارخانجات تولید مواد غذایی و نوشیدنی، کنترل دقیق سطح مایعات مانند: نوشابه، شیر، روغن خوراکی، آبمیوه و بیسکویت اهمیت زیادی دارد. لول سوئیچ‌ دیاپازونی به دلیل قابلیت اطمینان بالا و سهولت استفاده، در این صنایع بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین از لول سوئیچ‌ پره ای برای کنترل سطح مواد پودری و گرانولی استفاده می‌شود. مثلا در یک کارخانه تولید آرد، غذای دام طیور، لول سوئیچ پره‌ ای از سرریز شدن سیلوها جلوگیری می‌کند.

صنایع پتروشیمی

در صنایع پتروشیمی، کنترل سطح مواد در مخازن و راکتورها یکی از نیازهای حیاتی است. سطح سنج راداری، ترانسمیتر راداری موج هدایت شونده و طیفی از لول سوئیچ‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر شرایط خورنده و دقت بالا، به طور گسترده در این صنعت استفاده می‌شوند.