سطح سنج التراسونیک چیست
قطعا اندازه‌گیری ارتفاع مخزنی که سرتاسر آن را مواد مایع و حتی بسیار داغ پُر کرده است، در حالت عادی اصلا آسان نیست. حتی اگر در داخل مخزن‌های بسیار بزرگ را هم از مواد پودری پُر کرده باشند، شما نمی‌توانید اندازه‌گیری دقیقی از ارتفاع آن داشته باشید. امروزه با توجه پیشرفت روش‌ها و تجهیزات صنعتی، روش اولتراسونیک یکی از آسان‌ترین راه‌ها برای اندازه‌گیری سطح است که با استفاده از دستگاه سطح سنج التراسونیک انجام می‌شود. بسیاری از افراد نمی‌دانند که دستگاه التراسونیک چیست؛ در حالی که این دستگاه انواع مختلفی دارد و به شکل خاصی استفاده می‌شود.در این مقاله توضیح داده‌ایم که سطح سنج الکتراسونیک چیست و در مورد نحوه کار سطح سنج التراسونیک و کاربردهای مختلف آن نیز صحبت کرده‌ایم.
مشاهده کنید: سطح سنج چیست
سطح سنج التراسونیک چیست؟
با توجه به مشکلات کارخانه‌ها و صنایع مختلف برای ارتفاع‌سنجی سطح مایعات و جامدات بسیار حجیم و سنگین، سطح سنج التراسونیک به عنوان ابزاری کاملا کاربردی برای اندازه‌گیری این سطوح استفاده می‌شود. این روش جزو مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش‌ها برای انجام این کار است و بدون تماس مستقیم با سطح، ارتفاع مخزن را محاسبه می‌کند.
در پاسخ به این که سطح سنج التراسونیک چیست، باید بگوییم که التراسونیک نوعی دستگاه سطح سنج است که با استفاده از سنسور التراسونیک یا ماوراء صوت، سطح سیالات، خمیرها، لجن‌ها و مواد پودری با حجم‌های مختلف را بدون نیاز به تعمیرات و نگهداری اندازه‌گیری می‌کند.
مشخصات فنی سطح سنج التراسونیک
دستگاه‌های سطح سنج التراسونیک به عنوان تجهیزات ابزار دقیق شناخته می‌شود که با استفاده از ویژگی زمان پرواز، مدت زمان ارسال و بازگشت صوت در مخزن را در یک بازه زمانی مشخص بررسی می‌کند. در این دستگاه، ترانسدیوسرهای غیر تماسی وجود دارد که داخل آن، کریستال پیزو الکترونیک قرار داده می‌شود. این قطعه، سیگنال الکتریکی را به موج التراسونیک تبدیل می‌کند و بر این اساس، زمان پرواز را محاسبه می‌کند. از طرفی دامنه اندازه‌گیری پالس‌های انواع التراسونیک در بازه 4 تا 20 میلی‌آمپر قرار می‌گیرد. این میزان سبب تولید سیگنال جریان خروجی و قابلیت ارسال به کنترلرها می‌شود.
محدوده اندازه‌گیری این دستگاه بین 5، 10، 15 و 20 متر است که می‌توانید آن را متناسب با مخزن تنظیم کنید. توجه کنید که نحوه نصب یا قرارگیری مخزن هم تاثیر زیادی بر دقت اندازه‌گیری می‌گذارد. همچنین اندازه‌گیری با این دستگاه تحت تاثیر چگالی، رطوبت یا دی‌الکتریک قرار نمی‌گیرد. البته توجه کنید که در هنگام خرید دستگاه سطح سنج التراسونیک، حتما به رنج دمایی، فشار مخزن، تعداد خروجی‌ها و انواع آن، دقت سطح سنج، شرایط محیطی و میزان ارتفاع اندازه‌گیری شده در دستگاه حتما دقت کنید و متناسب با نوع مخزن و مواد موجود در آن، یکی از انواع دستگاه التراسونیک را انتخاب کنید.
نحوه کار سطح سنج التراسونیک
حال که متوجه شدیم سنج التراسونیک چیست و ویژگی‌های فنی آن را مورد بررسی قراردادیم، باید با نحوه کار سطح سنج الترسونیک هم آشنا شد. در حالت کلی، عملیات اندازه‌گیری سطوح مختلف مانند مایعات، جامدات و دوغاب در مخازن با استفاده از این دستگاه، از طریق امواج صوتی انجام می‌شود. این امواج می‌توانند جریان کانال را نظارت کنند و توان حجمی واقعی را هم در ایستگاه‌های بالابر مشخص کنند. همچنین روند سطح دیفرانسیل و مدیریت پمپ‌ها هم بر عهده امواج صوتی است.
دستگاه التراسونیک برای اندازه گیری سطح مایعات در مخزن، مبدل نصب شده در بالای مخزن، سیگنال صوتی در محدوده 20 تا 200 کیلوهرتز را به شکل مخروطی، به سمت سطح مورد نظر ارسال می‌کند. توجه کنید که طول موج ارسال شده به سطح مخزن، به هیچ عنوان قابلیت شنیدن ندارد و از محدوده شنوایی انسان‌ها کاملا خارج است. در واقع پالس‌های الکتریکی در مبدل، به انرژی صوتی تبدیل می‌شود و با سرعت ثابت، در ماده پخش می‌شود.
بعد از برخورد امواج صوتی به سطح، پژواک آن از طریق سنسور مبدل دوباره دریافت می‌شود. در واقع همان امواج به مبدل بازمی‌گردد. سرعت رفت و برگشت صوت در محیط سبب اندازه‌گیری ارتفاع مخزن است. زمانی که فرایند رفتوبرگشت صوت انجام می‌شود، فاصله بین مبدل تا سطح داخل مخزن مشخص می‌شود. توجه کنید فاصله بین مبدل التراسونیک با مواد موجود در مخزن، بر مدت زمان رفتوبرگشت صوت در مخزن تاثیر می‌گذارد. در آخرین مرحله از اندازه‌گیری هم ترانسمیتر، این فاصله را اندازه‌گیری می‌کند و ارتفاع مخزن مشخص می‌شود.
جدای از نحوه عملکرد سطح سنج التراسونیک، بهتر است که به نکات خاصی هم در این باره توجه کنید:
- ترانسمیتر یا همان مبدل التراسونیک، فقط بالاترین پالس بازگشتی را برای اندازه‌گیری ارتفاع در نظر می‌گیرد و دیگر پالس‌های بازگشتی اندازه‌گیری نمی‌شوند
- در این دستگاه‌ها، اندازه‌گیری با عنوان فاصله مرده هم انجام می‌شود. فاصله مرده در واقع فاصله مشخص جلوی سنسور است که در اندازه‌گیری نقشی ندارد
- اگر می‌خواهید دقت اندازه‌گیری التراسونیک بیشتر شود، بهتر است که نقطه ثابتی را برای اندازه‌گیری در نظر بگیرید و بر اساس همان نقطه، تغییر سطح را اندازه بگیرید
کاربردهای سطح سنج التراسونیک
مهمترین کاربردهای سطح سنج التراسونیک در قسمت‌های مختلف شامل موارد زیر است:
نظارت کردن بر سطح مایع در پردازش مواد غذایی و آشامیدنی
با توجه به این که سنسور سطح التراسونیک به صورت غیر تماسی کار می‌کند، باعث حفظ نکات بهداشتی در مواد آشامیدنی و غذایی می‌شود. همچنین به حفاظت از خواص مواد غذایی و نظارت بر ذخیره‌سازی نوشیدنی‌ها هم کمک می‌کند. با استفاده از این سنسور شما می‌توانید تشخیص درستی درباره پر یا خالی بودن بسته‌بندی‌ها و اندازه‌گیری حجم آن‌ها بدهید.
نظارت بر سطح مخازن در صنعت نفت و گاز
با توجه به حساس بودن صنعت نفت و گاز و خطرهای آن، سنسورهای التراسونیک یکی از بهترین ابزارها برای اندازه‌گیری با دقت بالا است. همچنین به علت این که سنسورهای التراسونیک نیاز به نگهداری کمتری دارند، برای صنعت نفت و گاز بیشتر استفاده می‌شوند.
اندازه گیری سطح در تصفیه خانه‌های فاضلاب
با استفاده از سنسور التراسونیک می‌توانید سطح مایع در کارخانه‌های تصفیه فاضلاب، کارخانه‌های شیمیایی، کارخانه‌های رنگ، کارخانه پالپ و از این قبیل صنایع را محاسبه کنید. این دستگاه ویژگی‌هایی مانند نفوذ سیگنال قوی و پاسخ‌دهی بسیار قوی دارد؛ از همین رو برای اندازه‌گیری فاضلاب هم مناسب است.
اندازه گیری سطح در سیلوها و قیف‌ها
اگر شما هم به دنبال پاسخ سوال کاربرد سطح سنج التراسونیک چیست، به طور دقیق هستید، باید بگوییم که از این دستگاه برای مشخص کردن ارتفاع مواد در سیلوها هم استفاده می‌شود. به این صورت که حتی با وجود مواد جامد پودری مانند ماسه زرد، پودر آهن و پودر سنگ هم امکان اندازه‌گیری سیلوها وجود دارد. همچنین جدای از این موارد، حتی مواد جامد با قطر بیشتر از 3 میلی‌متر و چگالی بیشتر از 1000 کیلومتر بر متر مکعب و جامدات بلوکی مانند زغال‌سنگ و سنگ معدن هم با توجه به نحوه کار سطح سنج التراسونیک، انجام می‌شود.
اندازه گیری سطح در مخازن
شما با استفاده از دستگاه سطح سنج التراسونیک می‌توانید تغییرات موجود در مخازن آب برای ساختمان‌ها، تولید برق، کنترل سیلاب و آبیاری را اندازه‌گیری کنید. همچنین تمامی تغییرات موجود در محتویات موجود در رودخانه‌ها، آب دریا، کانال‌ها، دریاچه‌ها و استخرها را محاسبه کنید.
مزایا و معایب استفاده از سطح سنج التراسونیک
قبل از ساخته شدن سطح سنج التراسونیک، اندازه‌گیری ارتفاع مخازن با استفاده از سطح سنج خازنی و روش‌های دیگر انجام می‌شد؛ اما با وجود دستگاه التراسونیک، این کار آسان‌تر از قبل انجام می‌شود. بنابراین اگر می‌خواهید با مزایای مختلف این دستگاه آشنا شوید، موارد زیر را بررسی کنید:
- اندازه‌گیری دقیق: در این دستگاه از سنسورهایی با فناوری بسیار پیشرفته استفاده شده است که سطح مایعات را با دقت زیادی اندازه‌گیری می‌کند و قابل اعتماد است
- قابلیت اندازه‌گیری بدون تماس مستقیم: با توجه به این که امواج صوتی، ارتفاع مایعات را محاسبه می‌کنند، بر خلاف سطح سنج هیدرواستاتیک، خطر آلودگی بر اثر تماس مستقیم وجود ندارد
- جلوگیری از گردوغبار، مایعات و بخار: سنسورهای التراسونیک در برابر بخار، گردوغبار و مایعات کاملا مقاوم هستند و آسیبی به آن‌ها وارد نمی‌شود
- عدم نیاز به نگهداری و تعمیرات: دستگاه‌های التراسونیک نیازی به تعمیر و نگهداری به صورت مداوم ندارند. بنابراین به دلیل نیاز به تعمیرات کم، گزینه مناسبی برای اندازه‌گیری است
البته جدای از این موارد، باید بدانید که معایب سطح سنج التراسونیک چیست؟ برخی از این موارد شامل موارد زیر است:
- عدم موفقیت در اندازه‌گیری مایعات ویسکوز: این سنسورها در اندازه‌گیری مایعات چسبناک به خوبی عمل نمی‌کنند
- حساسیت به صدا: حسگرهای این دستگاه نسبت به نویز بسیار حساس هستند و باعث اختلال در میزان دقت آن‌ها می‌شود
- محدودیت در اندازه‌گیری: محدوده اندازه‌گیری التراسونیک کم است و سطح تمامی مخازن را بررسی نمی‌کند
- مشاهده واضح سطح مایع: این دستگاه‌ها برای محاسبه دقیق سطح، باید دید کاملا شفاف و واضحی از مایع داشته باشند
جمع‌بندی
خرید سطح سنج التراسونیک برای کارخانه‌ها و صنایع مختلف به عنوان روش آسان و تضمینی برای اندازه‌گیری سطح مایعات است. بنابراین اگر می‌خواهد هزینه مقرون‌به‌صرفه‌ای برای تعیین سطح مخازن پرداخت کنید، این دستگاه گزینه مناسبی است. البته توجه داشته باشید که کیفیت سطح سنج التراسونیک تاثیر زیادی بر میزان دقت آن می‌گذارد. بنابراین اگر می‌خواهید دستگاه باکیفیت و دقیقی را تهیه کنید، پیشنهاد می‌کنیم که از محصولات ما در وبسایت داتیس دیدن کنید. ما ارائه کننده انواع تجهیزات صنعتی و الکترونیک هستیم که به شما در خرید محصولات اصل و معتبر کمک می‌کنیم.
