ترانسمیتر سطح

ترانسمیتر سطح وسیله ای است که برای اندازه گیری سطح یک ماده (مانند مایع، جامد یا دوغاب) در یک ظرف یا ظرف فرآیند استفاده می شود. نظارت مستمر و انتقال داده های سطح به یک سیستم کنترل یا واحد نمایش را فراهم می کند.

فرستنده های سطح معمولاً بر اساس اصول مختلفی مانند فشار هیدرواستاتیک، امواج اولتراسونیک، رادار، ظرفیت خازنی یا رادار موج هدایت شونده کار می کنند. انتخاب نوع ترانسمیتر سطح به عواملی مانند نوع ماده اندازه گیری شده، شرایط دما و فشار، اندازه و شکل ظرف و دقت اندازه گیری سطح مورد نیاز بستگی دارد.

فرستنده سطح، داده های سطح اندازه گیری شده را به یک سیگنال الکتریکی (مانند 4-20 میلی آمپر) یا یک سیگنال دیجیتال تبدیل می کند که می تواند برای پردازش یا نمایش بیشتر به یک سیستم کنترل منتقل شود. این اطلاعات برای نظارت و کنترل فرآیندها در صنایع مختلف مانند صنایع شیمیایی، نفت و گاز، تصفیه آب و تولید بسیار مهم است.

یک فرستنده سطح با اندازه گیری سطح یک ماده در یک ظرف یا ظرف فرآیند و تبدیل آن اندازه گیری به سیگنال الکتریکی یا دیجیتالی کار می کند که می تواند به یک سیستم کنترل برای اهداف نظارت و کنترل منتقل شود.

انواع مختلفی از فرستنده سطح وجود دارد که هر کدام برای کاربردها و نیازهای خاص طراحی شده اند. برخی از انواع رایج عبارتند از:

ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل (DP): این فرستنده ها با تشخیص اختلاف فشار بین کف مخزن و فضای بخار، سطح را اندازه گیری می کنند. این اختلاف فشار متناسب با سطح مایع در مخزن است.

فرستنده های سطح اولتراسونیک: فرستنده های اولتراسونیک از امواج صوتی برای اندازه گیری فاصله مبدل تا سطح مایع استفاده می کنند. آنها معمولاً در برنامه هایی استفاده می شوند که اندازه گیری بدون تماس مورد نیاز است.

فرستنده های سطح رادار: فرستنده های راداری از سیگنال های رادار مایکروویو برای اندازه گیری سطح مایع، جامد یا دوغاب در مخزن یا کشتی استفاده می کنند. آنها برای طیف گسترده ای از کاربردها مناسب هستند و می توانند اندازه گیری های دقیق را حتی در محیط های سخت ارائه دهند.

ترانسمیترهای سطح خازنی: این فرستنده ها سطح یک مایع را با تشخیص تغییرات در ظرفیت بین پروب و دیواره مخزن اندازه گیری می کنند. آنها اغلب در کاربردهایی استفاده می شوند که مایع ثابت دی الکتریک پایینی دارد.

ترانسمیترهای سطح هیدرواستاتیک: این فرستنده ها با تشخیص فشار اعمال شده توسط ارتفاع مایع بالای سنسور، سطح را اندازه گیری می کنند. آنها برای کاربردهایی که وزن مخصوص مایع ثابت است مناسب هستند.

فرستنده های سطح رادار موج هدایت شونده: این فرستنده ها از یک کاوشگر استفاده می کنند که به داخل مخزن امتداد می یابد و سیگنال رادار را در طول آن هدایت می کند. آنها برای اندازه گیری سطح مایعات، جامدات و دوغاب در شرایط مختلف فرآیند مناسب هستند.

اینها تنها چند نمونه از انواع ترانسمیترهای سطح موجود در بازار هستند. انتخاب فرستنده به عواملی مانند نوع ماده اندازه گیری شده، دقت و برد مورد نیاز، شرایط محیطی و محدودیت های نصب بستگی دارد.

در اینجا مروری بر نحوه عملکرد یک فرستنده سطح بر اساس اصول مختلف است:

فشار هیدرواستاتیک: در این روش از سنسور فشار برای اندازه گیری فشار هیدرواستاتیک وارد شده توسط ماده در ظرف استفاده می شود. فشار با ارتفاع ماده نسبت مستقیم دارد، بنابراین با اندازه گیری فشار می توان سطح ماده را تعیین کرد.

امواج اولتراسونیک: فرستنده های سطح اولتراسونیک امواج صوتی با فرکانس بالا را به سمت سطح ماده می فرستند و زمان بازتاب امواج را اندازه گیری می کنند. با محاسبه زمان بازگشت امواج، فاصله تا سطح ماده (و در نتیجه سطح) را می توان تعیین کرد.

رادار: فرستنده‌های سطح رادار، پالس‌های راداری مایکروویو را به سمت سطح ماده منتشر می‌کنند و زمان بازتاب پالس‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند. با تجزیه و تحلیل سیگنال های منعکس شده، فاصله تا سطح ماده (و در نتیجه سطح) را می توان تعیین کرد.

ظرفیت: فرستنده های سطح ظرفیت از اصل تغییر در ظرفیت بین الکترودها برای اندازه گیری سطح ماده استفاده می کنند. ظرفیت خازن با تغییر سطح ماده تغییر می کند و این تغییر به اندازه گیری سطح تبدیل می شود.

رادار موج هدایت شونده: فرستنده های سطح رادار موج هدایت شونده از کاوشگری استفاده می کنند که امواج رادار را در طول آن هدایت می کند. امواج رادار زمانی که با سطح ماده برخورد می کنند به عقب منعکس می شوند و زمان صرف شده برای بازتاب امکان تعیین سطح را فراهم می کند.

هنگامی که سطح با استفاده از هر یک از این روش ها اندازه گیری شد، فرستنده سطح این اطلاعات را به یک سیگنال الکتریکی (مانند 4-20 میلی آمپر) یا یک سیگنال دیجیتال تبدیل می کند که می تواند برای پردازش و نظارت بیشتر به یک سیستم کنترل منتقل شود. این اپراتورها را قادر می سازد تا سطح مواد را در فرآیندهای مختلف صنعتی ردیابی و کنترل کنند.