تطبيق جهاز قياس مستوى السائل في محطة توليد الطاقة الحرارية

في عملية إنتاج محطات توليد الطاقة الحرارية، غالبًا ما يكون من الضروري التحكم في حجم أو ارتفاع السائل المخزن في الخزانات والأحواض وغيرها من الحاويات لضمان التشغيل الآمن والمستقر. في أعمال الإنتاج العادية، يُكتفى عادةً بتسجيل وتخزين مستوى السائل على السطح لتلبية احتياجات الإنتاج والسلامة. ومع ذلك، مع التحسين المستمر لمستوى الأتمتة، تزداد متطلبات تقنية قياس مستوى السائل: إذ يجب أن يكون نطاق القياس واسعًا، وأن تكون دقة القياس عالية، وموثوقيته أفضل، وأن يكون القياس مناسبًا للبيئات الخاصة. يرتبط قياس مستوى السائل بتقلبات مستوى السائل، ووجود فقاعات هواء في خزان التخزين، ولزوجته أو قابليته للتآكل، وغيرها من العوامل، مما يؤثر بشكل كبير على عملية القياس. لذلك، يُعدّ اختيار جهاز قياس مستوى السائل المناسب لظروف العمل الفعلية في عملية الإنتاج ضمانًا لنجاحها. مقياس مستوى السائل تُستخدم أجهزة قياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية بشكل شائع في محطات توليد الطاقة الحرارية المحلية، وتنقسم إلى خمس فئات رئيسية. 1- يُشير قياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية عمومًا إلى الموجات الصوتية التي يزيد ترددها عن 20 كيلوهرتز. الموجات فوق الصوتية هي نوع من الموجات الميكانيكية، أي أنها ناتجة عن اهتزاز ميكانيكي ينتشر في وسط مرن. تتميز هذه الموجات بترددها العالي، وطولها الموجي القصير، وظاهرة الحيود. كما أنها دقيقة الاتجاه، ويمكنها الانتشار في اتجاه محدد. تنعكس النبضة فوق الصوتية المنبعثة من محول الطاقة فوق الصوتي في الهواء على سطح الوسط المراد قياسه، ثم تعود إلى محول الطاقة المستقبل. ومن خلال زمن ذهاب وإياب النبضة، يمكن تحديد المسافة من سطح الإشعاع لمحول الطاقة فوق الصوتي إلى السطح المراد قياسه. وبناءً على ارتفاع تركيب محول الطاقة فوق الصوتي، يمكن تحديد مستوى السائل الفعلي. يتميز مقياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية بعدم وجود اتصال مباشر مع الوسط، مما يجعله مقاومًا للتآكل. يتميز هذا الجهاز بدقة عالية وسهولة التركيب. ومع ذلك، فإن نموذجه الورقي مرتفع نسبيًا، وتتأثر الموجات فوق الصوتية بشكل كبير بتركيب الغاز في وسط النقل، كما تتأثر بشكل كبير بالبنية الهندسية للحاوية. 2. قياس مستوى الرادار مقياس مستوى الرادار يُصدر الرادار نوعًا خاصًا من الموجات الكهرومغناطيسية، وتتشابه خصائصها الفيزيائية مع الضوء المرئي. يعتمد انعكاس إشارة الرادار بشكل أساسي على عاملين: (1) موصلية الوسط المقاس؛ (2) ثابت العزل الكهربائي للوسط المقاس. عندما يُصدر مقياس مستوى الرادار موجات كهرومغناطيسية باتجاه هدف ما، تنعكس هذه الموجات وتعود إلى مصدر الإرسال. يستقبل جهاز الاستقبال المُثبّت عند مصدر الإرسال الموجة المنعكسة ويُدمجها مع الموجة الأصلية، ثم يُقارن بينهما لتحديد المسافة بين الهدف ومصدر الإرسال. تتميز موجة الرادار بمقاومتها العالية للتداخل وقدرتها الفائقة على الاختراق. يُمكنها قياس مستوى السائل في أوعية الضغط، مع إمكانية تجاهل تأثيرات درجات الحرارة والضغط العاليين، والترسبات، والتكثيف. تتميز بدقة عالية، ولا يوجد اتصال مباشر بينها وبين الوسط، كما أنها تتمتع بمقاومة عالية للتآكل. يُمكن استخدامها في بيئات الفراغ والبيئات ذات الدوامات القوية. كما أنها سهلة التركيب. مع ذلك، فهو مكلف، ويتأثر بسهولة بالتداخل الكهرومغناطيسي نظرًا للبنية الهندسية وخصائص مادة الحاوية. 3. قياس مستوى السائل من النوع السعوي: يقارن مقياس مستوى السائل السعوي ثابت العزل الكهربائي للسائل المراد قياسه بثابت العزل الكهربائي للهواء فوقه، ويستخدم التغير في قيمة السعة بين لوحي المكثف لقياس مستوى السائل. يتميز ببساطة تركيبه وصغر حجمه، وسهولة نقله وضبطه عن بُعد، وهو مناسب للوسائط المسببة للتآكل وذات الضغط العالي. مع ذلك، يجب الحفاظ على ثبات ثابت العزل الكهربائي لوسط مقياس مستوى السائل السعوي والجزء العلوي من سطح السائل للحصول على قياس دقيق. كما أن الوسط الموصل عرضة لتكوين مواد معلقة، مما يزيد من نسبة الخطأ. عند ارتفاع مستوى السائل وانخفاضه، يرتفع وينخفض ​​العوامة المغناطيسية داخل أنبوب مقياس مستوى السائل، وينتقل المغناطيس الدائم الموجود في العوامة إلى مؤشر العمود المغناطيسي القلاب عبر اقتران مغناطيسي، مما يؤدي إلى انقلاب العمودين الأحمر والأبيض بزاوية 180 درجة. عند ارتفاع مستوى السائل، يتغير لون مؤشر العمود الدوار من الأبيض إلى الأحمر، وعند انخفاضه، يتغير لونه من الأحمر إلى الأبيض. تمثل نقطة التقاء اللونين الأحمر والأبيض في المؤشر الارتفاع الفعلي لمستوى السائل داخل الحاوية، مما يوفر قراءة واضحة لمستوى السائل. يتميز مقياس الموضع بسرعة وسهولة القراءة، كما أن حجمه صغير نسبيًا، ويتيح إمكانية الإرسال والتعديل عن بُعد. مع ذلك، يتميز بدقة منخفضة، وتركيب معقد، ومدى محدود، وحجم تركيب كبير نسبيًا. 5. جهاز إرسال مستوى السائل من نوع الضغط التفاضلي: يُركب جهاز إرسال مستوى السائل في قاع حاوية السائل، ويعكس ارتفاع مستوى السائل من خلال إشارة ضغط المقياس. عند توصيل أحد طرفي مقياس الضغط التفاضلي بالطور السائل والطرف الآخر بالطور الغازي، ووفقًا لمبدأ الهيدروستاتيكا، في الظروف العادية، تكون كثافة وتسارع الجاذبية للوسط المقاس متناسبين. لذلك، يتناسب الضغط التفاضلي المقاس بواسطة جهاز إرسال الضغط التفاضلي طرديًا مع ارتفاع السائل (H)، مما يحول مشكلة قياس ارتفاع السائل إلى مشكلة قياس الضغط التفاضلي. جهاز إرسال مستوى السائل ذو الضغط التفاضلي مستقر وذو أداء جيد ودقة عالية، ويمكن استخدام أجهزة إرسال الضغط الشائعة كأجهزة قياس.

لا يشترط أن يكون الحصول على ذلك مكلفًا أو يستغرق وقتًا طويلاً أو صعبًا. الأمر كله يعتمد على الطريقة الصحيحة ووجود مؤشر مستوى مخصص.

هل ترغب بمعرفة المزيد عن مقياس مستوى السائل المُخصّص؟ اطّلع على مؤشر مستوى السائل من كايدي.

مع ازدياد تنظيم عملية تصنيع مقياس المستوى، ستزداد التكاليف على الشركات وسيعاني العمال نتيجة لذلك.

يتميز مقياس مستوى المؤشر المخصص بمزايا عديدة، مثل مؤشر المستوى المخصص، ومؤشر المستوى المخصص، ومؤشر المستوى المخصص، وهو ما لا ينطبق على مقاييس المستوى الأخرى.