تطبيقات ومبادئ أجهزة استشعار المستوى

الإلمام بمبدأ العمل ومزايا وعيوب الأنواع المختلفة أجهزة استشعار مستوى السائل بالرادار يساعدنا ذلك في اختيار مستشعر مستوى أكثر ملاءمة، وفيما يلي مبدأ الكشف لمستشعر مستوى السائل الشائع حاليًا.

1 مستشعر مستوى ليزر

مستشعر مستوى الليزر هو مستشعر دقيق للغاية لقياس مستوى السوائل، يعمل بدون تلامس، ويتميز بأداء ممتاز. يشبه مبدأ عمله إلى حد كبير مبدأ عمل مستشعرات مستوى الموجات فوق الصوتية، مع استبدال الموجات فوق الصوتية بموجات ضوئية. يتميز شعاع الليزر بدقته العالية، حتى على الأسطح شديدة الخشونة، حيث يعمل بكفاءة. يستقبل مستشعر مستوى الليزر نطاقًا واسعًا من الإشارات، على عكس مستشعرات مستوى الليزر التقليدية التي تستخدم الأشعة تحت الحمراء القريبة. تتم معالجة ضوء الليزر المنبعث من التيار الضوئي باستخدام عاكس شبه ناقل. يُدخل جزء من إشارة المرجع إلى جهاز إرسال الوقت، بينما يُعالج الجزء الآخر من ضوء الليزر، الذي يمر عبر العاكس شبه الناقل، بواسطة النظام البصري ليتحول إلى شعاع متوازٍ بعرض محدد، ثم يُسلط على سطح الجسم. تصل الموجة المنعكسة إلى قسم الاستقبال في المستشعر، حيث تُحوّل إلى إشارة كهربائية. نظرًا لقصر الفترة الزمنية بين الإشعاع والاستقبال، تُستخدم دائرة أخذ العينات لتمديدها إلى أجزاء من الألف من الثانية، مما يُسهّل معالجة الإشارة وقياس الوقت. يستخدم هذا الجهاز حاسوبًا صغيرًا لمعالجة البيانات، ثم يعرض قيمة مستوى الإشارة التناظرية على شاشة رقمية. بعد ذلك، يستخدم البرنامج للكشف عن موثوقية الإشارة، وفي حال وجود خلل في نظام القياس، يتم إطلاق إنذار. يُناسب هذا المستشعر البحيرات والأنهار والخزانات والمجاري المائية ومناطق المد والجزر، كما يُستخدم في مراقبة مستوى المياه في المناطق الحضرية.

مستشعران لمستوى الرادار

مستشعر مستوى الرادار ، مع نفس مزايا مبدأ قياس الليزر، ولا يخضع لتأثير وسط القياس، ويتأثر بشكل أقل بالبيئة الخارجية، ولا حاجة لتكرار المعايرة، ولكن ارتفاع القياس يكون عمومًا في حدود 6 أمتار، وهو مناسب بشكل خاص للحاويات الكبيرة التي تحتوي على خزانات بخار ساخنة، مثل الزيت المتبقي والأسفلت ومناطق المراقبة الأخرى.

3 مستشعر مستوى بالموجات فوق الصوتية

مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية، مبدأ عمله هو مراقبة انتقال الموجات فوق الصوتية وانعكاسها وفرق الوقت لحساب ارتفاع مستوى السائل، سهل التركيب، يتمتع بمرونة عالية، ولكنه يتأثر بسهولة بفقدان الطاقة الناتج عن انتشار الموجات فوق الصوتية، ولا يمكن استخدامه في البيئات الممتصة للموجات، مثل الرغوة والغبار والبخار ومناطق المراقبة الأخرى.

4 مستشعرات مستوى هيدروستاتيكية

مستشعر مستوى الماء الهيدروستاتيكي، مبدأ قياسه هو تركيب مستشعر ضغط في أسفل الخزان لقياس قيمة الضغط. تُحوّل القيمة المقاسة إلى ارتفاع مستوى السائل، وتكمن ميزته في أنه لا يتأثر بارتفاع مستوى السائل، ولكن كلما زاد الارتفاع، زادت دقة المستشعر المطلوبة. يتطلب الاستخدام المطول أو استبدال السائل معايرة. يُستخدم على نطاق واسع في أنظمة إمداد المياه والصرف الصحي في المدن، ومعالجة مياه الصرف الصحي، والخزانات، والأنهار، والمحيطات، وغيرها من مجالات الرصد.

5 مستشعر مستوى العوامة

مستشعر مستوى السائل من نوع العوامة تعتمد أجهزة استشعار مستوى السائل العائمة على قياس تغير مستوى السائل من خلال ارتفاع وانخفاض العوامة، وهي طريقة ميكانيكية تعتمد على الكشف الميكانيكي، إلا أن دقتها ضعيفة، ولا تُناسب السوائل اللزجة أو التي تحتوي على شوائب، كما أنها عُرضة لانسداد العوامة. تتميز هذه الأجهزة بتطبيقاتها الواسعة، واقتصاديتها، وسهولة استخدامها، وتُستخدم عادةً في أحواض تجميع المياه، وبرك مكافحة الحرائق، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، وغيرها من مناطق المراقبة، إلا أنها غير مناسبة لمناطق مراقبة صناعة الأغذية.

مفتاح مستوى اهتزاز الشوكة الرنانة 6

مفتاح مستوى اهتزاز الشوكة الرنانة، يُستخدم على نطاق واسع في أنظمة التحكم الصناعية، وينطبق على جميع مجالات مراقبة السوائل تقريبًا. على سبيل المثال، خزانات سائل التبريد وخزانات مواد التشحيم في المصانع وغيرها من خزانات السوائل.