تصميم حواجز واقية لمفاتيح مستوى المواد

الحاجز الواقي هو نوع من الحواجز التي تؤدي دورًا أساسيًا في الحماية. عادةً ما يُصنع من صفيحة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الحديد بسماكة معينة، تُثبّت بشكل محدد فوق مسبار الجهاز، لمنع تعرض المسبار للصدمات المباشرة من المواد المتساقطة، وذلك لزيادة عمر الجهاز، وفي الوقت نفسه لمنع المسبار من إصدار إنذارات خاطئة نتيجةً لهذه الصدمات، لضمان استقرار الجهاز وموثوقية عمله.

بحسب ظروف الموقع، مفاتيح مستوى التلامس (مثل مفاتيح مستوى قضيب الاهتزاز يمكن تركيب مفاتيح مستوى الشوكة الرنانة، ومفاتيح المستوى الدوارة، ومفاتيح المستوى الموصلة بترددات الراديو، وغيرها، بطرق متنوعة، مثل التركيب العلوي أو الجانبي أو السفلي، وتُستخدم لإنذارات المستويات المرتفعة أو المنخفضة. وللحصول على أفضل النتائج، يُنصح بالتركيب الجانبي، لمنع انحناء أو كسر المجس بفعل المواد المتساقطة، ولمنع تعليقه.

بحسب خصائص المواد المختلفة في الموقع (مثل خشونة السطح، وحجم الجسيمات، وصلابة الوسط، إلخ)، يختلف شكل الحاجز الواقي، وعادةً ما يكون على شكل حرف V موجب، أو حرف V مقلوب، أو قوس، أو صفيحة مسطحة، وما إلى ذلك. عمليًا، يُعدّ الحاجز الواقي ذو الشكل V الموجب أو المقلوب أكثر فعالية في الحماية، كما أنه يحظى بشعبية أكبر بين المستخدمين.

مخطط تخطيطي لتركيب من نوع الحاجز

أ- جهد مقلوب ب- جهد موجب

أولاً: حاجز واقٍ إيجابي على شكل حرف V

الحاجز الواقي ذو الشكل V الموجب، ويُسمى أيضًا الحاجز الواقي المقعر. يسمح هذا النوع من الحواجز بتراكم المواد في الأخدود، مما يُحدث احتكاكًا وتآكلًا متبادلًا بينها، وبالتالي يقلل من تأثيرها على الحاجز ويُطيل عمره الافتراضي. يُستخدم الحاجز الواقي ذو الشكل V الموجب بشكل أساسي لقياس المواد ذات الأسطح الخشنة والصلابة العالية والمقاومة الشديدة للصدمات والتآكل (مثل الحصى الصغير، وخبث الزجاج، وخبث الصلب الصغير، وغيرها من المواد ذات الكثافة العالية والأسطح الخشنة)، كما هو موضح في الشكل "ب".

ثانيًا، حاجز واقٍ على شكل حرف V مقلوب

يُطلق على الحاجز الواقي ذي الشكل V المقلوب أيضًا اسم الحاجز الواقي المحدب. عند سقوط المادة على الحاجز، تنزلق المادة لأسفل من جانبيه، مما يحمي مسبار مفتاح مستوى المادة من الاصطدام المباشر بها. ونظرًا لتعرض الحاجز الواقي للاصطدام المباشر بالمادة لفترة طويلة، فهو مناسب فقط للمواد ذات الخشونة المنخفضة والسطح الأملس والصلابة المنخفضة. وهو مناسب فقط للمواد الحبيبية أو المساحيق العامة (مثل القمح والأرز والرماد المتطاير والدقيق، إلخ) ذات الكثافة المنخفضة، كما هو موضح في الشكل "أ" أعلاه.

نظراً لاختلاف ظروف العمل في المجال الصناعي، قبل تركيب الجهاز، يجب اختيار طريقة التركيب المناسبة بناءً على حجم الوسط وخشونته وكثافته وموقع منفذ التفريغ وغيرها من الظروف المحددة، وذلك لزيادة عمر الجهاز مع منع حدوث الإنذارات الكاذبة، وبالتالي تحقيق أفضل استفادة من نتائج الجهاز.