كيف تختار جهاز قياس مستوى السائل الرقمي المناسب؟

مع تطور الإنتاج الصناعي، بات قياس مستوى السوائل والتحكم فيه ذا أهمية متزايدة، لما له من تأثير على كفاءة الإنتاج وجودة المنتج والسلامة وحماية البيئة. ولتلبية احتياجات قياس مستوى السوائل في مختلف التطبيقات الصناعية، ظهرت أنواع عديدة من أجهزة قياس مستوى السوائل. ومن بينها، مقياس المستوى الرقمي، وهو تقنية عرض رقمية لقياس مستوى السائل، يتميز بشاشة عرض واضحة، ودقة عالية، وثبات وموثوقية، وقدرة عالية على مقاومة التداخل، وغيرها من الميزات. ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات الطاقة الكهربائية، والتعدين، والصناعات الكيميائية، والأغذية، وصناعة المشروبات، والأدوية، والآلات والمعدات، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وغيرها. ستتناول هذه المقالة عدة أنواع من هذه الأجهزة. مقياس مستوى رقمي ومبدأه وخصائصه وتطبيقاته.

توجد أنواع مختلفة من أجهزة قياس المستوى الرقمية والتي يمكن تصنيفها إلى هيدروستاتيكية، وفوق صوتية، ونبضات موجهة، وما إلى ذلك، وفقًا لمبادئ القياس والتطبيقات المختلفة.

يعتمد مقياس مستوى السوائل الرقمي الهيدروستاتيكي على مبدأ أن الضغط الساكن المقاس للسائل يتناسب طرديًا مع ارتفاعه، ويستخدم عنصرًا حساسًا من السيليكون ذي الانتشار المعزول أو مستشعرًا سعويًا خزفيًا حساسًا للضغط لتحويل الضغط الساكن إلى إشارة كهربائية. بعد ذلك، وبعد تعويض درجة الحرارة والتصحيح الخطي، تُحوّل الإشارة إلى إشارة كهربائية قياسية (عادةً 4-20 مللي أمبير/1-5 فولت تيار مستمر)، والتي يمكن توصيلها بجهاز قياس، أو مسجل، أو حاسوب، أو وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)، أو جهاز إنذار، وما إلى ذلك. يُعد مقياس مستوى السوائل الرقمي الهيدروستاتيكي مناسبًا لقياس مستوى السوائل اللزجة التقليدية، والسوائل ذات التآكل الضعيف، والسوائل التي تحتوي على شوائب قشرية.

يستخدم مقياس مستوى السائل الرقمي بالموجات فوق الصوتية جهاز إرسال بالموجات فوق الصوتية لإرسال موجات فوق صوتية إلى السائل المراد قياسه، ثم يستقبل الإشارات المنعكسة. وبناءً على سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في الهواء والفرق الزمني بين الإرسال والاستقبال، يتم حساب المسافة بين سطح السائل وجهاز الإرسال، ومن ثم تحديد مستوى السائل. يتميز مقياس مستوى السائل الرقمي بالموجات فوق الصوتية بأنه لا يتطلب التلامس، ولا يسبب التلوث، وسهل التركيب، وبسيط الصيانة، وغيرها من الخصائص. وهو مناسب لمختلف أنواع المواد، ولا يتأثر باللون أو اللمعان.

النبض الموجه مقياس مستوى رقمي يستخدم هذا الجهاز مُرسِل موجات الميكروويف الموجود على قناة الموجات الموجهة لإرسال نبضات الميكروويف إلى السائل المراد قياسه، ثم يستقبل إشارات نبضات الميكروويف المنعكسة. وبناءً على سرعة انتشار الميكروويف في القناة والفرق الزمني بين الإرسال والاستقبال، يحسب الجهاز المسافة بين سطح السائل والمُرسِل، ومن ثمّ يُحدد ارتفاع مستوى السائل. يتميز مقياس مستوى السائل الرقمي ذو النبضات الموجهة بنطاق قياس واسع، ودقة عالية، وقدرة فائقة على مقاومة التداخل، وغيرها من الميزات. وهو مناسب لقياس مستوى السوائل المختلفة، مثل الماء والزيت والمواد الكيميائية والمخاط وغيرها.

باختصار، يُعدّ مقياس مستوى السائل الرقمي نوعًا من تقنيات العرض الرقمي الحديثة التي تجمع بين مبادئ القياس التقليدية، مما يُلبي احتياجات قياس مستوى السوائل في مختلف التطبيقات الصناعية. تتعدد أنواع مقاييس مستوى السائل الرقمية، ويمكن تصنيفها، وفقًا لمبادئ القياس والتطبيقات المختلفة، إلى مقاييس هيدروستاتيكية، وفوق صوتية، ونبضية موجهة، وغيرها. ولكل نوع من هذه المقاييس مزاياه وعيوبه ونطاق استخدامه، لذا يجب اختيار الجهاز المناسب وفقًا للظروف الفعلية. يلعب مقياس مستوى السائل الرقمي دورًا هامًا في الإنتاج الصناعي، ويساهم في تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج والسلامة وحماية البيئة.