كيفية تقليل خطأ مقياس مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية في خزان المحلول الملحي

يُعدّ رصد مستوى المحلول الملحي في الخزانات وسيلةً مهمةً لتقييم سلامة تشغيل نظام المحلول الملحي في مشاريع التجميد. ففي هذه المشاريع، تُكتشف عادةً حوادث تسرب المحلول الملحي، مثل انفجار أنابيب التجميد، من خلال مراقبة مستوى المحلول في الخزانات، لذا يُعدّ قياس مستوى المحلول الملحي في الخزانات أمراً بالغ الأهمية. مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية يستخدم هذا الجهاز قياسًا بدون تلامس، ويتميز بدقة قياس عالية، ولا يتأثر بتغيرات كثافة المحلول الملحي، لذا يُستخدم لقياس مستوى خزان المحلول الملحي، ولكن قد ينتج عن القياس أخطاء، فكيف نتجنب ذلك؟

يعتمد مبدأ قياس مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية على جهاز إرسال واستقبال مدمجين في المستشعر، حيث يرسل الجهاز نبضات فوق صوتية تنعكس من مستوى الماء المالح ويستقبلها المستشعر نفسه، ثم يحسب المسافة بين المستشعر ومستوى الماء المالح بناءً على فرق التوقيت. ولتحقيق أفضل دقة قياس، يجب اتخاذ بعض الإجراءات لتجنب التداخل وتقليل الخطأ.

أولاً وقبل كل شيء، التداخل الكهرومغناطيسي المفرط في بيع أجهزة استشعار مستوى الصوت بالموجات فوق الصوتية بالجملة قد يؤدي موقع التركيب إلى أخطاء في القياس. لذا، يُنصح بفصل مصدر طاقة مقياس المستوى عن الأجهزة الأخرى المعرضة للتداخل الكهرومغناطيسي، وتأريضه بشكل موثوق، واستخدام كابل إشارة محمي بين مقياس المستوى وشاشة العرض الرقمية، مما يُسهم في التخلص من التداخل الكهرومغناطيسي. ثانيًا، يتأثر مستوى خزان المحلول الملحي بتقلبات كبيرة نتيجة امتصاص مياه مضخة المحلول الملحي وارتداد المياه من الأنابيب، ويمكن حل هذه المشكلة بإضافة أنبوب توجيه موجي. يجب أن يكون القطر الداخلي لأنبوب التوجيه الموجي أكبر من 120 مم، وأن يكون جداره الداخلي أملسًا وخاليًا من اللحامات. عند تركيب أنبوب التوجيه الموجي، يجب تنظيف جداره الداخلي من قطرات الماء المتبقية والأجسام الصغيرة الأخرى. يجب وضع أنبوب التوجيه الموجي عموديًا على سطح المحلول الملحي، ووضع المستشعر في مركز الجزء العلوي من أنبوب التوجيه الموجي. عندما يكون المحلول الملحي سهل الفقاعات، يتراكم الكثير من الرغوة على سطح أنبوب الدليل الموجي، مما يؤدي إلى امتصاص الموجات الصوتية وظهور أخطاء في القياس. يمكن تركيب لوحة عائمة دائرية من البولي بروبيلين في أنبوب الدليل الموجي، بحيث يكون قطرها أصغر قليلاً من قطر الدليل الموجي، وبسماكة لا تتجاوز 10 مم. تطفو هذه اللوحة على سطح المحلول الملحي، مما يعكس الموجات الصوتية بفعالية، وبالتالي يحل مشكلة أخطاء القياس الناتجة عن امتصاص الرغوة للموجات الصوتية. إضافةً إلى ذلك، إذا كان اهتزاز المستشعر كبيرًا جدًا، مما يؤدي إلى أخطاء في القياس، فيمكن وضع مقياس المستوى بعيدًا عن مضخة المحلول الملحي وغيرها من المعدات التي تُحدث اهتزازًا كبيرًا. يمكن زيادة طول خط التوصيل بين مضخة المحلول الملحي والخزان باستخدام وصلات مرنة، كما يمكن فحص المعدات الطرفية بانتظام لإزالة أي عيوب في الوقت المناسب، وبالتالي تقليل الاهتزاز.

أخيرًا، يجب أن تعلم أن درجة حرارة المحلول الملحي منخفضة، لذا يُضاف عادةً طبقة عازلة أعلى خزان المحلول. إذا وُضع مقياس مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية أعلى الخزان، فيجب فتح شقوق في الطبقة العازلة لتبخير البخار الذي يؤثر على سرعة انتشار الموجات الصوتية، كما أنه يتكثف على سطح المستشعر، مما يؤدي إلى أخطاء في القياس. يمكن وضع أنبوب توجيه الموجة خارج خزان المحلول، مع توصيل قاعه بالخزان. ستتساوى درجة حرارة المحلول داخل أنبوب توجيه الموجة خارج الخزان تدريجيًا مع درجة حرارة المحيط، مما يحل مشكلة التكثف على سطح المحلول. يُعد كل من مقياس مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية ومقياس مستوى الماء بالرادار أدوات قياس دقيقة للغاية، لذا لتقليل أخطاء القياس، يجب عليك أيضًا المراقبة بعناية، والإلمام التام بالمعرفة المتخصصة، وتحليل الظروف واتخاذ التدابير اللازمة بناءً على ظروف العمل المحددة.