مبدأ ووظيفة مقياس مستوى الديزل

يُعد مقياس مستوى الديزل، وهو عبارة عن مستشعر ضغط لقياس مستوى السوائل، مناسبًا لقياس مستوى مختلف الوسائط في البتروكيماويات، والمعادن، والطاقة الكهربائية، والصناعات الدوائية، وإمدادات المياه والصرف الصحي، وحماية البيئة، وغيرها من الأنظمة والصناعات. مقياس مستوى مغناطيسي ذو غطاء قلاب يشهد السوق نمواً مستمراً في السنوات الأخيرة، وآفاق تطوير صناعة أجهزة استشعار مستوى السوائل جيدة جداً.

مبدأ عمل جهاز إرسال المستوى هو أنه عندما يمر ضغطا الوسط المقاس إلى حجرتي الضغط العالي والمنخفض، فإنهما يؤثران على جانبي غشاء العزل للعنصر الحساس، وينتقلان إلى جانبي غشاء القياس من خلال قطعة العزل والسائل الموجود داخل العنصر.

جهاز إرسال مستوى السائل (العائم) عبارة عن مكثف يتكون من غشاء قياس وقطب كهربائي على كل جانب من جوانبه العازلة. عندما لا يكون الضغط متساويًا على جانبي المكثف، ينتج عن ذلك قياس إزاحة الغشاء. تتناسب إزاحة الغشاء وفرق الضغط فيه طرديًا مع اختلاف سعة المكثف على الجانبين. من خلال عملية التذبذب وإزالة التضمين، يتم تحويل الإشارة إلى إشارة تتناسب مع الضغط. مبدأ عمل جهاز إرسال الضغط العائم هو نفسه مبدأ عمل جهاز إرسال الضغط التفاضلي، والفرق الوحيد هو أن ضغط حجرة الضغط المنخفض يكون الضغط الجوي أو الفراغ.

يحوّل محوّل الإشارة التناظرية إلى الرقمية التيار القادم من وحدة فك التضمين إلى إشارة رقمية، يستخدمها المعالج الدقيق لتحديد قيمة ضغط الإدخال. يتحكم المعالج الدقيق في تشغيل جهاز الإرسال، بالإضافة إلى إجراء معايرة خطية للمستشعر، وإعادة ضبط نطاق القياس، وتحويل الوحدات الهندسية، والتخميد، وضبط المربع المفتوح، ومعايرة المستشعر، وغيرها من العمليات، فضلاً عن التشخيص والاتصالات الرقمية.

يحتوي هذا المعالج الدقيق على 16 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي للبرنامج ويحتوي على ثلاثة عدادات 16 بت، يقوم أحدها بتحويل الإشارة التناظرية إلى رقمية.

يقوم محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية بمعالجة البيانات الرقمية وتصحيحها، والتي يمكن تعديلها بواسطة برنامج جهاز الإرسال. تُخزَّن البيانات في ذاكرة EEPROM وتبقى سليمة حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

يوفر خط الاتصال الرقمي لجهاز الإرسال واجهةً للأجهزة الخارجية، مثل جهاز الاتصال الذكي طراز 205 أو أنظمة التحكم التي تستخدم بروتوكول HART. يكشف هذا الخط الإشارة الرقمية المُركّبة على إشارة 4-20 مللي أمبير، وينقل المعلومات المطلوبة عبر الحلقة. نوع الاتصال هو تقنية إزاحة التردد FSK، ويعتمد على معيار BeII202.

ثم، على ثلاثة محاور رئيسية مقياس مستوى السائل ليشرحها الجميع

1- مقياس مستوى الديزل من النوع العائم:

جهاز إرسال مستوى العوامة مصمم لتحويل العوامة المغناطيسية إلى عوامة ثابتة، ويعتمد في تصميمه على مبدأ الطفو لأرخميدس. يستخدم هذا الجهاز تقنية استشعار إجهاد الغشاء المعدني الدقيق لقياس مستوى السائل، أو مستوى الحدود، أو الكثافة، ويمكن تشغيله عبر مفتاح ميداني لضبط الإعدادات الروتينية.

2- مقياس مستوى الديزل من النوع العائم:

يتكون جهاز إرسال مستوى العوامة من عوامة مغناطيسية، وقناة قياس، ووحدة إشارة، ووحدة إلكترونية، وصندوق توصيل، ومكونات تثبيت. يبلغ الوزن النوعي العام للعوامة المغناطيسية أقل من 0.5، ويمكنها أن تطفو فوق سطح السائل وتتحرك لأعلى ولأسفل على طول قناة القياس. القناة مزودة بعنصر قياس، والذي يمكن قياسه تحت تأثير المجال المغناطيسي الخارجي، وسيتم تحويله إلى إشارة مستوى تتناسب مع مستوى إشارة المقاومة، وسيتم تحويلها إلى الوحدة الإلكترونية إلى خرج إشارة قياسي يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير أو غير ذلك.

3- مقياس مستوى الديزل الهيدروستاتيكي:

يستخدم جهاز الإرسال مبدأ قياس الضغط الساكن للسائل، ويستخدم بشكل عام مستشعر ضغط السيليكون لقياس الضغط وتحويله إلى إشارة كهربائية، ثم يتم تضخيمها بواسطة دائرة مكبر الصوت ودائرة التعويض، ثم يتم إخراج تيار يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير أو بين 0 و10 مللي أمبير.

أصبح استخدام مقياس مستوى السائل شائعًا على نطاق واسع، وقد أحدث تأثيرًا كبيرًا على حياتنا وعملنا، ومن أجل استخدام جهاز إرسال مستوى السائل بشكل صحيح، تحتاج إلى فهم تصنيفه.

الأسئلة الشائعة والاحتياطات

مقياس مستوى السائل هو مقياس يقيس مستوى السائل (المتكثف إلى سائل عبر كيس بخار صغير) عن طريق الضغط، حيث يتم إرسال قراءتي الضغط إلى جهاز الإرسال. يقوم المقياس بقياس فرق الضغط بين طرفي الغشاء، ثم يحولهما إلى إشارة تيار تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير، تُرسل إلى حاسوب وحدة التحكم المركزية (DCS). بعد ذلك، يُعاد تحويل إشارة مستوى السائل إلى شاشة العرض (CRT) بعد إجراء الحسابات اللازمة. في حال وجود خطأ في قراءة شاشة العرض وعدم القدرة على التحكم في إمداد المياه، يجب التوجه إلى الموقع للتحقق من مستوى الماء الفعلي وضبطه. يتكون المقياس من: مستشعر ضغط الإدخال، مستشعر الغشاء، مستشعر السعة الكهروستاتيكية، دائرة تحديد التغير، دائرة التشغيل والتضخيم، ودائرة إرسال تيار الخرج.

الخطوات المحددة هي كالتالي:

1- افتح فتحتي التصريف العلويتين لجهاز الإرسال لتصريف البخار، وذلك لتجنب تشوه إشارة مستوى التحكم المركزي بالإضافة إلى...

بالإضافة إلى عطل جهاز الإرسال نفسه، فإنّ انحراف إشارة الكشف عن المكثفات المتوسطة التي تحتوي على فقاعات بخار أو شوائب يؤدي عادةً إلى انحرافها. لذا، افتح جهاز الإرسال على فتحتي التصريف لتفريغ الهواء حتى يتدفق السائل بشكل مستمر. عند ضبط مستوى سائل حزمة البخار، يجب الانتباه إلى أنه سيتم تحويل وحدة التحكم المركزية إلى مستوى تحكم بديل (فرن PH LI404 وLI405، فرن AQC LI304 وLI305)، وذلك لتجنب حدوث تقلبات كبيرة وعنيفة في قيمة مستوى السائل في وحدة التحكم المركزية، مما قد يؤدي إلى تعطل نظام التحكم الآلي. إضافةً إلى ذلك، يجب ضبط مستوى المبخر الومضي، لأنه عبارة عن مقياس مستوى سائل أحادي السلسلة، لذا يجب أن يكون الضبط أكثر دقة وحذرًا.

2- إذا لم يكن تأثير التعديل الأول جيدًا، يمكنك فتح أنبوب جهاز الإرسال على كمية صغيرة من صمام الصرف الصحي لأعمال الصرف الصحي، ويجب الانتباه إلى تشغيل السلامة في هذه الحالة، ويجب فتح الصمام ببطء، لمنع الحروق المحتملة الناتجة عن البخار.

3- إذا كان الفرق بين قيمة مستوى السائل في مقياس مستوى الماء ذي اللوحة الزجاجية وقيمة مستوى السائل في وحدة التحكم المركزية كبيرًا جدًا، فلا يمكن التأكد من أن مقياس مستوى الماء ذي اللوحة الزجاجية يمثل مستوى الماء الحقيقي، لذا يجب تنظيف مقياس مستوى الماء ذي اللوحة الزجاجية وضبطه لمنع تشوه عرض مستوى السائل في الموقع بسبب اختلاط البخار والماء أو شوائب الصمام.