مبادئ عمل 20 نوعًا شائعًا من مقايس مستوى السائل
Thread Content
يقوم هذا المقال بتحليل مبادئ عمل 20 نوعًا شائعًا من أجهزة قياس المستوى، ومن خلال تحليل طرق تركيب واستخدام هذه الأجهزة والاحتياطات الواجب اتخاذها، يتم تحديد الأعطال المحتملة التي قد تصيب أجهزة قياس المستوى وكيفية التعامل معها. كما يوفر المقال فهمًا شاملاً لأجهزة قياس المستوى، مما يساعد في اتخاذ قرارات دقيقة عند اختيار الجهاز المناسب في ظروف التشغيل المختلفة. أنواع أجهزة قياس المستوى الشائعة:1. جهاز قياس المستوى بالأقراص المغناطيسية
2. جهاز قياس المستوى بالكرات العائمة
3. جهاز قياس المستوى بالشريط الفولاذي
4. جهاز قياس المستوى بالرادار
5. جهاز قياس المستوى بالتمدد المغناطيسي
6. جهاز قياس المستوى بالتوصيل الراديوي
7. جهاز قياس المستوى بالفرقة الصوتية
8. جهاز قياس المستوى باستخدام الألواح الزجاجية/الأنابيب الزجاجية
9. جهاز قياس المستوى بالضغط الثابت
10. مُرسل إشارات قياس المستوى بالضغط
11. جهاز قياس المستوى بالسعة الكهربائية
12. جهاز قياس المستوى الذكي بالعوامات الكهربائية
13. جهاز قياس المستوى بالعوامات العائمة
14. مُرسل إشارات قياس المستوى بالعوامات
15. جهاز قياس المستوى بالنقاط الكهربائية
16. جهاز قياس المستوى الإلكتروني المغناطيسي ثنائي اللون
17. جهاز قياس المستوى من الخارج
18. جهاز قياس المستوى بالضغط الثابت
19. جهاز قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية
20. جهاز قياس المستوى بفرق الضغط (جهاز قياس المستوى ذو الفلانجات المزدوجة)
مبدأ عمل أجهزة قياس المستوى الشائعة:
1. جهاز قياس المستوى بالأقراص المغناطيسية: يُعرف أيضًا باسم جهاز قياس المستوى بالعوامات المغناطيسية، أو جهاز قياس المستوى بالأعمدة المغناطيسية. المبدأ: مبدأ الوعاء المتصل، تم تطويره بناءً على مبدأ الطفو وتأثير الترابط المغناطيسي. عندما يتغير مستوى السائل داخل الوعاء المراد قياسه، فإن المغناطيس الدائم الموجود داخل العوامة ينقل الطاقة المغناطيسية إلى لوحة العرض المغناطيسية، مما يؤدي إلى تحريك الأعمدة الحمراء والبيضاء 180 درجة. عندما يرتفع مستوى السائل، تتحول الأعمدة من اللون الأبيض إلى اللون الأحمر، وعندما ينخفض مستوى السائل، تتحول الأعمدة من اللون الأحمر إلى اللون الأبيض. نقطة التقاء اللونين الأحمر والأبيض على اللوحة تمثل الارتفاع الفعلي لمستوى السائل داخل الوعاء، وبذلك يتم عرض مستوى السائل. 2. مقياس مستوى السائل بالكرة العائمة: يعتمد تصميم مقياس مستوى السائل بالكرة العائمة بشكل أساسي على مبادئ الطفو والمجال المغناطيسي الثابت. يتأثر موقع الكرة العائمة المزودة بمغناطيس (المعروفة اختصارًا بالكرة العائمة) داخل الوسط المراد قياسه بتأثير القوة العائمة: فإن تغير مستوى السائل يؤدي إلى تغير موقع الكرة العائمة المغناطيسية. يعمل المغناطيس والمستشعر (مفتاح الزنبرك المغناطيسي) الموجودان في الكرة العائمة على تغيير عدد المكونات المتصلة في الدائرة الكهربائية (مثل المقاومات ذات القيمة الثابتة)، مما يؤدي بدوره إلى تغيير القيم الكهربائية في نظام الدائرة. أي أن تغير موقع العوامة المغناطيسية يؤدي إلى تغير في الكميات الكهربائية. يتم قياس مستوى السائل داخل الحاوية من خلال رصد التغيرات في القيم الكهربائية. ٣. مقياس مستوى السائل للأشرطة الفولاذية: يتم تصميمه وتصنيعه باستخدام مبدأ التوازن الميكانيكي. عندما يتغير مستوى السائل، فإن التوازن الميكانيكي الأصلي، الذي يتأثر بقوة الطفو على العوامة، سيصل إلى توازن جديد من خلال حركة شريط الفولاذ. يقوم جهاز قياس مستوى السائل (العوامة) بتحريك الشريط الفولاذي وفقًا لمستوى السائل، ويؤدي نظام نقل الحركة إلى تدوير دبوس النقل من خلال حركة الشريط الفولاذي، مما يؤثر بدوره على العداد لعرض مستوى السائل. ٤. جهاز قياس المستوى بالرادار: جهاز قياس المستوى بالرادار هو جهاز قياس يعتمد على مبدأ الزمن اللازم للانتقال، حيث تنتقل موجات الرادار بسرعة الضوء، ويمكن تحويل الوقت اللازم لانتقال هذه الموجات إلى إشارات تُستخدم لقياس المستوى، وذلك باستخدام المكونات الإلكترونية. يصدر المستشعر نبضات عالية التردد تنتشر عبر الكابل، وعندما تصطدم هذه النبضات بسطح المادة، فإنها تنعكس وتُستقبل بواسطة المستقبل الموجود في الجهاز، الذي يحول إشارة المسافة إلى إشارة مستوى. 5. مقياس المستوى المغناطيسي القابل للتمدد: عندما يعمل مستشعر مقياس المستوى المغناطيسي القابل للتمدد، فإن الجزء الكهربائي من المستشعر يولد تيارًا نبضيًا على سلك الناقل، وعندما ينتقل هذا التيار عبر سلك الناقل، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا نبضيًا حول سلك الناقل. يوجد طافية خارج قضيب الاستشعار في مقياس المستوى المغناطيسي؛ ويمكن لهذه الطافية أن تتحرك صعودًا وهبوطًا على طول القضيب تبعًا لتغير مستوى السائل. يوجد داخل الطفو مجموعة من الحلقات المغناطيسية الدائمة. عندما يلتقي مجال المغناطيس الناتج عن التيار النبضي بمجال المغناطيس الناتج عن الحلقة المغناطيسية للعوامة، يتغير المجال المغناطيسي حول العوامة، مما يؤدي إلى تكوين نبضة موجية في السلك الناقل المصنوع من مادة مغناطيسية قابلة للتمدد، وتنتقل هذه النبضة بسرعة ثابتة عبر السلك الناقل ويتم اكتشافها بواسطة جهاز الكشف. يمكن تحديد موقع العوامة بدقة، أي موقع سطح السائل، من خلال قياس الفرق الزمني بين التيار النبضي وموجة الالتواء. 6. جهاز قياس مستوى السائل بالراديوفريكونسي: يتكون جهاز قياس مستوى المواد باستخدام الراديوفريكونسي من حساسات وأجهزة تحكم، ويمكن تركيب الحساسات على سطح الخزان على شكل قضبان أو أسلاك محورية. يمكن لبطاقة النبضات في الحساس تحويل التغيرات في مستوى المواد إلى إشارات نبضية ترسل إلى جهاز التحكم، الذي يقوم بمعالجتها حسابيًا ثم يعرضها كقيم قياسية، وبذلك يتحقق القياس المستمر لمستوى المواد. 7. مقياس مستوى السائل بالمشط الصوتي: يعمل مُحكِم مستوى السائل من نوع المشط الصوتي عن طريق جعل المشط يهتز عند تردد رنين معين، وذلك باستخدام زوج من البلورات الكهربائية الضاغطة المثبتة على قاعدة المشط. عندما يتلامس الفريزون مع المادة المراد قياسها، فإن تردد الفريزون وامتداد اهتزازاته يتغيران، وتقوم الدوائر الذكية بالكشف عن هذه التغيرات ومعالجتها ثم تحويلها إلى إشارة تبديل. 8. مقياس مستوى السائل بالألواح الزجاجية (مقياس مستوى السائل بالأنابيب الزجاجية): يتكون مقياس مستوى السائل بهذا النوع من لوح زجاجي يتم ربطه بالخزان عبر فلانشات، مما يشكل جهازًا اتصاليًا؛ ويمكن قراءة مستوى السائل داخل الخزان مباشرةً من خلال اللوح الزجاجي. ٩. مرسل مستوى السائل ذو الضغط: يعتمد جهاز قياس مستوى السائل بالضغط على مبدأ القياس بالضغط الساكن؛ فعند وضع مرسل مستوى السائل في أعماق السائل المراد قياسه، يتعرض سطح المستشعر لضغط السائل، كما يتم نقل ضغط السائل إلى الغرفة ذات الضغط الإيجابي في المستشعر عبر أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما يتم ربط ضغط الهواء في سطح السائل (Po) بالغرفة ذات الضغط السلبي في المستشعر، وذلك لموازنة ضغط Po في الجزء الخلفي من المستشعر، مما يجعل المستشعر يقيس الضغط على شكل: ρ·g·H. ومن خلال قياس الضغط P، يمكن تحديد عمق مستوى السائل. 10. مقياس مستوى السائل الكهربائي: يعمل مقياس مستوى السائل الكهربائي عن طريق قياس التغيرات في السعة الكهربائية لقياس ارتفاع سطح السائل. إنه قضيب معدني يُدخل في وعاء يحتوي على سائل؛ حيث يعمل القضيب المعدني كأحد أقطاب المكثف، بينما تعمل جدران الوعاء كالقطب الآخر للمكثف. الوسط الموجود بين القطبين هو السائل والغاز الموجود فوقه. نظرًا لاختلاف ثابت العزل الكهربائي للسائل ε1 عن ثابت العزل الكهربائي على سطح السائل ε2، مثلاً: ε1 > ε2، فعند ارتفاع مستوى السائل، يزداد القيمة الإجمالية لثابت العزل الكهربائي بين القطبين في جهاز قياس المستوى بالسعة، وبالتالي يزداد السعة الكهربائية. وعلى العكس، عندما ينخفض مستوى السائل، يقل قيمة ε، وبالتالي يقل السعة الكهربائية أيضًا. لذلك، يمكن لجهاز قياس مستوى السائل من نوع الكاباسيتور أن يقيس مستوى السائل من خلال التغيرات في السعة الكهربائية بين القطبين. 11. مقياس مستوى السائل الذكي بالعوامة الكهربائية: هو جهاز قياس مستوى السائل المصمم وفقًا لقانون أرخميدس ومبدأ الاقتران المغناطيسي؛ يمكن استخدامه لقياس مستوى السائل والحدود الفاصلة بين السوائل وكثافتها، كما يقوم بإصدار إشارات إنذار عند تجاوز الحدود العليا والدنيا. ١٢. مقياس مستوى السائل بالعوامة: يتم تصميمه وصنعه باستخدام مبدأ التوازن الميكانيكي. عندما يتغير مستوى السائل، فإن التوازن الميكانيكي الأصلي، نتيجة للاضطراب الناتج عن قوة الطفو على العوامة، سيصل إلى توازن جديد من خلال حركة الشريط الفولاذي (الحبل). يقوم جهاز قياس مستوى السائل (العوامة) بتحريك الشريط الفولاذي (الحبل) وفقًا لمستوى السائل، ويقوم نظام نقل الحركة بدوره بتحريك جهاز الإشارة الموجود في الموقع عبر حركة الشريط الفولاذي (الحبل)، مما يؤدي إلى عرض مستوى السائل على جهاز العرض. 13. جهاز نقل مستوى السائل بالعوامة: تغمر العوامة في السائل داخل غرفة العوامة، وهي متصلة بشكل صلب بنظام الأنابيب الملتوية؛ القوة التي يتحملها نظام الأنابيب الملتوية هي القيمة الصافية لوزن العوامة ناقصاً قوة الطفو المؤثرة عليها، وتحت تأثير هذه القوة الناتجة، تلتوي الأنابيب الملتوية بزاوية معينة. يؤدي التغير في موقع السائل داخل غرفة الطافة، أو في كثافته، أو في مستوى سطحه، إلى تغير قوة الطفو التي تؤثر على الطافة المغمورة في السائل، وبالتالي يتغير زاوية انحناء الأنبوب الملتوي أيضًا. يتم نقل هذا التغيير إلى المستشعر المتصل بشكل صلب بأنبوب الدوران، مما يؤدي إلى تغيير الجهد الكهربائي الخارج من المستشعر؛ ثم يقوم الجزء الإلكتروني بتضخيم هذا الجهد وتحويله إلى تيار كهربائي بقيمة تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير. يستخدم جهاز قياس مستوى السائل في الحوامل المنفوخة وحدة تحكم دقيقة والدوائر الإلكترونية ذات الصلة لقياس المتغيرات المرتبطة بالعملية، كما يوفر خرجًا كهربائيًا لتشغيل شاشة LCD ويدعم خاصية الاتصال HART. ١٤، مقياس مستوى السائل ذو النقاط الكهربائية: يتم تصميم مقياس مستوى السائل ذو النقاط الكهربائية بناءً على اختلاف مقاومة الماء والبخار. مقاومة الأقطاب الكهربائية لأسطوانة القياس للجسم الأسطواني في الماء منخفضة. مقاومة الأسطوانة في البخار كبيرة. مع تغير مستوى المياه، يتغير عدد الأقطاب الكهربائية في الماء. تحويله إلى تغير في قيمة المقاومة. يتم إرسال البيانات إلى الأجهزة الثانوية، مما يسمح بعرض مستوى الماء وإصدار التنبيهات وتفعيل أنظمة الحماية وغيرها من الوظائف. 15. مقياس مستوى السائل الإلكتروني ثنائي اللون الحساس للمغناطيسية: يُصنع مقياس مستوى السائل الإلكتروني ثنائي اللون الحساس للمغناطيسية من فولاذ غير قابل للصدأ عالي الجودة ومكونات إلكترونية مستوردة؛ حيث تستخدم وحدة العرض صمامات LED ثنائية اللون عالية السطوع لتشكيل شاشة عرض على هيئة عمود. ومن خلال التغير في ألوان الضوء الأحمر والأخضر الصادر عن هذه الصمامات، يمكن تحقيق إنذار والتحكم في الحدين الأدنى والأقصى لمستوى السائل. 16، جهاز قياس مستوى السائل الخارجي: هو جهاز يستخدم مبدأ الرادار لقياس المسافات، بالإضافة إلى تقنية “تحليل الاهتزازات الدقيقة”, لقياس مستوى السائل من الخارج. يتم تركيب مستشعري الموجات فوق الصوتية الصغيرين لقياس مستوى السائل، أحدهما في قاع الخزان والآخر على جداره الجانبي، وذلك لتعويض التغيرات في الكثافة. يتم تحويل إشارات مستشعر مقياس المستوى الخارجي بواسطة المعالج الدقيق، ثم يتم إرسالها إلى العرض المحلي أو نظام التحكم الخاص بالمستخدم. يمكن حساب ارتفاع السائل داخل الخزان وحجمه. 17. مقياس مستوى السائل بالضغط الثابت: جهاز نقل إشارات مستوى السائل بالضغط الثابت، حيث يتم تغليف نواة السيليكون المشبعة بالزيت في غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ. يعمل غطاء الحماية الأمامي على حماية غشاء الحساس، كما يسمح للسائل بالتلامس مع الغشاء بسلاسة. تتصل الأسلاك المقاومة للماء بالغلاف بشكل محكم، ويتصل أنبوب التهوية بالخارج عبر الكابل. تم تصميم الهيكل الداخلي لمنع تكون الرطوبة. 18، جهاز قياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية: يتكون جهاز قياس مستوى السائل/المواد باستخدام الموجات فوق الصوتية من مستشعر للموجات فوق الصوتية ودائرة تحكم. تنعكس الموجات فوق الصوتية المُرسلة عبر مستشعرات الموجات فوق الصوتية عن سطح السائل، ويتم حساب الوقت اللازم لعودتها، كما يتم تصحيح تأثير درجة الحرارة على انتقال الموجات فوق الصوتية باستخدام مستشعرات درجة الحرارة، ثم يتم تحويل ذلك إلى مسافة سطح السائل من مستشعرات الموجات فوق الصوتية. ويتم عرض النتائج عبر شاشة الكريستال السائل، بالإضافة إلى إرسال إشارة تناظرية بقيمة 4 مللي أمبير – 20 مللي أمبير/ديسيبل، مما يسمح بقراءة القياسات عن بُعد باستخدام أجهزة القياس في الموقع. 19، مقياس المستوى بفرق الضغط (مقياس المستوى ذو الفلانجتين المزدوجتين): يعمل مُرسل مستوى السائل بفرق الضغط عن طريق قياس فرق الضغط بين الحالتين العليا والسفلية، ثم يقوم جزء التحويل بتحويل هذا الفرق إلى إشارة كهربائية تُرسل إلى الأجهزة الكهربائية في غرفة التحكم. يُستخدم مقياس مستوى السائل بالفرق الضغطي بشكل أساسي لقياس مستوى السائل في الحاويات المغلقة والمضغوطة. حجم الفرق في الضغط يمثل أيضًا حجم ارتفاع مستوى السائل. يتم قياس فرق الضغط بين الطورين الغازي والسائل باستخدام جهاز قياس فرق الضغط، وذلك لمعرفة مستوى السائل. طريقة تركيب واستخدام جهاز قياس المستوى والاحتياطات الواجب اتخاذها: احتياطات تركيب واستخدام جهاز قياس المستوى ذو الأنبوب الزجاجي: يجب الحرص أثناء نقل وتركيب هذا الجهاز على تجنب الاصطدامات الميكانيكية لمنع تحطم الزجاج، وهو أمر يتطلب الحذر الشديد. لكل مقياس مستوى مواصفاته ونموذه الخاصة، ويجب اختيار النموذج المناسب. على سبيل المثال، بعض الوسائط تتطلب استخدام مقياس مستوى شفاف ولا لون له، بينما قد تحتاج وسائط أخرى إلى مقياس مستوى مزود بغلاف بخاري للحفاظ على درجة الحرارة. مستشعر الرطوبة، أنبوب التسخين المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع PT100، سخان مصنوع من الألمنيوم، صمام كهرومغناطيسي لتحكم تدفق السوائل. بعد تركيب مقياس مستوى السائل، عندما يكون حرارة السائل داخل الوعاء مرتفعة جدًا، لا يجب فتح الصمام على الفور؛ بل يجب التسخين المسبق لفترة من الزمن. وبعد أن يصل مقياس المستوى ذو الأنبوب الزجاجي إلى درجة حرارة معينة، يمكن فتح الصمام. والهدف من ذلك هو منع تشقق الزجاج نتيجة التمدد والانكماش الحراري. يجب تنظيف الجدران الداخلية والخارجية لأنبوب الزجاج في جهاز قياس المستوى بشكل دوري أثناء استخدامه، لتجنب ضبابية الرؤية. وعند التنظيف، يجب إغلاق الصمامين العلوي والسفلي جيدًا لمنع تسرب سائل الحاوية، ثم يتم شطف أنبوب الزجاج المفكك بالماء أو نقعه في الكحول. يجب أيضًا توخي الحذر أثناء التركيب، ويجب وجود طريقة مناسبة لذلك. إذا تعرض الأنبوب الزجاجي للكسر وكان من الضروري استبداله، فيجب الانتباه إلى طريقة التفكيك والتركيب. وبعد التركيب، يجب اختباره للتأكد من عدم وجود تسريبات، ولا يمكن استخدامه إلا في حالة عدم وجود أي تسريبات. يجب إجراء الفحوصات والصيانة بشكل مستمر أثناء الاستخدام، لتجنب التآكل والصدأ الذي قد يسبب تسربات، كما يجب تدوين سجلات الاستخدام وسجلات الصيانة. ملاحظات التركيب والاستخدام لمقياس مستوى السائل في الألواح الزجاجية: أثناء التركيب، ولضمان فعالية الختم التلقائي، يجب أن يكون هناك ضغط معين داخل الحاوية، ويجب ألا يقل هذا الضغط عن 0.2 ميجا باسكال. وعند فتح الصمامات العلوية والسفلية، يجب ألا يقل عدد دوران مقبض الصمام عن أربع دورات، وذلك حتى لا تصطدم كرة الفولاذ بالجزء العلوي من مقبض الصمام، وبالتالي تجنب تلفه. أثناء النقل وعملية فتح الصندوق، يجب الانتباه جيدًا لعدم الاصطدام بالأشياء الصلبة لتجنب تكسر الألواح الزجاجية. يجب أيضًا الانتباه إلى المواصفات والأنواع، فلا يجوز تركيب مقياس المستوى ذو المواصفات غير المناسبة، فهناك بعض المواد التي تفرض قيودًا على مقياسات المستوى، مثل المواد التي تسبب تآكل الألواح الزجاجية أو الفولاذية، ولا يمكن استخدامها في هذه الحالات. طرق الصيانة والتنظيف الأخرى، وكذلك طرق التفكيك والتركيب ومقياس مستوى السائل في الأنابيب الزجاجية، مشابهة إلى حد كبير. ملاحظات التركيب والاستخدام لمقياس مستوى السائل ذو العوامة المغناطيسية: يجب أخذ العوامل المتعلقة بالمادة المراد قياسها في الاعتبار، مثل الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة، بالإضافة إلى ضغط العمل ودرجة الحرارة وظروف التركيب وسرعة تغير مستوى السائل ; والنقطة الأخرى هي متطلبات القياس والتحكم، مثل نطاق القياس، ودقة القياس، وطريقة العرض، والإشارة الميدانية، والإشارة عن بُعد، بالإضافة إلى واجهة الاتصال مع الحاسوب، ومقاومة التآكل والأمان، والموثوقية، وسهولة التركيب؛ كل هذه الأمور يجب أخذها في الاعتبار. وفقط عند الأخذ بعين الاعتبار كل هذه العوامل، يمكنك اختيار الجهاز المناسب للاستخدام. أثناء التركيب، يجب التأكد من أن مقياس المستوى عمودي، كما يجب التأكد من أن العوامة تتحرك بحرية؛ ولا يجوز تركيبه بشكل معكوس. أما باقي الأمور فهي مشابهة لمقياسات المستوى المصنوعة من الألواح الزجاجية أو الأنابيب الزجاجية. لذلك، لا يمكننا تركيب أجهزة قياس المستوى بشكل صحيح إلا إذا عرفنا طرق تركيبها واستخدامها. ملاحظات التركيب والاستخدام لمقياس المستوى ذو الأقراص المغناطيسية: قبل الاستخدام، يجب استخدام مغناطيس تعديل لتحويل الكرة الموجودة أسفل نقطة الصفر في المقياس إلى اللون الأحمر، بينما يجب تحويل الكرات الموجودة في الأجزاء الأخرى إلى اللون الأبيض. عندما يقوم المستخدم بتركيب أنابيب التدفئة بنفسه، يجب اختيار مواد غير موصلة للمغناطيسية، مثل أنابيب النحاس الأرجواني وما شابه، أما درجة حرارة أنابيب التدفئة فيجب تحديدها وفقًا للسائل المستخدم. كما يجب الانتباه إلى موقع تركيب مقياس المستوى ذو الألواح المغناطيسية، بحيث يتم تجنبه أو إبعاده عن مداخل ومخارج السائل، وإلا فإن التغيرات السريعة في خصائص السائل في تلك المنطقة قد تؤثر على دقة البيانات المقاسة. كما يجب الانتباه إلى عدم وجود شوائب صلبة داخل الوسط، أو مواد ذات خصائص مغناطيسية، فكل هذه العوامل قد تعيق عمل الكرة العائمة. كما أنه لا يُسمح بالاقتراب من جهاز قياس المستوى ذو الألواح المغناطيسية بأي مواد ذات خصائص مغناطيسية، ولا يجب استخدام الأسلاك لتثبيت الجهاز، فذلك قد يؤثر أيضًا على أداء الجهاز بشكل سليم. أثناء التركيب، أول شيء يجب الانتباه إليه هو فتح الجزء السفلي من جهاز قياس المستوى ووضع الكرة العائمة فيه، مع الحرص على أن يكون الطرف المغناطيسي لأعلى، وعدم تركيبها بشكل معكوس. بعد الانتهاء من التركيب، يجب أثناء عملية الضبط فتح صمام الأنبوب الموجود فوق جهاز قياس المستوى أولاً، ثم فتح الصمام الموجود أسفله ببطء، حتى يدخل السائل إلى أنبوب القياس بشكل تدريجي ومنتظم. كما يجب مراقبة ما إذا كانت الكرات الحمراء والبيضاء الموجودة على جهاز قياس المستوى تتحرك بشكل طبيعي أم لا. إذا كان الأمر كذلك، فيتم إغلاق صمام الأنبوب السفلي، ثم فتح صمام التصريف، حتى ينخفض مستوى السائل في الأنبوب الرئيسي تدريجياً. يتم تكرار هذه العملية ثلاث مرات، حتى يتم التأكد من أن جهاز قياس المستوى يعمل بشكل طبيعي، وبعد ذلك يمكن استخدام الجهاز في العمل الطبيعي. ملاحظات التركيب والاستخدام لمقياس المستوى الكهربائي: عند التركيب في الهواء الطلق، يجب ألا تكون أسلاك الاستشعار معرضة للخارج، حتى لا تتعرض للماء في الأيام الممطرة مما يؤدي إلى أخطاء في القياس. يجب أن تكون مكونات الربط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والموجودة في الجزء السفلي من الغلاف أو صندوق التوصيل، متصلة بشكل موثوق بالجدار الخارجي للحاوية (لأغراض التأريض)، ولا يجب أن يزيد مقاومة التوصيل لديها عن 2. في العمل الطبيعي، لا يجب أن يكون هناك تأرجح كبير لخط الاستشعار داخل الحاوية؛ وإلا فإن ذلك سيؤدي إلى عدم استقرار الإشارة. عند تركيب أسلاك القياس، يجب الحرص على أن تكون بعيدة قدر الإمكان عن الجدار الداخلي للوعاء، ولا يجب أن يكون الفاصل بينهما أقل من 100 مم. عندما تكون الظروف محدودة بحيث يكون المدى أقل من 100 مم، يجب الحفاظ على مسافة ثابتة نسبيًا بين سلك الاستشعار والوعاء. بالنسبة للأقطاب الناعمة أحادية الخط، يمكن سحب الجزء الزائد من الطرف العلوي لوصلة الاتصال ثم قصه، ثم تثبيت برغي الضغط. أما بالنسبة للأقطاب المزدوجة الخيوط، فيمكن لف الجزء الزائد فوق مستوى السائل المراد قياسه، ولا يجوز بأي حال من الأحوال لف الجزء الزائد حول قاع الوعاء أو الجزء المخصص للقياس. عندما يكون هناك تحريك داخل الوعاء أو عندما قد تتكون فقاعات كثيرة في السائل، من أجل حماية أسلاك الاستشعار وتجنب القراءات الخاطئة لمستوى السائل الناتجة عن تقلبات السائل والفقاعات، يمكن وضع أنبوب معدني أو غير معدني ذو قطر داخلي يزيد عن 80 مم داخل الوعاء. يجب أن يكون الطرف السفلي للأنبوب مفتوحًا ليسمح بدخول السائل، كما يجب وجود فتحة لتصريف الهواء أسفل مستوى السائل. عند استخدام أنبوب معدني، يجب التأكد من استقرار موقع أسلاك الاستشعار داخل الأنبوب، وعند الحاجة، يجب تثبيت أسلاك الاستشعار لتظل مستقيمة. ملاحظات التركيب والاستخدام لمقياس مستوى السائل بالعوامة: تثبيت الدعامة السفلية لسلك التوجيه عن طريق اللحام: يتم تحديد الموضع في قاع الخزان وفقًا لاتجاه حركة عوامة مقياس مستوى السائل، ثم يتم لحام أو ربط الدعامة السفلية لسلك التوجيه بشكل محكم. إذا لم تتوفر شروط اللحام للجهاز، فيمكن تثبيت الدعامة السفلية لسلك التوجيه باستخدام طريقة التثبيت بالمرساة الثقيلة. إذا لم تكن هناك تقلبات كبيرة في مستوى السائل داخل الحاوية، فيمكن عدم تركيب أسلاك التوجيه. تركيب سلك التوجيه (1): يجب شد السلك لجعله مستقيمًا، ثم تثبيته على الدعامة السفلية. يجب الانتباه إلى عدم حدوث أي انحناءات أو عقد في السلك، حتى لا يؤثر ذلك على حركة الطوافة لأعلى ولأسفل. (2) يمر السلك الإرشادي عبر خطاف الإرشاد الموجود في جهاز قياس مستوى السائل، ثم يتم إدخاله في برغي الخطاف، لتثبيت طرف السلك وتثبيته باستخدام مشبك الأسلاك، كما يتم تثبيت صامولة الخطاف جيدًا لضمان استقراره، ثم يتم تثبيت الصامولة العلوية أيضًا لمنع حدوث أي تسرب، وأخيرًا يتم إغلاق الغطاء. (3) يجب أن تكون السلكين الإرشاديين عموديين على الأرض، وفي نفس الوقت متوازيين مع بعضهما البعض، مع ضمان أن يكون المسافة بينهما 300 مم. تركيب المقياس. يتم تحديد طول مقياس جهاز قياس مستوى السائل العائم وفقًا لنطاق القياس الذي يحدده المستخدم عند الطلب، ويُشترط أثناء التركيب أن (1) تكون نقاط ربط المقياس مستقيمة وناعمة، دون وجود أي تضاريس، حتى لا يؤثر ذلك على سير عمل المؤشر الخاص بالوزن، أو يتسبب في أخطاء في القياس. (2) يجب أن يكون المقياس عموديًا على سطح السائل داخل الخزان، ولا يجوز أن يكون هناك أي انحراف، كما لا يجب أن تتجاوز زاوية العمودية للمقياس 5°، حتى لا يحدث تعطل في مؤشر الوزن، مما يؤدي إلى فشل عملية القياس. (3) عند تركيب حامل المقياس لللحام (الجزء 11)، يجب السعي قدر الإمكان لجعل سطح التركيب في مستوى واحد، والثقوب التوجيهية على خط مستقيم؛ أي ضمان أن يكون سطح تقسيمات المقياس والخطان التوجيهيان على جانبي مؤشر الوزن ثابتين ومستقيمين، بحيث يمكن لمؤشر الوزن أن يتحرك صعودًا وهبوطًا بسلاسة على المقياس. ملاحظة: المسافة بين قائمتي القياس هي 1 متر. تركيب العوامة مع سلك الربط ومؤشر الوزن: يتم تثبيت العوامة في أحد طرفي سلك الربط باستخدام مشبكات الأسلاك، ثم يتم وضع الطرف الآخر من سلك الربط داخل صندوقي البكرات الإرشادية المُركبين مسبقًا، ويتم ربطه بمؤشر الوزن أيضًا باستخدام مشبكات الأسلاك. بعد ذلك، يتم تعديل أذرع البكرات الإرشادية بحيث يكون سلك الربط عموديًا على الخط الأفقي، مما يسمح للعوامة بالتحرك بسهولة على طول سلك الربط، دون حدوث أي انسداد أو تواء أو تشابك أو تلف في السلك. ملاحظة: تأكد من معرفة الطول المطلوب للسلك الفولاذي. تركيب العوامة المرتبطة بالسلك الفولاذي ومؤشر الوزن: يتم تثبيت العوامة المستخدمة في جهاز قياس مستوى السائل بواسطة مشبكات الأسلاك عند أحد طرفي السلك الفولاذي، ثم يتم وضع الطرف الآخر من السلك داخل صندوقين للبكرات الموجودين مسبقًا، ويتم ربطه بمؤشر الوزن أيضًا باستخدام مشبكات الأسلاك. بعد ذلك، يتم تعديل أوضاع دعامات البكرات بحيث يكون السلك الفولاذي عموديًا على الأفق، مما يسمح للعوامة بالتحرك بسهولة على طول السلك، دون حدوث أي انسداد أو تواء أو تشابك أو تلف في السلك. تدابير الاحتياط عند تركيب واستخدام مقياس المستوى بالموجات فوق الصوتية. اختيار نطاق القياس لمقياس المستوى بالموجات فوق الصوتية: في حالة قياس السوائل، يمكن اختيار الجهاز وفقًا للنطاق المحدد. إذا كان الأمر يتعلق بقياس المواد الصلبة (يرجى استشارة موظفي المبيعات لدى الشركة مسبقًا)، فسيكون من الضروري زيادة نطاق القياس. أما بالنسبة للمواد اللينة مثل الدقيق أو القطن أو الإسفنج، فلا يمكن استخدام هذا الجهاز معها. إذا كان هناك فقاعات كبيرة الحجم تغطي مستوى السائل، فيجب زيادة نطاق القياس؛ ولا يُنصح باستخدام الجهاز إذا كان سمك الفقاعات يتجاوز 5 سم. إذا كان هناك غبار أو بخار في الهواء، يرجى استشارة فنيي الشركة مسبقًا لاستخدام نطاق قياس أعلى. عند اختيار مواد الرأس الاستشعاري لجهاز قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية، يُراعى بشكل أساسي ما إذا كان البيئة مسببة للتآكل أم لا: في البيئات التي تحتوي على أحماض أو قلويات ضعيفة، يمكن استخدام رؤوس استشعار عادية، أما في البيئات ذات التآكل الشديد، فيجب استخدام رؤوس استشعار مقاومة للتآكل. في الحالات التي توجد فيها أحماض أو قواعد قوية، يجب علينا أيضًا أن نأخذ في الاعتبار ما إذا كان سيتكون ضباب. وفي الحالات التي يتكون فيها ضباب، يلزم استخدام نطاق قياس أوسع. موقع تركيب المسبار يعتمد على زاوية الإرسال والانعكاسات الخاطئة المحتملة: يتم تركيز حزمة الموجات فوق الصوتية عبر المسبار، وإرسال الحزمة النبضية يشبه شعاع الضوء في المصباح اليدوي، كما أن زوايا الإرسال تختلف باختلاف أنواع ونطاقات المسابير. أي أجسام تقع ضمن زاوية الإرسال، مثل: الأنابيب، وأرفف الحاويات، وغيرها من الأجهزة، تسبب echoes كاذبة قوية، خاصة في المسافات التي تتراوح بين بضعة أمتار والأقرب إلى جهاز الاستشعار. عندما يُرسل المحول موجات فوق صوتية، فإن له زاوية إرسال معينة. لا يجوز وجود أي عوائق في المنطقة التي تشع منها حزمة الموجات فوق الصوتية المنبعثة، وذلك بين سطح المحول وسطح الوسط المراد قياسه. لذلك، عند اختيار موقع تركيب المحول، يجب تجنب العوائق قدر الإمكان، مثل السلالم البشرية والدعامات ومعدات الضخ والصمامات وغيرها. في حال عدم إمكانية تجنب ذلك، يمكن من خلال البرنامج تعديل الإعدادات لتصفية الارتدادات الزائفة. يجب أن يكون المحول عموديًا على سطح الوسط المراد قياسه، لضمان استقبال إشارة الصدى المنعكسة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون هناك مسافة كافية بين سطح الإرسال للمحول وأعلى مستوى للسائل، بحيث لا يدخل أعلى مستوى للسائل في المنطقة التي لا يمكن فيها إجراء القياسات. عندما يبث المحول نبضات الموجات فوق الصوتية. لديها جميعًا زاوية إطلاق معينة. لا يجوز وجود أي عوائق في المنطقة التي تشع منها حزمة الموجات فوق الصوتية المنبعثة، وذلك بين سطح المحول وسطح الوسط المراد قياسه. لذلك، عند اختيار موقع تركيب المحول، يجب تجنب العوائق قدر الإمكان، مثل السلالم البشرية والدعامات ومعدات الضخ والصمامات وغيرها. في حال عدم إمكانية تجنب ذلك، يمكن من خلال البرنامج تعديل الإعدادات لتصفية الارتدادات الزائفة. يجب أن يكون المحول عموديًا على سطح الوسط المراد قياسه، لضمان استقبال إشارة الصدى المنعكسة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون هناك مسافة كافية بين سطح الإرسال للمحول وأعلى مستوى للسائل، بحيث لا يدخل أعلى مستوى للسائل في المنطقة التي لا يمكن فيها إجراء القياسات. ملاحظات التركيب والاستخدام لجهاز قياس المستوى بالرادار: يبدأ نطاق القياس من النقطة التي يصل إليها الشعاع إلى أسفل الخزان، لكن في حالات خاصة، إذا كان أسفل الخزان على شكل مقعر أو مخروطي، فلا يمكن إجراء القياس عندما يكون مستوى السائل أدنى من هذه النقطة. عندما يكون الوسط ذو ثابت عزل كهربائي منخفض ويكون مستوى السائل منخفضًا، فإن قاع الخزان يكون غير مرئي؛ وفي هذه الحالة، ولضمان دقة القياس، يُنصح بتحديد نقطة الصفر عند ارتفاع منخفض يساوي C. نظريًا، من الممكن قياس الموقع الذي يصل إليه طرف الهوائي، لكن نظرًا لتأثيرات التآكل والالتصاق، يجب أن يكون الحد الأقصى لنطاق القياس على بعد 100 مم على الأقل من طرف الهوائي. بالنسبة للحماية من التدفق الزائد، يمكن تحديد مسافة أمان تُضاف إلى المنطقة المعمية. يعتمد النطاق الأدنى للقياس على الهوائي. وبحسب التركيز، يمكن للرغوة أن تمتص الموجات الدقيقة أو أن تعكسها، لكن يمكن قياسها في ظروف معينة. النقاط التي يجب الانتباه إليها عند استخدام جهاز قياس المستوى بالرادار: 1. يجب أن يبدأ نطاق قياس جهاز قياس المستوى بالرادار من نقطة اتصاله بالشعاع، ولكن إذا كان قاع الخزان الذي يُستخدم فيه الجهاز مقعرًا، فيجب أن يبدأ القياس من أدنى نقطة فيه. 2. يجب الانتباه إلى ثابت العزل الكهربائي للوسط المستخدم؛ فإذا كان ثابت العزل منخفضًا، وكان مستوى السائل منخفضًا، فمن الأفضل تحديد نقطة الصفر عند مستوى منخفض، وذلك للحصول على دقة قياس أفضل. 3. يجب أخذ تأثيرات التآكل والالتصاق في الاعتبار أثناء القياس، ويجب أن يكون القيمة النهائية لنطاق القياس على بُعد 100 مم على الأقل من طرف الهوائي. ٤. يمكن للهوائي أن يؤثر على النطاق الأدنى للقياس. 5. يتم تحديد مسافة أمان تُضاف إلى المنطقة العمياء، وذلك لتوفير حماية من التدفق الزائد. ظواهر العطل ومعالجته:
مقياس المستوى باللوح المغناطيسي: لا يوجد عرض على اللوحة؛ يجب فحص ما إذا كان الطفو تالفًا أو فقد خصائصه المغناطيسية، كما يجب فحص ما إذا كانت الأعمدة المغناطيسية على اللوحة فقدت خصائصها المغناطيسية أيضًا.
الإخراج عن بُعد غير مستقر؛ يجب فحص جهد الخطوط الكهربائية، وما إذا كان هناك قصر كهربائي متقطع أو انقطاع في الدائرة أو توصيلات أرضية متعددة.
عطل في لوحة الدوائر الإلكترونية.
مقياس المستوى بالشريط الفولاذي: الجهاز لا يعمل بشكل صحيح؛ يجب فحص ما إذا كان العداد عالقًا، كما يجب فحص الطفو والثقوب الموجودة في الشريط.
الإخراج عن بُعد غير مستقر؛ يجب فحص نقطة الاتصال بين الجهاز والسلسلة المستخدمة للإرسال عن بُعد.
عطل في لوحة الدوائر الإلكترونية.
مقياس المستوى بالكرات العائمة: التغييرات في الموقع لا تؤثر على العرض؛ يجب فحص ما إذا كان المحور والجهاز المرسل للإشارات متصلين بشكل جيد، كما يجب فحص جهد التيار الكهربائي ونقطة الصفر والنطاق القياسي.
عطل في الحساس أو لوحة الدوائر الإلكترونية.
التغييرات الفعلية في مستوى السائل لا تؤثر على العرض؛ قد يكون العمود الخارجي منفصلاً عن المحور، أو أن الوزن المستخدم للتوازن لم يتم ضبطه بشكل صحيح، أو أن الوصلات الداخلية مفككة أو متضررة، أو أن الكرة العائمة تالفة أو مكسورة، أو أن الوسط المستخدم للقياس يتبخر.
مقياس المستوى بالفرق في الضغط: التغيرات الكبيرة في مستوى السائل؛ قد يكون ذلك بسبب تقلبات كبيرة في الوسط المستخدم للقياس أو تبخره الشديد.
خطوط الضغط العلوية أو السفلية غير سليمة؛ قد يكون هناك تبلور في الوسط المستخدم للقياس، أو تسرب في الوسط المستخدم لنقل الضغط داخل الأنابيب الرفيعة، أو تلف في الغلاف الواقي، أو أن درجة الحرارة المستخدمة للتسخين مرتفعة جدًا.
لا يوجد تغيير في العرض؛ قد يكون ذلك بسبب عدم فتح صمام القطع، أو انسداد خطوط الضغط، أو عدم ضبط نقطة الصفر والنطاق القياسي بشكل صحيح، أو تراكم الأوساخ حول الغلاف الواقي، أو انسداد الأنابيب الرفيعة، أو عطل في لوحة الدوائر الإلكترونية.
مقياس المستوى بالرادار: التغيرات في مستوى السائل والنسبة المئوية للإخراج وقيم الدائرة الكهربائية؛ يجب إعادة ضبط طول المستشعر والانحرافات الخاصة به، ويجب التأكد من القيمة الدقيقة لمستوى السائل باستخدام أجهزة أخرى، كما يجب ضبط معامل التخميد وإعادة ضبط قيم الدائرة الكهربائية.
الإخراج يكون نفس القيمة بغض النظر عن مستوى السائل؛ يجب التأكد من طول المستشعر وضبط القيمة المناسبة للحصول على النتيجة الدقيقة.
لا توجد إشارات لمستوى السائل؛ يجب فحص ثابت العزل الكهربائي للوسط المستخدم للقياس، وقد يكون مستوى السائل في منطقة الانتقال العلوية ولم يتم ضبطه أثناء التكوين، أو أن لوحة الدوائر الإلكترونية أو الموصلات ذات الـ16 دبوسًا لا تعمل بشكل صحيح.
قد يكون هناك وسط مستخدم للقياس يتراكم على المستشعر، أو أن اختيار ثابت العزل الكهربائي غير صحيح.
الإخراج إما أقصى أو أدنى من القيمة الصحيحة؛ قد يكون ذلك بسبب عدم نقاء الوسط المستخدم للقياس، أو تراكم الأوساخ على المستشعر، أو انسداد القضيب المستخدم لنقل الإشارات، أو وجود رغوة أو مواد لزجة، أو تراكم الأوساخ حول الجزء العلوي من المستشعر.