【سؤال وجواب، السؤال رقم 156】 23/09/2016

جهاز قياس مستوى السائل عبارة عن أداة لقياس مستوى السائل وكثافته، وقد تم تصميمه باستخدام قانون أرخميدس ومبدأ الربط المغناطيسي. السبب الرئيسي لمشاكل هذا الجهاز هو تعطل محور الدوران، ويحدث ذلك بسبب التآكل أو الالتصاقات، مما يؤدي إلى عدم قدرة المحور على الدوران بسلاسة

المبدأ； عندما يختلف مستوى السائل، يختلف حجم الأسطوانة المغمورة في السائل، وبالتالي يختلف قوة الطفو مما يؤدي إلى حدوث انزياح. ويتم تحويل هذا الانزياح عبر نقل ميكانيكي إلى انزياح زاوي لقياس مستوى السائل. إن قياس خصائص الوسط والتغيرات في قياس الكثافة له تأثير كبير على نتائج القياس.

مبدأ قياس مستوى السائل في أجهزة القياس من النوع الأسطواني المغمور； عندما يختلف مستوى السائل، يختلف حجم الأسطوانة المغمورة في السائل، وبالتالي يختلف قوة الطفو مما يؤدي إلى حدوث انزياح. ويتم تحويل هذا الانزياح عبر نقل ميكانيكي إلى انزياح زاوي لقياس مستوى السائل. إن قياس خصائص الوسط والتغيرات في قياس الكثافة له تأثير كبير على نتائج القياس.

مبدأ قياس مستوى السائل في أجهزة القياس من النوع الأسطواني هو مبدأ الطفو. أسباب أخطاء القياس تشمل: التغيرات في درجة الحرارة ； تغير كثافة الوسط ； تغير مستوى السائل بشكل متكرر

يُعرف جهاز قياس المستوى ذو القوة الطافية المتغيرة أيضًا باسم جهاز قياس المستوى ذو الأسطوانة الغارقة، وهو ما نسميه أيضًا جهاز قياس المستوى بالأسطوانة الطافية. عندما يختلف مستوى السائل، يختلف حجم الأسطوانة الغارقة داخل السائل، وبالتالي تختلف القوة الطافية التي تؤثر عليها، مما يؤدي إلى حدوث انتقال في موقعها. ويتم تحويل هذا الانتقال إلى انتقال زاوي من خلال نظام نقل ميكانيكي، وذلك لقياس مستوى السائل.

جهاز قياس المستوى من النوع الأسطواني هو أحد أنواع أجهزة قياس المستوى التي تعتمد على مبدأ التغير في الوزن الطافي، وقد تم استخدامه منذ فترة طويلة. تتميز ببنية بسيطة وأداء موثوق، ولا تتأثر بسهولة بالعوامل الخارجية، كما أن صيانتها سهلة. مقارنةً بمقاييس مستوى السائل التي تعتمد على فرق الضغط، يمكن في كثير من الحالات تجنب عمليات العزل والتنظيف، كما لا توجد مشاكل مثل التبخر داخل أنابيب نقل الضغط أو حدوث فروق في الكثافة، ولذلك لا تزال تُستخدم على نطاق واسع حتى اليوم. الشكل 4-8 يوضح الرسم التخطيطي لتركيب جهاز قياس المستوى من نوع أنبوب العزم. الأسطوانة الغاطسة 1 (عنصر قياس مستوى السائل) هي أسطوانة مجوفة طويلة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتُعلق بشكل عمودي على أحد طرفي الرافعة 2، كما أنها جزئيًا مغمورة في السائل المراد قياسه. إنه يتحرك قليلاً جداً أثناء عملية الكشف، كما أنه لا يطفو على سطح السائل، ولذلك يُسمى الأسطوانة الغارقة. يتم تثبيت الطرف الآخر للرافعة رقم 2 بشكل عمودي مع أنبوب العزم رقم 3 وأحد طرفي المحور الأساسي رقم 4، كما يتم دعمها بواسطة نقاط الدعم الموجودة على الغلاف الخارجي. يُثبت الطرف الآخر من أنبوب العزم على هيكل الجهاز 5 عبر فلانجة. الطرف الآخر للمحور 4 هو طرف حر، ويُستخدم لإخراج التغيير في الزاوية. أنبوب العزم هو أنبوب مجوف مصنوع من سبيكة فولاذية مرنة. من ناحية، يمكنه عزل المادة المراد قياسها عن الفضاء الخارجي، ومن ناحية أخرى، يستخدم التشوه المرن لأنبوب العزم لتحويل عزم القوة المؤثر على أحد طرفي أنبوب العزم إلى دوران المحور الداخلي (أي الإزاحة الزاوية) كمخرج.

يتكون مقياس المستوى من النوع العوامة من جهاز إرسال مستوى السائل ومكونات غرفة العوامة، بالإضافة إلى مكونات العوامة نفسها ومكونات الميزان ومكونات أنبوب العزم. يغمر الطوف في السائل المراد قياسه، وهو متصل بشكل صلب بنظام أنابيب العزم. القوة التي يتحملها أنبوب العزم هي الفرق بين وزن العوامة الذاتي وقوة الطفو التي تؤثر عليها من السائل. تحت تأثير هذه القوة المجمعة، يدور أنبوب العزم بزاوية معينة. كما أن تغير مستوى السائل يؤدي إلى تغير قوة الطفو لدى العوامة المعلقة في السائل، مما يغير عزم أنبوب العزم ويسبب دورانه. ينتقل حركة الدوران إلى مكونات الاهتزاز في جهاز الإرسال الذكي، وبالتالي يتحرك المغناطيس الموجود في هذه المكونات، مما يغير المجال المغناطيسي الذي يكتشفه مستشعر تأثير هول. يقوم جهاز الإرسال بتحويل إشارة المجال المغناطيسي إلى إشارة كهربائية قياسية، وبذلك يتم قياس مستوى السائل وموقع الواجهة بين السوائل. لمنع الانسداد

جهاز قياس المستوى من النوع الأسطواني هو أحد أنواع أجهزة قياس المستوى التي تعتمد على مبدأ التغير في الوزن الطافي، وقد تم استخدامه منذ فترة طويلة. تتميز ببنية بسيطة وأداء موثوق، ولا تتأثر بسهولة بالعوامل الخارجية، كما أن صيانتها سهلة. مقارنةً بمقاييس مستوى السائل التي تعتمد على فرق الضغط، يمكن في كثير من الحالات تجنب عمليات العزل والتنظيف، كما لا توجد مشاكل مثل التبخر داخل أنابيب نقل الضغط أو حدوث فروق في الكثافة، ولذلك لا تزال تُستخدم على نطاق واسع حتى اليوم. تركيب جهاز قياس المستوى من النوع الأسطواني الغارق: الأسطوانة (عنصر قياس المستوى) عبارة عن أسطوانة مجوفة طويلة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتُعلق بشكل عمودي على أحد أطراف الميزان، كما أنها تغوص جزئيًا في السائل المراد قياس مستواه. إنه يتحرك قليلاً جداً أثناء عملية الكشف، كما أنه لا يطفو على سطح السائل، ولذلك يُسمى الأسطوانة الغارقة. يتم تثبيت الطرف الآخر للرافعة بشكل عمودي مع أحد طرفي أنبوب العزم والمحور المركزي، ويتم دعمها بواسطة نقاط الدعم الموجودة على الغلاف الخارجي. يتم تثبيت الطرف الآخر لأنبوب العزم على هيكل الجهاز عبر فلانجة. الطرف الآخر للمحور 4 هو طرف حر، ويُستخدم لإخراج التغيير في الزاوية.