ما هي أنواع أجهزة استشعار مستوى السائل المختلفة؟

تشمل أنواع مختلفة من مستشعرات مستوى السائل ما يلي:

النوع البصري

سعوي

الموصلية

غشاء

نوع الكرة العائمة

1. مستشعر مستوى السائل البصري

مفاتيح المستوى الضوئية صلبة. تستخدم مصابيح LED تعمل بالأشعة تحت الحمراء وترانزستورات ضوئية، تُربط بصريًا عندما يكون المستشعر في الهواء. عند غمر طرف المستشعر في السائل، يتسرب ضوء الأشعة تحت الحمراء، مما يؤدي إلى تغيير حالة الخرج. تستطيع هذه المستشعرات اكتشاف وجود أو عدم وجود أي سائل تقريبًا. وهي غير حساسة للضوء المحيط، ولا تتأثر بالفقاعات في الهواء، ولا بالفقاعات الصغيرة في السوائل. هذا يجعلها مفيدة في الحالات التي تتطلب تسجيل تغيرات الحالة بسرعة وموثوقية، ويمكنها العمل بكفاءة لفترات طويلة دون الحاجة إلى صيانة.

عيب مستشعر المستوى البصري هو أنه لا يحدد إلا وجود سائل. إذا كانت هناك حاجة لمستويات مختلفة (٢٥٪، ٥٠٪، ١٠٠٪، إلخ)، فإن كل مستوى يتطلب مستشعرًا إضافيًا.

2. مستشعر مستوى السائل السعوي

تستخدم مفاتيح المستوى السعوية موصلين (عادةً ما يكونان مصنوعين من المعدن) في دائرة كهربائية بمسافة قصيرة بينهما. عند غمر الموصل في سائل، يُكمل الدائرة الكهربائية.

ميزة مفتاح مستوى السعة تكمن في إمكانية استخدامه لتحديد ارتفاع أو انخفاض مستوى السائل في وعاء. بجعل الموصل مساويًا لارتفاع الوعاء، يمكن قياس السعة بين الموصلين. انعدام السعة يعني عدم وجود سائل، والمكثف الممتلئ يعني وعاءً ممتلئًا. يجب تسجيل القياسات "الفارغة" و"الممتلئة"، ثم معايرة الجهاز عند 0% و100% لإظهار المستوى.

على الرغم من أن مستشعرات المستوى السعوية تتميز بعدم وجود أجزاء متحركة، إلا أن من عيوبها أن تآكل الموصل يُغير سعته، مما يتطلب تنظيفه أو إعادة معايرته. كما أنها أكثر حساسية لنوع السائل المستخدم.

3. مستشعر مستوى السائل الموصل

مفتاح المستوى الموصل هو مستشعر مزود بتلامس كهربائي عند مستوى محدد. يُستخدم موصلان معزولان أو أكثر بأطراف حثية مكشوفة في أنبوب ينزل داخل سائل. يحمل الموصل الأطول الجهد المنخفض، بينما يُستخدم الموصل الأقصر لإكمال الدائرة عند ارتفاع المستوى.

كما هو الحال مع مفاتيح المستوى السعوية، تعتمد مفاتيح المستوى الموصلة على موصلية السائل. لذلك، فهي مناسبة فقط لقياس أنواع معينة من السوائل. بالإضافة إلى ذلك، يجب تنظيف أطراف استشعار هذه المستشعرات بانتظام لتقليل الاتساخ.

4. مستشعر مستوى الحجاب الحاجز

يعتمد مفتاح مستوى السائل الهوائي على ضغط الهواء لدفع الغشاء، الذي يتفاعل مع مفتاح دقيق في جسم الجهاز. مع ارتفاع المستوى، يرتفع الضغط الداخلي في أنبوب الكشف حتى يتم تفعيل المفتاح الدقيق أو مستشعر الضغط. عندما ينخفض مستوى السائل، ينخفض ضغط الهواء أيضًا، وينفصل المفتاح.

ميزة مفتاح مستوى الغشاء هي عدم الحاجة إلى مصدر طاقة في الخزان، ويمكن استخدامه مع أنواع عديدة من السوائل، ولأنه لا يلامس السائل. ومع ذلك، ولأنه جهاز ميكانيكي، فإنه يتطلب صيانة دورية.

5. مستشعر مستوى السائل العائم

مفتاح التعويم هو مستشعر المستوى الأصلي. وهي أجهزة ميكانيكية. تُثبّت تعويم مجوف على ذراع. مع ارتفاع التعويم وانخفاضه في السائل، يُدفع الذراع لأعلى ولأسفل. يمكن توصيل الذراع بمفتاح مغناطيسي أو ميكانيكي لتحديد وضع التشغيل/الإيقاف، أو يمكن توصيله بمقياس مستوى يرتفع من الامتلاء إلى الفراغ مع انخفاض مستوى السائل.

مفتاح التعويم الكروي في خزان المرحاض هو مستشعر مستوى تعويم شائع الاستخدام. تستخدم مضخات المجاري أيضًا مفاتيح التعويم كوسيلة اقتصادية لقياس مستويات المياه في أحواض المجاري في القبو.

مفاتيح التعويم قادرة على قياس أي نوع من السوائل، ويمكن تصميمها للعمل دون الحاجة إلى مصدر طاقة. عيبها هو أنها أكبر حجمًا من أنواع المفاتيح الأخرى، ولأنها ميكانيكية، فإنها تحتاج إلى صيانة دورية أكثر من مفاتيح المستوى الأخرى.