ما هي أنواع أجهزة استشعار مستوى الماء؟

ما هي أنواع أجهزة استشعار مستوى الماء؟
فيما يلي 7 أنواع من أجهزة استشعار مستوى السائل للرجوع إليها:

1. مستشعر مستوى الماء البصري
المستشعر البصري هو الحالة الصلبة. يستخدمون مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء والترانزستورات الضوئية، وعندما يكون المستشعر في الهواء، يتم اقترانهما بصريًا. عندما يتم غمر رأس المستشعر في السائل، سوف يتسرب ضوء الأشعة تحت الحمراء، مما يتسبب في تغيير الإخراج. يمكن لهذه المستشعرات اكتشاف وجود أو عدم وجود أي سائل تقريبًا. فهي ليست حساسة للضوء المحيط، ولا تتأثر بالرغوة عندما تكون في الهواء، ولا تتأثر بالفقاعات الصغيرة عندما تكون في السائل. وهذا يجعلها مفيدة في المواقف التي يجب فيها تسجيل تغييرات الحالة بسرعة وبشكل موثوق، وفي المواقف التي يمكن أن تعمل فيها بشكل موثوق لفترات طويلة دون صيانة.
المزايا: قياس عدم الاتصال، دقة عالية، واستجابة سريعة.
العيوب: لا تستخدمه تحت أشعة الشمس المباشرة، حيث سيؤثر بخار الماء على دقة القياس.

2. مستشعر مستوى السائل بالسعة
تستخدم مفاتيح مستوى السعة قطبين موصلين (مصنوعين عادة من المعدن) في الدائرة، وتكون المسافة بينهما قصيرة جدًا. عندما يتم غمر القطب في السائل، فإنه يكمل الدائرة.
المزايا: يمكن استخدامه لتحديد ارتفاع أو انخفاض السائل في الحاوية. من خلال جعل القطب الكهربائي والحاوية بنفس الارتفاع، يمكن قياس السعة بين الأقطاب الكهربائية. عدم وجود سعة يعني عدم وجود سائل. تمثل السعة الكاملة حاوية كاملة. يجب تسجيل القيم المقاسة "فارغ" و"ممتلئ"، ومن ثم يتم استخدام أجهزة قياس معايرة 0% و100% لعرض مستوى السائل.
العيوب: سيؤدي تآكل القطب إلى تغيير سعة القطب، ويجب تنظيفه أو إعادة معايرته.

3. جهاز استشعار مستوى الشوكة الرنانة
مقياس مستوى الشوكة الرنانة هو أداة تبديل لمستوى نقطة السائل تم تصميمها بواسطة مبدأ الشوكة الرنانة. مبدأ عمل المفتاح هو إحداث اهتزاز من خلال رنين البلورة الكهرضغطية.
كل كائن له تردد الرنين الخاص به. يرتبط تردد الرنين للجسم بحجم الجسم وكتلته وشكله وقوته. مثال نموذجي لتردد الرنين لجسم ما هو: نفس الكوب الزجاجي في صف واحد، مملوء بالماء بارتفاعات مختلفة، يمكنك أداء أداء موسيقى الآلات عن طريق النقر.

المزايا: يمكن أن لا يتأثر حقًا بالتدفق والفقاعات وأنواع السوائل وما إلى ذلك، ولا يتطلب أي معايرة.
العيوب: لا يمكن استخدامه في الوسائط اللزجة.

4. مستشعر مستوى السائل الغشائي
يعتمد الحجاب الحاجز أو مفتاح المستوى الهوائي على ضغط الهواء لدفع الحجاب الحاجز، والذي يتعامل مع مفتاح صغير داخل الجسم الرئيسي للجهاز. مع زيادة مستوى السائل، سيزداد الضغط الداخلي في أنبوب الكشف حتى يتم تنشيط المفتاح الصغير. ومع انخفاض مستوى السائل، ينخفض ​​ضغط الهواء أيضًا، ويتم فتح المفتاح.
المزايا: ليست هناك حاجة إلى طاقة في الخزان، ويمكن استخدامه مع العديد من أنواع السوائل، ولن يتلامس المفتاح مع السوائل.
العيوب: نظرًا لأنه جهاز ميكانيكي، فسوف يحتاج إلى الصيانة بمرور الوقت.

5. جهاز استشعار مستوى المياه العائمة
المفتاح العائم هو مستشعر المستوى الأصلي. إنها معدات ميكانيكية. العوامة المجوفة متصلة بالذراع. عندما ترتفع العوامة وتنخفض في السائل، سيتم دفع الذراع لأعلى ولأسفل. يمكن توصيل الذراع بمفتاح مغناطيسي أو ميكانيكي لتحديد التشغيل/الإيقاف، أو يمكن توصيله بمقياس مستوى يتغير من ممتلئ إلى فارغ عندما ينخفض ​​مستوى السائل.

يعد استخدام المفاتيح العائمة للمضخات طريقة اقتصادية وفعالة لقياس مستوى المياه في حفرة الضخ في الطابق السفلي.
المزايا: يمكن لمفتاح التعويم قياس أي نوع من السوائل ويمكن تصميمه للعمل بدون أي مصدر طاقة.
العيوب: إنها أكبر من الأنواع الأخرى من المفاتيح، ولأنها ميكانيكية، يجب استخدامها بشكل متكرر أكثر من مفاتيح المستوى الأخرى.

6. مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية
مقياس المستوى بالموجات فوق الصوتية هو مقياس مستوى رقمي يتم التحكم فيه بواسطة معالج دقيق. في القياس، ينبعث نبض الموجات فوق الصوتية من جهاز الاستشعار (محول الطاقة). تنعكس الموجة الصوتية عن طريق السطح السائل ويستقبلها نفس المستشعر. يتم تحويلها إلى إشارة كهربائية بواسطة بلورة كهرضغطية. يتم استخدام الوقت بين إرسال واستقبال الموجة الصوتية لحساب قياس المسافة إلى سطح السائل.
مبدأ عمل مستشعر مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية هو أن محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية (المسبار) يرسل موجة صوتية نبضية عالية التردد عندما يواجه سطح المستوى المقاس (المادة)، وينعكس، ويتم استقبال الصدى المنعكس بواسطة محول الطاقة وتحويله إلى إشارة كهربائية. زمن انتشار الموجة الصوتية. ويتناسب مع المسافة من الموجة الصوتية إلى سطح الجسم. يمكن التعبير عن العلاقة بين مسافة إرسال الموجة الصوتية S وسرعة الصوت C وزمن نقل الصوت T بالصيغة: S=C×T/2.

المزايا: قياس عدم التلامس، الوسط المقاس غير محدود تقريبًا، ويمكن استخدامه على نطاق واسع لقياس ارتفاع السوائل والمواد الصلبة المختلفة.
العيوب: تتأثر دقة القياس بشكل كبير بدرجة الحرارة والغبار الموجود في البيئة الحالية.

7. قياس مستوى الرادار
مستوى السائل الراداري هو أداة قياس مستوى السائل تعتمد على مبدأ السفر عبر الزمن. تعمل موجة الرادار بسرعة الضوء، ويمكن تحويل وقت التشغيل إلى إشارة مستوى بواسطة المكونات الإلكترونية. يرسل المسبار نبضات عالية التردد تنتقل بسرعة الضوء في الفضاء، وعندما تلتقي النبضات بسطح المادة، تنعكس ويستقبلها جهاز الاستقبال في العداد، وتتحول إشارة المسافة إلى مستوى إشارة.
المزايا: نطاق تطبيق واسع، لا يتأثر بدرجة الحرارة والغبار والبخار وما إلى ذلك.
العيوب: من السهل إنتاج صدى تداخل، مما يؤثر على دقة القياس.