جهاز إرسال المستوى السعوي هو نوع من أجهزة قياس المستوى المستخدمة للقياس المستمر لإزاحة المستوى في أوعية الضغط أو الحاويات المفتوحة. يقيس الإزاحة الناتجة عن تغيرات المستوى من خلال مستشعر، ويقوم معالج الإشارة بتحويل اختلاف الإزاحة إلى خرج تيار قياسي 4-20mADC. يعمل جهاز الإرسال على نظام سلكين ويمكن توصيله بأي جهاز به مدخل 4-20mADC، مثل المؤشرات، المسجلات، المنظمات، وأنظمة التحكم الموزعة (DCS)، لعرض المستوى وقياسه والتحكم فيه.
2. المزايا الرئيسية
لا توجد أجزاء متحركة ميكانيكية: موثوقية عالية، وعمر خدمة طويل، ومتطلبات صيانة قليلة.
التوافق مع وسائط متعددة: مناسب للسوائل الموصلة وغير الموصلة (مثل الزيت والماء والمذيبات العضوية وما إلى ذلك).
سرعة استجابة سريعة: مثالي للسيناريوهات التي تتطلب الكشف السريع عن تغيرات المستوى.
قدرة على التكيف قوية: مقاوم لدرجة معينة من الضغط ودرجة الحرارة، وينطبق في البيئات المغلقة والآكلة.
3. نقاط الضعف أو القيود
على الرغم من مزاياه البارزة، فإن أجهزة إرسال المستوى السعوية لديها قيود ونقاط ضعف معينة في التطبيقات العملية:
الحساسية لخصائص الوسط: يعتمد قياس أجهزة إرسال المستوى السعوية على ثابت العزل الكهربائي للسائل. إذا تغير ثابت العزل الكهربائي للسائل بشكل كبير (مثل السوائل المختلطة والمكونات المتطايرة)، فسوف تتأثر دقة القياس. في بعض الحالات، يجب إعادة معايرة الجهاز وفقًا لتركيب السائل.
تأثير الالتصاق بالجدار والتحجيم: تميل الشوائب أو البلورات أو المواد اللزجة الموجودة في السائل إلى الالتصاق بسطح القطب، مما يتسبب في الالتصاق بالجدار والتحجيم. يؤدي هذا إلى سعة غير طبيعية ويؤثر على نتائج القياس، خاصة في الوسائط المعقدة مثل مياه الصرف الصحي والملاط.
تأثير التوصيلية: على الرغم من أنه ينطبق نظريًا على كل من السوائل الموصلة وغير الموصلة، إلا أن السوائل شديدة التوصيل (مثل الأحماض القوية والقلويات القوية والمحلول الملحي) قد تتسبب في استقطاب الأقطاب الكهربائية والدوائر القصيرة ومشكلات أخرى، مما يتطلب تصميمًا هيكليًا عازلًا خاصًا.
تأثير درجة الحرارة والضغط: يمكن أن تؤثر التغيرات في درجة حرارة وضغط الوسط أيضًا على ثابت العزل الكهربائي، وبالتالي تؤثر على نتائج القياس. في ظل ظروف العمل ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي، قد تزداد أخطاء القياس، مما يستلزم اتخاذ تدابير لتعويض درجة الحرارة والضغط.
متطلبات صارمة لبيئة التثبيت: متطلبات عالية لموقع التثبيت والبيئة. على سبيل المثال، يجب إبعاده عن التداخل القوي للمجال الكهربائي والمغناطيسي، ويجب تجنب الدوائر القصيرة مع الجدار المعدني للحاوية. وإلا، فقد يحدث انحراف في الإشارة أو إنذارات كاذبة.
صعوبة في قياس الواجهة أو مستويات الرغوة: عند قياس واجهة السوائل المتعددة (مثل طبقات الزيت والماء)، إذا كانت ثوابت العزل الكهربائي للسائلين قريبة، فقد يفشل الجهاز في تمييز موضع الواجهة بدقة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه ليس مثاليًا لقياس مستويات الرغوة، لأنه يميل إلى إنتاج أخطاء.
4. تحليل الأعطال
إذا لم يكن هناك خرج تيار أثناء الاستخدام، فتحقق مما إذا كان توصيل الأسلاك الموجبة (+) والسالبة (-) لمعالج الإشارة مفكوكًا أو منفصلاً، وما إذا كانت مسامير التثبيت أو أطراف مقياس مؤشر الجهاز مفكوكة، مما يؤدي إلى ضعف اتصال الأسلاك.
إذا أظهر مؤشر الجهاز صفرًا، فاستخدم أداة معدنية (مثل الملقط أو مفك البراغي) في يدك للمس طرف "المستشعر" الخاص بالمعالج. يجب أن يزداد مؤشر الجهاز؛ إذا لم يحدث ذلك، فإن معالج الإشارة تالف.
إذا تم تثبيت مؤشر الجهاز على النطاق الكامل: افصل سلك "المستشعر" الخاص بمعالج الإشارة. إذا ظل المؤشر مثبتًا، فإن معالج الإشارة معيب. إذا عاد المؤشر إلى الصفر، فإن المستشعر يعاني من عزل ضعيف.
طريقة فحص المستشعر: افصل سلك المستشعر عن المعالج، واستخدم مقياس ميغا أوم 500 فولت أو مقياس متعدد من النوع 500 (مضبوط على نطاق ×10k) لقياس المقاومة بين سلك المستشعر وجدار البرج المعدني. يجب أن تكون المقاومة أكبر من 100MΩ؛ وإلا، فإن المستشعر يعاني من عزل ضعيف.
الحكم على التداخل والقضاء عليه: إذا كان الجهاز يعمل بشكل طبيعي في المختبر ولكنه يظهر قراءات متذبذبة أو قيمة مستوى ثابتة في الموقع، فيمكن تحديد أن الجهاز عرضة للتداخل. قم بتوصيل مكثف إلكتروليتي (بسعة 220μF وجهد مقنن أعلى من 50 فولت) بالتوازي عبر أطراف إمداد الطاقة للجهاز للقضاء على التداخل.
