چرا باید به انتخاب سطح‌سنج دقت کنیم؟
انتخاب یک ابزار دقیق مانند سطح‌سنج نیازمند توجه به چندین فاکتور مهم است. در واقع، خرید یک سطح‌سنج که نتواند با نیازهای محیط کاری هماهنگ باشد، ممکن است منجر به خرابی زودهنگام و هزینه‌های اضافی برای تعمیر یا جایگزینی آن شود. از این رو، در این مقاله به بررسی مهمترین متغیرهایی که قبل از خرید سطح‌سنج باید به آن‌ها توجه کرد، خواهیم پرداخت.
1. دمای محیط؛ نکته‌ای کلیدی در انتخاب سطح‌سنج
در صنعت، دما به‌عنوان یکی از متغیرهای حیاتی شناخته می‌شود. تجهیزات مختلفی از جمله سطح‌سنج‌ها برای محدوده دمایی خاصی طراحی شده‌اند و استفاده از آن‌ها در دماهایی خارج از این محدوده ممکن است باعث کاهش عمر مفید یا حتی خرابی ناگهانی آن‌ها شود.
یک تصور اشتباه که بین خریداران رایج است این است که اگر یک دستگاه برای بازه‌ای مثلاً از 50- تا 150+ درجه سانتیگراد طراحی شده باشد، می‌توان از آن در دماهای بالاتر یا پایین‌تر هم استفاده کرد. این یک اشتباه بزرگ است، زیرا این بازه نشان‌دهنده حداکثر و حداقل دمایی است که دستگاه می‌تواند در آن به‌درستی کار کند و استفاده در دماهای نزدیک به مرزهای این بازه باعث کاهش کارایی و عمر دستگاه خواهد شد.
**توصیه:** بهترین راهکار برای افزایش عمر سطح‌سنج‌ها انتخاب تجهیزاتی است که دمای محیط کاربری آن‌ها در میانه بازه دمایی تعیین شده برای دستگاه باشد.
2. فشار محیط و مخزن؛ فاکتوری که نباید نادیده گرفت
فشار محیط یکی دیگر از عوامل مهم در انتخاب سطح‌سنج است. فشارهای مختلف می‌توانند بر عملکرد دستگاه تأثیرگذار باشند، به‌ویژه در مخازنی که شامل گازها و مایعات هستند. در این حالت، فشار ایجاد شده توسط بخار یا گازهای موجود در بالای مخزن و فشار ناشی از ستون مایع باید هر دو مورد توجه قرار گیرند.
مثلاً در مخازنی که مخلوطی از مایع و بخار وجود دارد، فشار ناشی از مایع و بخار ممکن است بر انتخاب و عملکرد سطح‌سنج تأثیر بگذارد. سطح‌سنج باید بتواند این فشارها را تحمل کند تا از عملکرد صحیح آن در هر زمان اطمینان حاصل شود.
**توصیه:** حتماً تجهیزی انتخاب کنید که تحمل فشار مخزن در حالت پرشدگی کامل را داشته باشد.
3. نوع ماده داخل مخزن؛ متغیری بسیار تاثیرگذار
نوع ماده‌ای که قرار است سطح آن سنجیده شود، بیشترین تأثیر را بر انتخاب سطح‌سنج دارد. بسته به خواص فیزیکی و شیمیایی ماده، نوع سنسور سطحی که انتخاب می‌کنید ممکن است کاملاً متفاوت باشد. در ادامه به مهمترین ویژگی‌هایی که باید هنگام انتخاب سطح‌سنج به آن توجه کنید، اشاره خواهیم کرد.
3.1. حالت فیزیکی ماده
مواد مختلف به دو دسته کلی مایع و جامد تقسیم می‌شوند و سطح‌سنج‌ها معمولاً برای یک حالت خاص طراحی می‌شوند. در مواردی که نیاز به اندازه‌گیری سطح همزمان مایعات و جامدات داریم، باید از تجهیزاتی با قابلیت شناسایی چند حالت استفاده کنیم که معمولاً هزینه‌های بالاتری دارند.
**توصیه:** قبل از خرید سطح‌سنج، حتماً مشخص کنید که آیا برای اندازه‌گیری سطح مایعات، جامدات، یا هر دو به‌طور همزمان به آن نیاز دارید.
3.2. سختی ماده
مواد داخل مخزن ممکن است به‌صورت مایع روان، نیمه‌سنگین یا جامدات پودری باشند. سطح‌سنج‌هایی مانند حسگرهای لرزشی و دیاپازونی معمولاً برای مایعات سبک و نیمه‌سنگین و مواد پودری سبک طراحی شده‌اند. برای مواد سخت‌تر، سنسورهای مقاوم‌تری مانند حسگرهای خازنی با پروب سیم‌بکسلی مناسب‌تر هستند.
**توصیه:** برای مواد جامد سخت و سنگین از تجهیزاتی استفاده کنید که در برابر ضربه و مقاومت مکانیکی بالا مقاوم باشند.
3.3. خورندگی ماده
خورندگی ماده موجود در مخزن می‌تواند به شدت بر عمر و کارایی تجهیزات تأثیر بگذارد. اگر ماده درون مخزن خورنده باشد، باید حتماً به جنس پروب و قطعات دستگاه توجه ویژه‌ای شود. مثلاً در مخازن حاوی اسیدها یا مواد خورنده، از مواد مقاومی مانند PTFE و FKM برای ساخت پروب استفاده می‌شود تا از آسیب دیدگی زودهنگام جلوگیری شود.
**توصیه:** در محیط‌های خورنده حتماً از تجهیزاتی با پوشش‌های مقاوم استفاده کنید تا طول عمر دستگاه به حداکثر برسد.
4. وجود میکسر در مخزن
اگر درون مخزن میکسر (همزن) وجود داشته باشد، این موضوع می‌تواند بر دقت اندازه‌گیری سطح تأثیرگذار باشد. میکسرها ممکن است تلاطم سطح ماده را افزایش دهند و برخی از سطح‌سنج‌ها نمی‌توانند این تغییرات را به‌درستی تشخیص دهند. به همین دلیل، توصیه می‌شود از تجهیزات خاصی استفاده شود که بتوانند تلاطمات سطح را نادیده گرفته و سطح دقیق مواد را نمایش دهند.
سطح‌سنج‌های راداری با فناوری 80 گیگاهرتزی از جمله تجهیزاتی هستند که به‌خوبی می‌توانند تلاطمات ناشی از حرکت همزن را شناسایی و تصحیح کنند.
**توصیه:** برای مخازنی که دارای همزن هستند، از سطح‌سنج‌های راداری یا تجهیزاتی که قابلیت فیلتر کردن این نوسانات را دارند استفاده کنید.
5. حالت تک‌فازی یا چندفازی مواد در مخزن
آیا ماده داخل مخزن شما تک‌فاز است یا چندفاز؟ این سوال بسیار مهمی است، به‌ویژه اگر نیاز به اندازه‌گیری دقیق سطح بین فازهای مختلف داشته باشید. برخی از سطح‌سنج‌ها تنها توانایی اندازه‌گیری یک فاز را دارند و نمی‌توانند تفاوت بین فازها را به‌درستی تشخیص دهند.
برای مثال، در مخازن جداسازی نفت و آب، نیاز به اندازه‌گیری سطح جداگانه آب و نفت داریم تا از ورود آب به خط لوله نفت جلوگیری شود. برای این کار، از سطح‌سنج‌های راداری با امواج هدایت‌شونده استفاده می‌شود که می‌توانند فازهای مختلف را با دقت بالا شناسایی کنند.
6. نحوه اتصال سطح‌سنج به مخزن
اتصال صحیح سطح‌سنج به مخزن از اهمیت زیادی برخوردار است، به‌خصوص در مورد سطح‌سنج‌های تماسی مانند سوئیچ‌های سطحی. برای نصب صحیح، باید محل نصب و نوع اتصال پروب به‌درستی انتخاب شود تا سنسور بتواند عملکرد دقیق داشته باشد.
معمولاً سوئیچ‌های دیاپازونی از دیواره جانبی مخزن نصب می‌شوند، زیرا امکان انتخاب طول زیاد در این نوع تجهیزات وجود ندارد.
**توصیه:** مطمئن شوید که محل نصب پروب سنسور به گونه‌ای انتخاب شده باشد که بتواند سطح ماده موردنظر را به‌درستی تشخیص دهد.
7. استانداردها و تاییدیه‌های مورد نیاز
تاییدیه‌های صنعتی و استانداردهای حفاظتی از مهمترین عوامل تعیین کننده کیفیت و قیمت سطح‌سنج‌ها هستند. بسته به اینکه سطح‌سنج در چه محیطی نصب شود و چه نوع موادی را اندازه‌گیری کند، ممکن است نیاز به تاییدیه‌هایی مانند ATEX برای مناطق خطرناک، استانداردهای IEC و تاییدیه‌های بهداشتی برای صنایع غذایی و دارویی داشته باشید.
**توصیه:** در صورتی که محیط کار شما نیاز به استانداردهای حفاظتی خاصی دارد، حتماً سطح‌سنجی با تاییدیه‌های مربوطه انتخاب کنید تا از بروز خطرات احتمالی جلوگیری شود.
8. خروجی و سازگاری با شبکه کنترلی
سازگاری سطح‌سنج با سیستم کنترلی موجود نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. خروجی‌های استاندارد مانند 4…20 میلی‌آمپر و پروتکل‌های شبکه مانند HART از جمله مواردی هستند که باید هنگام انتخاب دستگاه به آن‌ها توجه کنید.
اگر شبکه نظارتی شما به یک پروتکل خاص وابسته است، اطمینان حاصل کنید که سطح‌سنج انتخابی با آن سازگار باشد تا در آینده مشکلاتی ایجاد نشود.
—
نتیجه‌گیری
انتخاب سطح‌سنج مناسب یک فرآیند پیچیده
است که نیازمند توجه به فاکتورهای مختلفی مانند دما، فشار، نوع ماده، وجود میکسر، و استانداردهای صنعتی است. با در نظر گرفتن این عوامل، می‌توانید سطح‌سنجی انتخاب کنید که به‌طور کامل با نیازهای خاص شما همخوانی داشته باشد و از بروز مشکلات در آینده جلوگیری کنید.
