ارتفاع سنجی مخازن

پیش از این وارد بحث اصلی شویم لازم است بر این نکته تأکید شود که هیچ فناوریای کامل نیست؛ بدین
معنی که پاسخگوی الزامات تمامی کاربردها و موقعیتها نمیباشد. هر یک از انواع ابزاردقیق سطح
مزیتها و کاستیهای مختص خود را دارد و ممکن است در یک کاربرد عملکردی عالی داشته باشد و
برای کاربرد دیگر غیرقابل استفاده باشد. همچنین فروشندگان ابزاردقیق دایماً در در حال اصلاح
تجهیزات خود به منظور برطرف نمودن کاستیهای ردههای خاصی از محصولات خود هستند. بنابراین
ممکن است یک برند ابزاردقیق موفق به حذف یا جبران نقیصهای در محصولات خود شود که رقبای وی
همچنان با آن درگیر بوده و موفق به حل آن نشدهاند. با این وجود بهتر است پیش از آن که اقدام به
استفاده از یک ابزاردقیق خاص بنماییم که از عملکرد مناسب آن در کاربرد خود مطمئن نیستیم نسبت به
عقد یک تفاهم نامه با فروشنده براساس قواعد گارانتی وی اقدام نماییم تا در صورت عدم تأمین انتظارات
ما از ابزاردقیق مذکور و محقق نشدن وعدههای فورشنده بتوانیم هزینهی صرف شده را از وی پس
بگیریم. البته باید به این نکته هم توجه داشت که در صورت عملکرد غیرقابل قبول ابزاردقیق، حتی اگر
پول پرداختی برای خرید آن به طور کامل هم عودت شود باز هم خریدار بابت هزینههای نصب و
جایگزینی متضرر خواهد شد. بنابراین فروشنده باید از صحت ادعاهای خود اطمینان کامل داشته باشد.
.2 از کجا شروع کنیم؟
به منظور تعیین فناوری صحیح و مناسب برای یک کاربرد خاص، شما باید موارد زیر را بدانید:
.1 هر یک از فناوریهای اندازهگیری سطح دقیقاً چطور کار میکنند؟
اگر ندانید که یک وسیلهی اندازهگیری سطح چطور کار میکند به هیچ وجه قادر نخواهید بود که
تشیخص دهید آیا این ابزار در یک کاربرد مورد نظر شما به درستی عمل خواهد کرد یا خیر.
.2 ابزاردقیق در چه شرایطی باید کار کند؟
برخی شرایط همچون میزان دما، فشار و نوع مادهی داخل مخزن برای انتخاب ابزاردقیق سطح
کاملاً قطعی و روشن هستند. اما موارد دیگری هم وجود دارد که چندان شفاف نیستند:
الف. حداقل و حداکثر دما و فشاری که ابزاردقیق با آن سر و کار خواهد داشت چقدر است و آیا
این پارامترها با زمان تغییر میکنند؟
ب. آیا قرار است ابزاردقیق در شرایط ویژهای، مثلاً فرآیند استریلیزه کردن یا فرآیندهای خاص
تمیزکاری شیمیایی، که بر روی ابزاردقیق تأثیر میگذارند کار کند؟
پ. در محیط کار ابزاردقیق، غبار، دود یا بخارات غلیظ وجود دارد؟
ت. آیا درون مخزن، کف یا دیگر عوامل ایجاد آشفتگی وجود دارد؟
ث. مادهی درون مخزن چیست و آیا عوض میشود؟
ج. آیا تغییری در چگالی، خواص الکتریکی یا دیگر ویژگیهای ماده ایجاد میشود؟
چ. آیا ماده خواص چسبندگی و ایجاد رسوب دارد؟
ح. آیا ممکن است ابزاردقیق تبدیل به منبع ایجاد آلودگی در محصول شود؟ )برای مثال دیافراگم
دچار نشتی شود یا باکتریها در شکافها و منافذ نفوذ کنند و باقی بمانند(
3. دقت و تکرارپذیری مورد نیاز در اندازهگیری سطح چقدر است؟
4. آیا امکان خارج کردن مخزن از سرویس به منظور انجام عملیات نگهداری و تعمیر وجود دارد و آیا
راهی مستقل برای بررسی کالیبره بودن ابزاردقیق سطح وجود دارد؟
5. ویژگیهای مخزن دقیقاً چیست؟
هندسهی مخزن و طرح کلی لولههای متصل به آن در اغلب اوقات بر روی انتخاب ابزاردقیق تأثیر می-
گذارد. در این خصوص باید به سؤالات زیر پاسخ دهید:
الف. آیا نازلها از قبل بر روی مخزن تعبیه شدهاند یا نازلی وجود ندارد و شما میتوانید محل و اندازهی
آنها را متناسب با ابزاردقیق سطح، مشخص کنید؟
ب. اگر نازل از قبل وجود دارد، باید اندازه، طول و فاصلهی آن از دیوارهی مخزن را بدانید و همچنین
تداخلات احتمالی که ممکن است در زیر آن ایجاد شود را مشخص کنید.
پ. آیا داخل مخزن اجزا و المانهایی وجود دارد؛ المانهایی چون ترموکوپل، کویل، همزن و غیره که
میتوانند در عملیات نصب ابزاردقیق سطح مشکل ایجاد کنند و امکان عبور عمودی کابل را غیرممکن
کنند؟
ت. نازلهای ورودی تغذیه و دشارژ خروجی کجا قرار دارند؟ آیا آنها ممکن است بر روی اندازهگیری
اثر بگذارند؟
ث. آیا مخزن به قدری کوچک هست که بتوان بر روی آن از سلولهای وزنی استفاده کرد؟
ج. آیا امکان نصب یک stilling well داخلی یا خارجی بر روی مخزن وجود دارد؟ با چه اندازهای؟
بدون داشتن جواب کامل برای این سؤالها، انتخاب ابزاردقیق برای یک مهندس بسیار مشکل خواهد بود.
زیرا پاسخهای این سؤالهاست که تعیین میکند چه نوع ابزاردقیقی در کاربرد مورد نظر کار خواهد کرد
و کدام یک کار نمیکند. در ادامه با توجه به پاسخ سؤالات فوق خواهیم دید که چه نوع ابزاردقیقی از
دایرهی انتخاب ما حذف خواهند شد.
- 1 2 . سؤالهای 1 و 2
چگونگی عملکرد فناوری اندازهگیری و شرایط کار ابزاردقیق
مواردی وجود دارد که با توجه به آنها میتوان دریافت که یک فناوری برای اندازهگیری سطح در
کاربرد مورد نظر ما مناسب نیست. در ادامه یک فهرست کوتاه از این موارد آمده است:
فناوری ظرفیت الکتریکی: اگر رسانایی الکتریکی سیال درون مخزن پایین و متغیر باشد یک ابزار
اندازهگیری سطح خازنی دچار دریفت قابل توجه خواهد شد.
فناوری فرا صوت: اگر مادهی داخل مخزن دارای کف، دود غلیظ یا غبار سنگین باشد و یا دما، فشار و
ماده در فضای بخار تغییر کند؛ ترانسمیتر فرا صوت در این شرایط یا دچار دریفت میشود یا به کلی کار
نمیکند.
فناوری راداری: اگر ثابت الکتریکی مادهی درون مخزن بسیار پایین باشد، ممکن است رادار کار نکند.
همچنین برخی هندسهها در شکل مخزن، ترانسمیتر سطح راداری را از گزینههای ممکن حذف میکنند.
فناوری فشار تفاضلی: در صورت تغییر specific gravity مادهی درون مخزن، بسیاری از ابزارهای
اندازهگیری سطح مبتنی بر فشار تفاضلی دچار دریفت خواهند شد. )البته در این وضعیت با صرف
هزینهی اضافی امکان جبرانسازی وجود دارد( اگر مادهی تحت اندازهگیری ویژگی رسوبدهی داشته
باشد در طی زمان عملکرد ابزاردقیق مبتنی بر فشار تفاضلی را با مشکل مواجه خواهد کرد.
- 2 2 . سؤال 3
دقت و تکرارپذیری
تکرارپذیری و دقت مورد نیاز اندازهگیری، بر انتخاب نوع ابزاردقیق سطح بسیار تأثیرگذار است. اگر
اندازهگیری سطح به منظور اندازهگیری به قصد فروش 1 انجام شود رسیدن به حداکثر دقت و
تکرارپذیری بسیار حایز اهمیت است. اما در سایر موارد یک یا دو درصد به طور کامل قابل قبول است.
برخی از فناوریهای اندازهگیری سطح توان ارایهی بالاترین دقتها را دارند و در برخی دیگر امکان
رسیدن به دقتهای قابل قبول از طریق استفاده از تجهیزات اضافی و جبرانسازی وجود دارد.
پیش از آغاز فرآیند انتخاب ابزاردقیق سطح، باید مشخص شود که دقت مورد نیاز چقدر است.
- 3 2 . سؤال 4
امکان خارج کردن از سرویس
امکان خارج کردن ابزاردقیق از سرویس بر انتخاب نوع ابزاردقیق سطح تأثیر ریشهای دارد. برخی از
انواع ابزاردقیق بعد از گذشت مدتی مشخص باید به منظور تمیزکاری روتین باز شده و مجدداً در جای
خود نصب شوند. اگر فرآیند به گونهای باشد که امکان از سرویس خارج کردن مخزن برای این کار
وجود نداشته باشد باید از انواعی از ابزاردقیق استفاده شود که نیاز به این نوع عملیات نداشته باشند.
همچنین مهم است بدانیم که آیا اندازهگیری ابزاردقیق میتواند به صورت مستقل از نظر صحت و دقت
بررسی شود. ابزاردقیق ایمنی 2 معمولا به برخی از انواع روتین کالبیراسیون به منظور حصول اطمینان
از عملکرد درست آنها نیاز دارند. برخی از فناوریها همچون ترانسمیترهای DP و سلولهای وزنی ذاتاً
دارای کالیبراسیون سادهای هستند. اما برخی دیگر همچون خازنی و هستهای باید بر روی یک سطح
مرجع کالیبره شوند. دیگر فناوریها همچون رادار و فرا صوت نیاز به هیچ نوع کالیبراسیونی ندارند و
نصب و راهاندازی اولیهی این نوع ابزاردقیق هم سادهتر از انواع دیگر است. با این وجود وقتی بر روی
مخزن نصب هستند هیچ راهی برای اطمینان از صحت عملکرد آنها وجود ندارد مگر استفاده از یک
ابزار اندازهگیری دیگر و مقایسهی نتایج.
1 Custody transfer
2 Safety integrity level
- 4 2 . سؤال 5
ویژگیهای مخزن
هندسهی مخزن به نوبهی خود ممکن است برخی از فناوریها را از گزینههای پیش روی ما حذف کند.
وجود تیغههای بزرگ همزن و کویلهای داخلی نیز میتواند برخی از فناوریها را غیرقابل استفاده کند
مگر این که امکان استفاده از نوع مناسبی از stilling well وجود داشته باشد. همچنین ممکن است هیچ
نازلی برای نصب ترانسمیترهای DP در دسترس نباشد یا نازلهای قسمت بالایی مخزن به اندازهی کافی
برای نصب ترانسمیتر راداری بزرگ نباشند.
این 5 سؤال به صورت کاملاً روشن میتوانند بر روی انتخابهای شما در مورد بکارگیری نوع مناسبی
از ابزاردقیق اندازهگیری سطح تأثیر بگذارند. بنابراین پیش از انتخاب روش اندازهگیری سطح، وقت
کافی برای فهم تمام و کمال این موارد صرف کنید.
.3 مروری بر فناوریهای اندازهگیری سطح
در ادامه به صورت مبسوط به مروری خواهیم داشت بر مزیتها و کاستیهای برخی از متداولترین
انواع فناوریهای اندازهگیری سطح. این اطلاعات به همراه آن چه در پاسخ به سؤالات پیش اشاره گفته
شد به مهندسان در انتخاب مناسبترین ابزاردقیق سطح برای یک کاربرد خاص کمک خواهد کرد. در
انتهای توضیحات مربوطه به هر فناوری، اطلاعاتی نیز در خصوص قیمت و هزینههای آن ارایه شده
است.
1 3 . جابجا شونده/شناور -
ابزاردقیق از نوع شناور معمولاً باید در کاربردهای تمیز و فاقد آلودگی رسوب مورد استفاده قرار بگیرند
زیرا در غیر این صورت قادر نخواهند بود به سادگی بالا بروند و پایین بیایند. جابجا شوندهها میتوان
در کاربردهایی تا حدی کثیفتر مورد استفاده قرار گیرند فقط باید توجه داشت که ساختار پلیمری آن در
فضای بخار، حرکت جابجا شونده را محدود نکند. در هر صورت نوع ابزار مورد استفاده به چگالی
مادهی تحت اندازهگیری بستگی خواهد داشت. یک شناور ممکن است در صورت تغییر چگالی بالاتر یا
پایینتر برود و ممکن است در صورت کاهش شدید وزن مخصوص به طور کلی حالت شناوری خود را
از دست بدهد.
معمولاً قیمت شناورها از جابجا شوندهها کمتر است.
2 3 . فشار تفاضلی از نوع - bubbler
Bubbler فناروی سادهای است که در گسترهی وسیعی از کاربردها به خوبی عمل میکند. با این وجود
مسألهی حضور دایمی بخار در محیط اندازهگیری ممکن است این گزینه را از مجموعهی انتخابهای
شما حذف کند. عملکرد bubbler میتواند تحت تأثیر گرفتگی لولهی آن، افت فشار در مسیر لوله، نشتی
لولهها و میزان وزن مخصوص مایع قرار گیرد.
هزینهی استفاده از این نوع ابزاردقیق به دلیل مسایل نصب و روتامتر مورد نیاز، بیش از DP-tube
است.
3 3 . فشار تفاضلی از نوع - pad
ترانسمیتر DP نوع pad یکی از متداولترین انواع ابزاردقیق اندازهگیری سطح در صنعت امروز است.
اما فرض بکارگیری این نوع ترانسمیتر این است که وزن مخصوص تغییر نمیکند یا اگر تغییر کند
ترانسمیتر مجهز به ابزاری است که این تغییر را اندازهگیری کرده و نسبت به جبران اثر آن اقدام میکند.
مسایل زیادی میتواند بر روی عملکرد ترانسمیتر DP نوع pad تأثیر بگذارد. خلاء، دمای پایین و دمای
بالا دیافراگمهای آببندی شده را خراب کرده یا پاسخ آن را بسیار کند میکند. همچنین دمای متغیر
فرآیند یا فضای حاوی بخار میتواند منجر به ایجاد دریفت در قرائت شود. آببندهای راه دور نیز ممکن
است در اثر تغییرات دمای محیط آسیب ببینند.
دیافراگمهای بزرگ گرانقیمت هستند و در صورت نیاز به استفاده از آببند در سمت فشار پایین، قیمت
کمی بالاتر هم خواهد رفت.
4 3 . فشار تفاضلی از نوع - tubing
نصب یک ترانسمیتر DP که از لوله کشی استاتیک برای حس کردن فرآیند بهره میگیرد نوع بسیار
متداول دیگری از ابزاردقیق اندازهگیری سطح است. مشکلات اصلی در رابطه با این نوع ابزاردقیق
مسدود شدن خطوط استاتیک و وابستگی ابزاردقیق به وزن مخصوص 3 مادهی درون مخزن و .... مادهی
درون خطوط استاتیک است. )خاموش کردن heat trace روی خطوط استاتیک ترانسمیتر سطح درام-
های بویلر به ایجاد دریفت شدیدی در قرائت اندازهگیری منجر میشود.( مواردی هم پیرامون خط
ایمپالس سمت فشار پایین وجود دارد.
این نوع ابزار اندازهگیری سطح یکی از ارزانترین ابزارها در این حوزه است.
3 Specific gravity
5 3 . ترانسمیتر فرا صوت -
عملکرد ترانسمیترهای فرا صوت به بخار درون مخزن که مسیر انتقال امواج فرا صورت را تشکیل
میدهد بستگی دارد. هنگامی که خواص این بخار در اثر تغییر فشار، دما یا نوع ترکیب ماده تغییر می-
کند مقدار قرائت شدهی سطح تحت تأثیر این تغییرات، عوض میشود. در صورت حضور آشفتگی، کف،
دود یا غبار درون مخزن، سیگنال فرا صوت تضعیف میشود. اگر هر یک از این موارد وجود داشته
باشد که امکان ایجاد آنها وجود داشته باشد ممکن است ابزاردقیق مبتنی بر امواج فرا صوت کار نکند.
در خصوص این نوع از ترانسمیت سطح، توجه و درک فاصلهی غیر قابل تشخیص برای وسیله، امری
مهم است. اگر سطح از یک حد مشخص بالاتر رود به یک باره خروجی ترانسمیتر از حالت تشخیص
سطح بالا به حالتی که هیچ سطحی را تشخیص نداده تغییر وضعیت خواهد داد.
5 3 . ترانسمیتر راداری -
برخلاف ترانسمیترهای فرا صوت، وسیلههای راداری تحت تأثیر ترکیبات موجود در محیط بخار قرار
نمیگیرند مگر این که فشا و دما دارای تغییرات بسیار شدید باشد. ابزاردقیق راداری اندازهگیری سطح
نیاز دارند که مادهی تحت اندازهگیری از یک مقادر حداقل ثابت دی الکتریک برخوردار باشند. عملکرد
این نوع ابزاردقیق به هندسهی مخزن نیز وابسته است و ممکن است برخی سطوح ناصاف داخل مخزن
در عملکرد ابزاردقیق راداری خلل ایجاد کنند. شاید بتوان شدیدترین مشکل در عملکرد این نوع
ابزاردقیق را مربوط به زمانی دانست که سطح تحت اندازهگیری بسیار پایین است. رسیدن به دقت مورد
نظر در اندازهگیری سطوح نزدیک به خالی با این ترانسمیتر بسیار مشکل است. در صورت انتخاب
ابزاردقیق سطح راداری، گزینههای متعددی از نظر فرکانس، نوع آنتن و بدون تماس یا هدایت شده پیش
روی کاربر است که هر یک مزایا و کاستیهای خاص خود را دارد. بسیار عاقلانه است اگر در هنگام
خرید این نوع ابزاردقیق با کارشناسان خبرهی فروشنده مشورت کنید و اجازه دهید که آنها بهترین مورد
را متناسب با الزامات کاربرد مورد نظر به شما پیشنهاد دهند. البته مطمئن شوید که ایشان به طور دقیق
از شکل مخزن شما و شرایط فرآیند اطلاع دارند. نکتهی دیگر این که نصب این نوع ابزاردقیق باید محل
ورود ماده به مخزن را مد نظر داشته باشید زیرا در صورت انتخاب اشتباه محل نصب، ریزش مواد به
داخل مخزن میتواند در کار ابزاردقیق راداری اندازهگیری سطح خلل ایجاد کند.
گفتنی است قیمت ترانسمیترهای رادارای سطح در سالهای اخیر تا حد قابل توجهی کاهش یافته است.
6 3 . ترانسمیتر هستهای -
ترانسمیترهای هستهای اندازهگیری سطح غالباً از دیگر انواع ترانسمیتر گرانتر هستند و نیاز به گواه-
نامهها و آزمونهای متعدد و مفصلی پیش از استفاده دارند. این ترانسمیترها در هر کاربردی که نمیتوان
از دیگر انواع ترانسمیتر سطح استفاده کرد قابل استفاده هستند. توانایی این نوع ابزاردقیق در دیدن آن
سوی دیوارههای مخزن آنها به گزینهای مناسب برای بدترین شرایط فرآیندی از نظر دما، فشار و رسوب
و خوردگی نموده است. البته شایان توجه است که قرار گرفتن بدن انسان در معرض تشعشع این نوع
ترانسمیترها باعث ایجاد سرطان میشود.
قیمت این نوع ترانسمیتر بسته به نوع پیکربندی آن بسیار متفاوت است.
7 3 . سلولهای وزنی -
ابزاردقیق سطح مبتنی بر سلول وزنی یک نمونهی بسیار عالی از این ابزار است زیرا آنها تأثیرپذیری
چندانی از ترکیبات شیمیایی مواد درون مخزن ندارند. اما به این نکته توجه داشته باشید که این وسیله
جرم را اندازهگیری میکند و نه سطح را بنابراین اگر وزن مخصوص مواد درون مخزن تغییر کند سطح
قرائت شده نیز به تبع آن تغییر خواهد کرد. این نوع ابزاردقیق بر روی تمامی مخزنها قابل استفاده
نیست و برای نصب نیاز به تمهیدات خاصی دارد و میتوان گفت داشتن یک قرائت صحیح از این وسیله
بسیار به نصب آن وابسته است. در صورت استفاده از این نوع ابزاردقیق هر اتصال لوله به مخزن باید
دارای مفصل انعطافپذیر باشد و مانع جابجایی مخزن نشود. همچنین برای استفاده از این نوع ترانسمیتر
توجه به انبساط حرارتی مخزن و لولهها امری ضروری است و تغییرات وزن مخزن در صورت استفاده
از جاکتهای حرارتی باید در اندازهگیری لحاظ شود. همچنین باید توجه داشت که تکیه دادن اپراتورها به
مخزن و حتی دست زدن به آن به طور حتم بر روی نتیجهی اندازهگیری تأثیر خواهد داشت و در آن
خطا ایجاد خواهد نمود.
هزینهی استفاده از این نوع ترانسمیتر بسته به نوع پیکربندی آن و تعداد لولههای متصل به مخزن
متفاوت خواهد بود.
.4 نتیجه گیری
یک طراحی موفق ابزاردقیق برای اندازهگیری سطح مواد درون مخازن با تلاش برای فهم دقیق
کاربرد مورد نظر و اشراف کامل به مزیتها و کاستیهای فناوریهای مختلف اندازهگیری سطح
آغاز میشود.

 

/ 2 نظر / 62 بازدید
نمايشگاه هاست www.hostexhibition.com

با سلام به شما دوست عزيز : از سايت من ديدن کنيد براي شما يک پيشنهاد خوب دارم تبديل و بلاگ شما به سايت دائمي هاستينگ رايگان هديه ما به شما با من در تماس باشين يا هو اي دي host_iran هاست,هاست رايگان,هاستينگ,فروش هاست,خريد هاست,سرور مجازي,وي پي اس ---------------------------------------------------- يک سايت جديد براي اپلود فايل ها و عکس ها بدون محدوديت مي توانيد عضوش بشين و تا يک ترا بايت فضاي رايگان داشته با شيد تازه در ازاي دانلود هر فايلتون هم و يا معرفي زير گروه که عضو ويزه سايت شوند پول در بيارين و تا روزانه 20 دلار در امد داشته باشين .... براي دانلود از لينک هاتون لينک مستقيم تو وبلاگتون بزاريد و کلي امکانات ديگه دوست داشتين حتما به ما سر بزنيد updap.com با تشکر[گل] [گل]

سميرا

سلام وبلاگ زيبايي داري حتما بيا و تو سايت زير ثبتش کن تا من و بازديد کنند هاي ديگه بتونيم هر روز بهت سر بزنيم.محلي که وبلاگتو ثبت مي کني بزرگترين دايرکتوري وبلاگ نويسان است و فوق العاده پر بازديد.