بررسی سنسورهای فشار، ارتفاع سطح و فلو

سنسورهای آنالوگ به منظور اندازه گیری کمیت ها فیزیکی پیوسته از قبیل دما، فشار، ارتفاع، فلو و … به کار رفته و سیگنال خروجی آنها از نوع آنالوگ می باشد که در مطلب قبلی به بررسی سنسورهای دما و RTD پرداخته شد. در این مطلب به سنسورهای فشار، ارتفاع سطح و فلو می پردازیم.

 

سنسورهای اندازه گیری فشار

امروزه با پیشرفت تکنولوژی ساخت سنسورها، سنسوهای اندازه گیری فشار به همراه مبدل سیگنال استاندارد الکتریکی در یک مجموعه تحت عنوان پرشر ترانسمیتر ارائه می شود. سیگنال خروجی این سنسورها معمولا سیگنال جریانی 4میلی آمپر تا 20 میلی آمپر یا سیگنال ولتاژی 0 تا 10 ولت می باشد. از آنجایی که از نظر ساختمان، این سنسورها دارای انواع و اقسام مختلف با قسمت های مکانیکی متفاوتی هستند.

 

سنسورهای اندازه گیری ارتفاع سطح

این سنسورها که تحت عنوان Level Transmitter شناخته می شوند، دارای انواع مختلفی می باشند که برخی از آنها عبارت اند از:

— نوع خازنی

— نوع آلتراسونیک

— نوع راداری

باید توجه نمود که سیگنال خروجی همه ی انواع این سنسورها به صورت سیگنال استاندارد جریانی یا ولتاژی می باشد.

 

Level Transmitter  نوع خازنی

از دو قطعه هادی ساده که حکم الکترودهای یک خازن را دارند تشکیل شده است. مایعی که میزان ارتفاع آن سنجیده می شود، به عنوان دی الکتریک خازن محسوب می گردد. اگر مخزن کاملا پر باشد، ظرفیت خازن حداکثر می شود. اگر مخزند کاملا خالی شود، ظرفیت خازن به میزان حداقل خود خواهد رسید.

رنج اندازه گیری این سنسورها از چند سانتی متر تا چند ده متر می باشد.

فقط باید دقت داشته باشید که از این سنسور در مخزن هایی که مایع اسیدی و یاخورنده فلزات دارند استفاده نشود.

 

Level Transmitter نوع راداری

در تجهیزات راداری برای اندازه گیری سطح مایع از امواج ماکروویو در فرکانس بالا استفاده می شود. امواج توسط آنتن به به سطح مایع فرستاده شده و با محاسبه زمان رفت و برگشت امواج، سطح مایع درون مخزن محاسبه می گردد. سیگنال خروجی این سنسورها معمولا سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر می باشد.

این سنسورها دارای دقت بالایی می باشند اما در محیط هایی که دارای گرد و خاک یا غبار وجود دارد قابل استفاده نیست.

 

Level Transmitter نوع آلتراسونیک

در این نوع سنسورها یک پالس صوتی تولید شده و به طرف محلی که ارتفاع سطح آن می خواهد اندازه گیری شود، ارسال می گردد. هنگامی که پالس صوتی با سطح کمیت مورد اندازه گیری برخورد می نماید، بازتاب پیدا می کند. صوت بازتاب شده (اکو) توسط سنسور دریافت می گردد.

زمان برخورد یک اشعه صوتی با کمیت مورد اندازه گیری و بازتاب آن، نسبت مستقیم با فاصله سنسور از کمیت مورد نظر دارد. سیگنال خروجی این سنسور متناسب با میزان ارتفاع سطح اندازه گیری شده می باشد.

همانند سایر سنسورهای آنالوگ، این نوع سنسورها نیز معمولا دارای سیگنال خروجی 4 تا 20 میلی آمپر و یا ولتاژی 0 تا 10 ولت می باشند.

 

البته علاوه بر سه نوع سنسوری که در این مطلب توضیح داده شد، انواع دیگر سنسورها که به منظور اندازه گیری ارتفاع سطح استفاده می شوند نیز وجود دارند.

 

سنسورهای اندازه گیری فلو

به منظور اندازه گیری فلوی عبوری مایعات، از تجهیزی با نام فلوترانسمیتر استفاده می شود. این تجهیز از یک سنسور اندازه گیری فلو و یک ترانسمیتر تشکیل شده است.

روش های اندازه گیری فلو دارای تنوع زیادی بوده و هر یک از فلوترانسمیترها موجود در صنعت بر اساس یکی از این روش ها اقدام به اندازه گیری فلو می نماید. اما آنچه که به لجاظ الکتریکی مهم است، این است که سیگنال خروجی همه آنها یک سیگنال الکتریکی استاندارد مانند 4 تا 20 میلی آمپر یا 0 تا 10 ولت می باشد.