บทความนี้จะกล่าวถึงข้อมูลเกี่ยวกับการวัดระดับของเหลว พร้อมกับอธิบายภาพรวมของวิธีการวัดห้าแบบที่ Burkert มี
คำนิยาม
การวัดระดับของเหลว หรือสื่ออื่นๆ ในอุตสาหกรรม เช่น ในถังเก็บ บ่อเก็บ ไซโล หรือช่องเปิด ทำได้โดยการแปลงค่าที่วัดได้มาเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สัญญาณที่ออกจะถูกรวมเข้ากับวงจรควบคุมของอีกระบบ ในบริบทนี้ มีการแยกความแตกต่างระหว่างวิธีการวัดแบบต่อเนื่องกับการวัดค่าแบบจำกัด บทความต่อไปนี้จะอธิบายการวัดระดับประเภทต่างๆ อย่างละเอียดมากขึ้นและนําเสนอข้อดีของหลักการต่างๆ
ประเภทของการวัดระดับ
วิธีการวัดระดับแบบต่อเนื่อง:
วัดระดับแบบอัลตร้าโซนิค (Ultrasonic Level Measurement)
เครื่องส่งสัญญาณจะปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกที่พื้นผิวสื่อซึ่งจะสะท้อนสัญญาณกลับมา โดยการใช้สัญญาณหน่วงเวลา อุปกรณ์สามารถคำนวณระยะห่างจากขอบล่างของเซนเซอร์ถึงพื้นผิว อิทธิพลของความเร็วของเสียง ซึ่งขึ้นอยู่กับบรรยากาศโดยรอบ จะได้รับการชดเชยโดยอัตโนมัติโดยเครื่องส่งโดยอิงจากการป้อนข้อมูลของค่าเฉพาะและการวัดอุณหภูมิแวดล้อม
หากทราบระยะห่างระหว่างขอบล่างของเซ็นเซอร์กับด้านล่างของภาชนะ อุปกรณ์สามารถแสดงระดับการเติมได้ หากรู้รูปทรงของคอนเทนเนอร์ สามารถกำหนดปริมาตรได้เช่นกัน ด้วยความช่วยเหลือของตัวกรองเสียงสะท้อนการรบกวนต่างๆ ระบบยังสามารถใช้ภายในคอนเทนเนอร์ได้ เนื่องจากไม่มีการสัมผัสโดยตรงกับตัวสาร เซนเซอร์จึงสามารถใช้งานได้ตามข้อกำหนดด้านสุขอนามัยที่เข้มงวด มักใช้ในอ่างเปิด การใช้งานระบบบำบัดน้ำเสีย และไซโลหรือถังของโรงงานเคมีและผลิตภัณฑ์นม
สามารถวัดค่า:
- แป้ง
- ของเหลว
- วัสดุปริมาณมวล
- วัสดุที่เหมือนแป้งเปียก
ข้อดี:
- การวัดดำเนินการโดยไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสื่อ
- เหมาะสำหรับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและรุนแรงเพราะการวัดไม่สัมผัสสื่อโดยตรง
วัดระดับแบบเรดาร์ (Radar Level Measurement)
อุปกรณ์วัดเรดาร์ประกอบด้วยตัวเรือนที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ กระบวนการเชื่อมต่อกับเสาอากาศและเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์เรดาร์จะส่งพัลส์เรดาร์สั้นๆ ด้วยระยะเวลาประมาณ 1 ns จากเสาอากาศ พัลส์เหล่านี้สะท้อนโดยวัสดุเติมและเสาอากาศรับเป็นเสียงสะท้อน คลื่นเรดาร์แพร่กระจายด้วยความเร็วแสง
เวลาหน่วงของพัลส์เรดาร์จากการส่งสัญญาณไปยังการรับสัญญาณนั้นแปรผันตามระยะทาง และด้วยเหตุนี้ ระดับการบรรจุที่กำหนดด้วยวิธีนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณเอาท์พุตที่สอดคล้องกันและออกเป็นค่าสามารถที่วัดได้
เซ็นเซอร์มักถูกใช้กับสื่อที่มีฤทธิ์รุนแรงเช่นเดียวกับสภาวะแบบไดนามิก เช่น มีอุณหภูมิสูงหรือความผันผวนของแรงดันมาก เช่นเดียวกับการวัดแบบอัลตราโซนิก การวัดแบบเรดาร์ไม่ต้องสัมผัสกับสื่อโดยตรง หลักการวัดนี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้ความสะอาดสูง
อุปกรณ์วัดเรดาร์ถูกใช้กับกระบวนการผลิตโยเกิร์ตที่มีการควบคุมสภาพแวดล้อมปลอดเชื้อ และต้องการความสะอาดของชิ้นส่วนที่สัมผัสกับสื่อเป็นพิเศษ ดังนั้น ด้วยอุปกรณ์วัดเรดาร์ เซ็นเซอร์จะไม่สัมผัสกับสื่อ แถมความหนาแน่นของโยเกิร์ตที่มีการเปลี่ยนและการเสียดสีที่เกิดขึ้นอยู่บ่อย พร้อมกับไอ จะไม่ส่งผลกระทบกับค่าที่วัดได้ ทําให้มันเป็นตัวเลือกดีสําหรับงานอาหารและยา
สามารถวัดค่า:
- แป้ง
- ของเหลว
- วัสดุปริมาณมวล
- วัสดุที่เหมือนแป้งเปียก
ข้อดี:
- แม่นยำสูง
- เหมาะสำหรับสื่ที่สภาวะแปรปรวนบ่อย
วัดระดับแบบคลื่นเรด้าร์นำทาง (Guided Radar)
สัญญาณเรดาร์นำทางความถี่สูงถูกส่งไปตามแท่งหรือสายเคเบิลเหล็ก และทันทีที่พื้นผิวสื่อถึงพื้นผิว คลื่นเหล่านี้จะสะท้อนและโดนรับโดยเซ็นเซอร์ ตามเวลาที่ล่าช้าของคลื่น ระดับการบรรจุจะถูกกำหนดและออกเป็นค่าที่วัดได้
ข้อดี:
- การวัดระดับที่แม่นยำสูงถึง 75 เมตร
- การติดตั้งที่รวดเร็วเนื่องจากค่าโพรบได้ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าแล้ว
- การวัดส่วนต่อประสานของเหลวสามารถเป็นไปได้แม้ความหนาแน่นของสื่อจะแปรปรวนบ่อย
วิธีการวัดระดับแบบจำกัด:
สวิทช์ลูกลอย (Float Switch)
สวิทช์ลูกลอย หรือ Float Switch มีหลักการทำงานโดยใช้แรงลอยตัวที่ให้ตัวลูกลอยนั้น เกิดการเอียงหรือพลิกตัว คือตัววัดระดับที่สัมผัสกับของเหลวโดยตรง ตัวลูกลอยเป็นเซ็นเซอร์ประเภทหนึ่งที่มีความหนาแน่นต่ำ ทำให้สามารถลอยบนพื้นผิวของของของเหลวได้ ภายในทุ่นลอยมีแม่เหล็กและหน้าสัมผัสกกหนึ่งหรือหลายอัน เมื่อถึงระดับการเติมที่กำหนดไว้ การลอยตัวจะทำให้แม่เหล็กกระตุ้นหน้าสัมผัส ในกระบวนการนี้ การวัดจะดำเนินการโดยต้องคิดถึงความดัน อุณหภูมิ การนำไฟฟ้า และการเกิดฟองในตัวกลาง ด้วยเหตุนี้ สวิทช์ลูกลอยจึงสามารถนำไปใช้กับงานต่างๆ เช่น ในตัวกลางที่เป็นฟองหรือพื้นผิวไดนามิกตลอดจนงานที่มีช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
สามารถวัดค่า:
- ของเหลว
ข้อดี:
- สามารถติดตั้งได้หลายตำแหน่ง
- ทนต่อสิ่งสกปรก เช่นดินในของเหลว
- มีการใช้งานที่หลากหลาย เช่นสามารถใช้ได้กับของเหลวที่มีค่าฤทธิ์รุนแรง
ส้อมเสียง (Tuning Fork)
ส้อมเสียง หรือ Tuning Fork จะถูกติดตั้งในถัง ส้อมเสียงนี้ได้รับพลังงานแบบเพียโซอิเล็กทริกและสั่นที่ความถี่เรโซแนนซ์อยู่ที่ประมาณ 1,200 เฮิรตซ์ ความถี่การสั่นเปลี่ยนแปลงเมื่อสัมผัสกับสื่อ ออสซิลเลเตอร์ในตัวตรวจพบการเปลี่ยนแปลงความถี่และแปลงเป็นคำสั่งการสลับ
ข้อดี:
- การติดตั้งที่รวดเร็ว
- เหมาะสำหรับการวัดระดับของเหลวมาก
- เหมาะสำหรับสภาวะการวัดที่ยากลําบาก
สินค้าที่เกี่ยวข้อง
ข้อมูลอ้างอิง: Burkert
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา:
โทร: 02-384-6060 | ไลน์: @flutech.co.th | อีเมล: [email protected] | เฟสบุ๊ค: @flutech.co.th | เว็บไซต์: https://flutech.co.th