آشنایی با لول گیج مغناطیسی
پیش از آنکه به سراغ تعرف لول گیج مغناطیسی برویم خوب است بدانید که در تمام کارگاه های تولیدی و صنعتی بزرگ معمولاً مخازنی وجود دارد که با مایعات مختلفی پر می شوند. این مایعات می توانند آب، روغن یا مواد خام اولیه برای تولید باشند. یکی از چالش هایی که صنعتگران با آن روبرو هستند اندازه گیری حجم مایع درون مخزن است. برای اندازه گیری سطح مایعات در مخازن مختلف، روش های متفاوتی وجود دارد. یکی از قدیمی ترین روش ها که این بود که اپراتور یا همان شخصی که مسئول چک کردن مخزن ها است سطح مایعات را به صورت دستی و با فرو بردن میله های اندازه گیری مخصوص بسنجد به این روش شاخص سنجی می‌گفتند.
اما این روش علاوه بر اینکه زمان بسیار زیادی تلف می کند، خطراتی هم در پی دارد. در بعضی موارد اساساً چنین چیزی غیر ممکن است. مثلاً در مخازنی که دمای بسیار زیادی دارد یا در جایگاه ویژه ای از خط تولید نصب شده‌اند که دسترسی به آن دشوار است، امکان سنجش سطح مایعات به صورت دستی وجود ندارد. مهندسان برای برطرف کردن این مشکل، دستگاهی درسته کرده اند به نام سنجش گر سطح مایع یا لِوِل گِیج (level gauge).
حتما بخوانید:
اندازه گیری سطح مخازن با سنسور های خازنی
لول گیج چیست؟
لول گیج دستگاهی است که کار آن سنجش سطح مایعات در مخازنی غیرشفاف است. بعلاوه لول گیج‌ها با استفاده از فن آوری های مختلفی ساخته می‌شوند یکی از آنها لول گیج های لوله ای هستند. نوع دیگر لول گیج ترنسپرنت است. اما مدل لول گیج های مغناطیسی (magnetic level gauge) عملکرد بهتری از خود نشان داده و با توجه به هزینه تهیه پایین و طول عمر بالا و همچنین امکان استفاده از آن در دما های مختلف و فشار های متفاوت، محبوبیت بسیاری پیدا کرده است. در این مقاله از از سری مقالات آموزشی وب سایت گروه صنعتی سپیانی به عملکرد و ویژگی های لول گیج مغناطیسی و کاربرد آنها در صنایع مختلف میپردازیم.
نحوه عملکرد یک لول گیج مغناطیسی
لول گیج مغناطیسی (magnetic level gauge) با استفاده از خاصیت میدان مغناطیسی و اصل یکسان بودن سطح مایعات در ظرف های متصل به هم کار می کند. نحوه کار لول گیج مغناطیسی به این شکل است که یک مخزن استوانه ای را به واسطه یک لوله به مخزن مایع متصل می کند. این مخزن استوانه ای کوچک از مایع درون مخزن پر می شود و سطح آن با سطح مایع یکسان می شود. اما داخل آن لوله استوانه ای یک شیء آهنربا مانند وجود دارد که با خاصیت مغناطیسی که دارد، با بالا و پایین رفتن بر روی قطعه های فلزی موجود در نشانگری که در جلوی آن نصب شده است اثر می گذارد.
به این صورت با پایین یا بالا رفتن سطح مایع و در نتیجه جابجا شدن این آهنربا (یا هر شیء دارای میدان مغناطیسی) میدان مغناطیسی هم تغییر کرده و نشانگری که از قطعات ریز ساخته شده است و خاصیت مغناطیسی دارد، با جابجا شدن آهنربا جابجا می شود. یک طرف این نشانگرها با رنگ دیگری علامت زده شده است (مثلاً قرمز) در نتیجه با بالا رفتن سطح مایع و بالا رفتن آهن ربا، نشانگرها هم به سمت آن آهنربا میچ رخند و رنگ آنها تغییر می کند. در نهایت، با یک نگاه می توان تشخیص داد سطح مایع درون مخزن کجا قرار دارد.
قطعات لول گیج مغناطیسی
لول گیج مغناطیسی با آنکه عملکرد بسیار خوبی دارد اما از قطعات پیچیده ای ساخته نشده و عملکرد آن نسبتاً ساده است برای همین قطعات اصلی آن نهایتاً سه قطعه ساده است. البته دقت و طراحی دقیق در چنین ابزاری حرف اول را میزند. لول گیج های مغناطیسی از 3 جزء اصلی تشکیل شده اند:
- محفظه
- شناور مغناطیسی
- نشانگر
محفظه جزء اصلی است و می تواند از هر ماده غیر مغناطیسی ساخته شود. معمولاً در کنار ظرف نصب می شود و سطح مایع در محفظه طوری تنظیم می شود که با سطح مایع در مخزن اصلی مطابقت داشته باشد. این قسمت عملکردی مشابه شیشه های دید سنتی است اما لول گیج های مغناطیسی می‌توانند برخی از کاربرد های سنگین‌تر، مانند مواردی که دارای مواد بسیار خورنده (اسیدی) یا خطرناک هستند را هم بسنجند، کاری که در لول گیج شیشه‌ای سنتی ممکن نبود یا امکان شکستن و خرابی زیادی داشت.
نوع ساخت لول گیج مغناطیسی
برای به دست آوردن یک عدد یا علامت برای سطح مایع، محفظه کمکی لول گیج مغناطیسی از شناوری استفاده می کند که حاوی مجموعه ای از آهنربا های دائمی است. این شناور معمولاً از فولاد ضد زنگ 316 یا تیتانیوم ساخته شده است، اما می تواند با استفاده از مواد دیگر هم تولید شود. هنگامی که سیال در محفظه اولیه نوسان می کند، منجر به تغییر سطح مایع در مخزن لول گیج می شود. هر شناور به گونه‌ای طراحی شده است که با کاربرد خاص مشتری که پروژه خود را به گروه صنعتی سپیانی سپرده است، مطابقت داشته باشد.
لول گیج های مغناطیسی با ظرفیت های بسیار دقیق اندازه گیری سیال، برای کاربرد هایی که می خواهید سطح سیال را در دیگ ها و مخازن مختلف اندازه گیری کنید، مناسب هستند. فراتر از این برنامه‌ها، می‌توانید یک لول گیج مغناطیسی را طوری سفارشی کنید که تقریباً با هر ترتیب اتصال فرآیندی که می‌خواهید مطابقت داشته باشد. اما به ندرت پیش می‌آید که لول گیج های مغناطیسی موجود در بازار به کار شما نیایند. لول گیج های مغناطیسی معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. که طراحی آنها را بسیار بادوام و در برابر خوردگی مقاوم می کند. این انتخاب مواد به این گیج‌ها اجازه می‌دهد مقاومت بالاتری داشته باشند.
این گیج های قوی می توانند در سخت ترین شرایط کار کنند ازجمله:
- شوک سیستم
- محیط های بسیار خورنده
- مواد خطرناک
- ارتعاشات
- دما و فشار بالا
- رطوبت بیش از حد
حتما بخوانید:
فلومتر کوریولیس چیست؟ کاربرد آن
فلومتر اختلاف فشار چیست؟ کاربرد آن
مزایای لول گیج مغناطیسی
لول گیج مغناطیسی در مقایسه با انواع دیگر سنجشگر سطح مایع مزیت هایی دارد که باعث شده است این نوع لول گیج برای صنعتگران محبوبیت بیشتری داشته باشد و استفاده از آن روز به روز گسترده تر شود. در این بخش از مقاله تعدادی از این مزایا را به طور مختصر بیان می‌کنیم.
بی نیازی به برق
از آنجایی که این دستگاه‌ها عمدتاً حول محور میدان مغناطیسی کار می‌کنند و برقی نیستند. در صورت قطع برق در تأسیسات، کارکرد سنجشگر سطح مایعات تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد. این ویژگی یک ویژگی کلیدی است زیرا این زمان‌ها که برق قطع می‌شود یکی از مهم‌ترین زمان‌ها برای پیگیری سطح مایعات هستند.
امکان استفاده برای مایعات مختلف
نوع ساخت لول گیج مغناطیسی این امکان را به ما می‌دهد که در هر نوع مایعی از آن استفاده کنیم، ازجمله:
- اسیدها
- مایعات پتروشیمی
- مایعات صنعتی خورنده دیگر
- بوتان
- انواع روغن ها
- آب با دماهای بسیار بالا یا پایین
مقاومت بالا و نگهداری به صرفه
لول گیج مغناطیسی اغلب به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارند. نیازی به کالیبره مجدد دائمی تجهیزات شما نیست. این دستگاه ها اطلاعات سطح قابل تکرار، قابل اعتماد و دقیقی را برای شما فراهم می کنند تا به طور مداوم سطح مایعات را بررسی و ثبت کنید.
دیگر مزایای لول گیج مغناطیسی:
- سیستم کاملاً مقاوم در برابر خوردگی
- قیمت های به صرفه در طولانی مدت
- اندازه گیری تحت تأثیر فشار، خلاء، دما، فوم و ویسکوزیته قرار نمی گیرد
- حداقل حساسیت به تغییرات چگالی
- نشانگر دائمی بدون منبع تغذیه خارجی
- نسخه دمای پایین دارای نوار نشانگر بدون یخ زدگی
- ریل نشانگر نمای آزاد منحصر به فرد در پلاستیک، آلومینیوم یا SS 316 کامل
- سوئیچ های کاملا قابل تنظیم
- زهکش خارج از مرکز نمی تواند توسط شناور مسدود شود
- ساخت و ساز ایمن، سازگار با محیط زیست و بدون تعمیر و نگهداری
- طرح های خاص با توجه به خواسته مشتری امکان پذیر است
مدل های لول گیج مغناطیسی
لول گیج مگنتی ساختار بسیار پیچیده ای ندارد و مدل های آن هم تفاوت خیلی زیادی با هم ندارند و تنها تفاوت آنها در بخش نشانگر آنهاست یا آلیاژ ساخت آن، یا ساختار لوله های اطراف مخزن مایع یا جزئیات دیگر. کلیت این نوع لول گیج ها با همدیگر یکسان است. اما با توجه به نیاز هر صنعتگری در هر خط تولیدی می توان یکی از لول گیج های زیر را که تفاوت های جزئی با همدیگر دارند استفاده کرد. برای برآورده کردن تمام خواسته های صنعتگران مختلف، چندین مدل استاندارد از لول گیج مغناطسی موجود است یعنی:
- اشاره گر D
- اشاره گر F
- اشاره گر M
- اشاره گر R
- اشاره گر L
- مدل های خاص
نشانگر لول گیج مغناطیسی D
این مدل لول گیج با دو یا چند اتصال برای نصب در کنار یک مخزن برای بسیاری از کاربردهای مختلف، به عنوان مثال مخازن میعانات گازی، مخازن LPG و غیره مناسب است. البته پرکاربرد ترین نوع لول گیج هم این نوع است.
نشانگر لول گیج مغناطیسی F
این نوع با یک اتصال در پایین، برای نصب بالای مخزن مناسب است. این طرح بیشتر برای مخزن ذخیره سازی زیر سطح استفاده می شود. مخازنی که در سطح زمین دفن شده‌اند می‌توانند محل مناسبی برای این نوع لول گیج باشند.
لول گیج مغناطیسی اشاره گر M
این مدل سنجشگر سطح مایع یا لول گیج با دو یا چند اتصال برای نصب در کنار یک مخزن به طور ویژه برای کاربردهای تبخیر ساخته شده است. مخازن با حرارت بالا که در آنها عمل تبخیر مایعات رخ می‌دهد، بهتر است با این نوع سنجشگر سطح مایع (Level gauge) مجهز شوند.
لول گیج مغناطیسی اشاره گر R
این نوع سنجشگر سطح مایع، با دو اتصال فرآیند در انتهای لول گیج، برای نصب بین دو خط لوله مناسب است.
لول گیج مغناطیسی اشاره گر L
این مدل با یک اتصال برای نصب در کنار مخزن، اغلب برای تانک های روزانه برای مخزن های مایع در صنایع مختلف استفاده می شود.
حتما بخوانید: لول سوئیچ مولتی پوینت چیست؟ انواع آن
ملاحظات مهم در انتخاب لول گیج مغناطیسی
همیشه مهم است که یک لول گیج مغناطیسی مناسب را مشخص کنید که برای شرایط عملیاتی فرآیند خاص شما مناسب باشد. این به شدت تحت تاثیر قرار خواهد گرفت:
- نوع مخزن
- درجه حرارت مایع
- چگالی سیال
- فشار کاری
برای آسان کردن خواندن از راه دور، لول گیج های مغناطیسی از یک نشانگر دو رنگ نصب شده روی محفظه سنج استفاده می کنند. از آنجایی که نشانگر به صورت مغناطیسی روی موقعیت شناور در داخل محفظه گیج مهر و موم شده قفل می شود. همراه با شناور حرکت می کند. هر بار که نگاه می کنید یک نشانگر دقیق در زمان واقعی از سطح مایع داخل مخزن دریافت می کنید.
جهت خرید انواع تجهیزات برق و اتوماسیون صنعتی به سایت فروشگاهی drplc مراجعه نمایید.
نتیجه گیری
در این مقاله از سری مقالات آموزشی گروه صنعتی سپیانی به عملکرد لول گیج مغناطیسی و کاربرد آن در صنایع مختلف اشاره کردیم و گفتیم که لول گیج را می توان برای سنجش مایعات با دما و فشار مختلف و خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار متفاوتی استفاده کرد. همچنین این تجهیز در مقابل عوامل محیطی که ممکن است عملکرد یک لول گیج را در محیط کارگاهی و صنعتی کاهش دهد مثل ضربه، مقاومت دارد و از این جهت در طولانی مدت خرید آن کاملاً به صرفه است. همچنین توضیح دادیم نوع عملکرد لول گیج مغناطیسی چگونه است و چطور از خاصیت مغناطیسی یک آهنربا و خاصیت هم سطح شدن مایعات موجود در ظرف های مختلف که به همدیگر متصل شده‌اند استفاده می‌کند تا یک نشانگر مطمئن بدون نیاز به برق، دقیق و با کارایی بالا بسازد.
اگر شما هم نیاز به خرید یا نصب تجهیزات صنعتی دارید. یا به دنبال دریافت مشاوره راه اندازی خط تولید، تعمیر و نگهداری و یا طراحی و راه اندازی خط تولید هستید می توانید با مشاوران متخصص و مهندسان کارآزموده گروه صنعتی سپیانی مشورت کنید. برای این کار کافیست به صفحه تماس با ما مراجعه کنید یا فرم دریافت مشاوره رایگان را تکمیل کنید تا در کمترین زمان ممکن با شما تماس بگیریم.