فروش و مشاوره
لول سوئیچ دیاپازونی چیست؟ این تجهیز یک سنسور نقطهای سطح است که با تغییر ارتعاش Fork، حضور مایع یا ماده را تشخیص میدهد. اساس کار سنسور سطح دیاپازونی بر تغییر فرکانس و رفتار ارتعاشی هنگام تماس با ماده است. در فروش سنسور سطح دیاپازونی باید چگالی، ویسکوزیته، دما، فشار، نوع خروجی و اتصال فرآیندی بررسی شوند.
لول سوئیچ دیاپازونی چیست؟ لول سوئیچ دیاپازونی یا Vibrating Fork Level Switch یکی از تجهیزات پرکاربرد برای تشخیص نقطهای سطح مایعات و برخی مواد جامد است. این Sensor دارای یک Fork یا چنگال ارتعاشی است که در فرکانس مشخصی میلرزد. زمانی که ماده به Fork برسد، ویژگی ارتعاش آن تغییر میکند و مدار الکترونیکی Sensor این تغییر را بهعنوان حضور ماده تشخیص میدهد.
از لول سوئیچ دیاپازونی معمولاً برای تشخیص High Level، Low Level، جلوگیری از Overflow، محافظت Pump در برابر Dry Run و کنترل پر یا خالی بودن مخزن استفاده میشود.
در فروش سنسور سطح دیاپازونی باید نوع ماده، Liquid یا Solid بودن، Density، Viscosity، Temperature، Pressure، طول Fork، نوع Process Connection، جنس قسمتهای در تماس با ماده و نوع خروجی Sensor بررسی شوند.
اساس کار سنسور سطح دیاپازونی بر ایجاد و پایش ارتعاش مکانیکی یک Fork استوار است.
داخل Sensor یک محرک معمولاً Fork را در Frequency مشخصی به ارتعاش درمیآورد.
زمانی که Fork در Air قرار دارد، با فرکانس و دامنه مشخصی حرکت میکند.
وقتی سطح ماده به Fork میرسد، جرم مؤثر و مقاومت محیط اطراف Fork تغییر کرده و در نتیجه رفتار ارتعاشی آن تغییر میکند.
Electronic Circuit این تغییر را تشخیص داده و Switching Output را فعال یا غیرفعال میکند.
اگر بخواهیم سادهتر توضیح دهیم لول سوئیچ دیاپازونی چیست؟ باید آن را یک Point Level Sensor بدانیم.
این Sensor معمولاً مقدار دقیق ارتفاع ماده را بر حسب متر یا درصد اندازهگیری نمیکند.
در عوض مشخص میکند که آیا ماده به ارتفاع مشخصی از مخزن رسیده است یا خیر.
به همین دلیل برای:
بسیار کاربردی است.
قسمت حساس Sensor دارای دو شاخه شبیه Tuning Fork یا دیاپازون است.
این دو شاخه با Frequency مشخصی نوسان میکنند.
تماس ماده با Fork باعث تغییر رفتار این ارتعاش شده و همین تغییر مبنای تشخیص Level است.
این Sensor معمولاً برای Point Level Detection طراحی شده است.
یعنی به جای اندازهگیری پیوسته سطح، رسیدن ماده به یک نقطه مشخص را تشخیص میدهد.
برای Continuous Level Measurement معمولاً از تجهیزاتی مانند:
استفاده میشود.
لول سوئیچهای دیاپازونی را میتوان از نظر کاربرد به چند گروه تقسیم کرد:
در فروش سنسور سطح دیاپازونی باید مدلی انتخاب شود که مشخصاً برای ماده و شرایط Process طراحی شده باشد.
Liquid Vibrating Fork Level Switch برای تشخیص حضور مایع در نقطه نصب Sensor استفاده میشود.
این مدل در مخازن:
کاربرد دارد.
حداقل Density و Maximum Viscosity قابل قبول باید برای هر مدل بررسی شوند.
برای Powder و Bulk Solid نیز Vibrating Level Switchهای مخصوص وجود دارند.
این تجهیزات ممکن است طراحی Fork یا Vibrating Rod متفاوتی داشته باشند و برای تشخیص موادی مانند:
استفاده شوند.
مدل مخصوص Liquid را نباید بدون بررسی برای Solid Application استفاده کرد.
High Level Detection یکی از رایجترین کاربردهای این Sensor است.
لول سوئیچ در نزدیکی بالای Tank نصب میشود.
وقتی ماده به Fork برسد، Sensor وضعیت Full یا High Level را اعلام میکند.
این Signal میتواند برای توقف Filling استفاده شود.
یکی از دلایل مهم فروش سنسور سطح دیاپازونی استفاده در Overflow Protection است.
زمانی که سطح ماده بیش از حد افزایش پیدا کند، Sensor میتواند:
در کاربردهای ایمنی باید سطح مورد نیاز Safety Integrity و استانداردهای Process نیز بررسی شوند.
Sensor را میتوان در قسمت پایین Tank نیز نصب کرد.
وقتی Fork از ماده خارج شود، Low Level تشخیص داده میشود.
این وضعیت میتواند برای توقف تجهیزات یا فعالکردن Filling استفاده شود.
یکی از مهمترین کاربردهای Vibrating Fork، Dry Run Protection است.
اگر Pump بدون Liquid کار کند ممکن است:
لول سوئیچ میتواند وجود Liquid را قبل از Pump یا داخل Tank بررسی کند.
از لول سوئیچ دیاپازونی میتوان در Pump Control استفاده کرد.
برای مثال:
Low Level → Pump متوقف شود
High Level → Filling Pump متوقف شود
یا با استفاده از دو Level Switch میتوان محدوده Start/Stop تعریف کرد.
در Water Tank، Sensor دیاپازونی میتواند High یا Low Level را تشخیص دهد.
این روش به دلیل ساختار ساده و Switching مطمئن در بسیاری از سیستمهای صنعتی استفاده میشود.
Oil Tank نیز یکی از کاربردهای این Sensor است.
در این کاربرد باید:
بررسی شوند.
اساس کار سنسور سطح دیاپازونی باعث شده این تجهیز برای بسیاری از Chemical Liquidها قابل استفاده باشد.
در این کاربرد جنس Wetted Parts اهمیت زیادی دارد.
Stainless Steel و Alloyهای مختلف بسته به ماده Process قابل استفاده هستند.
در صنایع Food & Beverage مدلهای Hygienic Vibrating Fork کاربرد زیادی دارند.
این Sensorها میتوانند برای:
استفاده شوند.
نوع Process Connection و سطح پرداخت قطعات در تماس با محصول اهمیت زیادی دارد.
در Pharmaceutical Process معمولاً Hygiene، Material Certificate و قابلیت Cleaning اهمیت بالایی دارند.
مدلهای Sanitary یا Hygienic برای چنین کاربردهایی طراحی میشوند.
Vibrating Fork میتواند برای بعضی Fuel Applicationها استفاده شود.
اما در محیطهای دارای خطر انفجار، Sensor باید دارای Certification مناسب مانند Ex Approval متناسب با منطقه نصب باشد.
در Petrochemical Industry از Point Level Switch برای Alarm، Overflow Protection و Pump Protection استفاده میشود.
Pressure، Temperature، Corrosion و Hazardous Area باید در انتخاب مدل بررسی شوند.
در Oil & Gas Process نیز Vibrating Fork میتواند برای Point Level Detection استفاده شود.
در فروش سنسور سطح دیاپازونی برای این صنایع معمولاً Certification و Process Rating اهمیت بیشتری دارند.
Vibrating Forkهای مخصوص Powder برای High یا Low Level داخل Silo استفاده میشوند.
مهمترین پارامترها شامل:
هستند.
در Silo میتوان Sensor را روی Side Wall یا Top نصب کرد.
این Sensor میتواند برای:
استفاده شود.
Flour دارای Bulk Density و رفتار Flow خاصی است.
Sensor مخصوص Powder باید بتواند تغییر ارتعاش در اثر تماس با Flour را بهخوبی تشخیص دهد.
Build-up روی Fork نیز باید مورد توجه قرار گیرد.
در Cement Silo شرایط Dusty و Mechanical Load اهمیت زیادی دارند.
برای این کاربرد باید Sensor مخصوص Bulk Solid و دارای مقاومت مکانیکی مناسب انتخاب شود.
Plastic Granule، Pellet و Granular Material نیز میتوانند با Vibrating Fork یا Vibrating Rod مناسب تشخیص داده شوند.
این کاربرد در:
رایج است.
برخی Vibrating Fork Level Switchها برای Pressurized Tank طراحی میشوند.
در این شرایط باید Maximum Process Pressure و Process Connection بررسی شوند.
هر Sensor برای Pressure بالا مناسب نیست.
مدلهای High Temperature میتوانند با Extension یا طراحی مخصوص Electronics عرضه شوند.
Temperature Rating قسمت Fork و Electronics ممکن است متفاوت باشد.
بنابراین در فروش سنسور سطح دیاپازونی باید Process Temperature و Ambient Temperature جداگانه بررسی شوند.
Fork در Frequency مشخصی به نوسان درمیآید.
مدار Sensor بهطور پیوسته رفتار ارتعاش را Monitoring میکند.
وقتی Fork توسط ماده پوشانده شود، Frequency، Amplitude یا ویژگیهای Resonance تغییر میکنند.
Electronics این تغییر را به Switching State تبدیل میکند.
در بسیاری از Level Switchهای دیاپازونی از Piezoelectric Element برای تحریک Fork استفاده میشود.
Piezo Element انرژی Electrical را به Mechanical Vibration تبدیل میکند.
بخش دیگری از مدار نیز Feedback ارتعاش را دریافت میکند.
Piezoelectric Material میتواند در اثر Voltage تغییر شکل مکانیکی بسیار کوچکی ایجاد کند.
این ویژگی برای تحریک Fork مناسب است.
همچنین تغییر شکل Mechanical میتواند Signal Electrical ایجاد کند و برای Feedback استفاده شود.
Fork ارتعاش دارد، اما Sensor دارای قطعات مکانیکی لغزنده یا شناور مانند Float Switch نیست.
این موضوع باعث کاهش مشکلات ناشی از گیرکردن Moving Part در بسیاری از Applicationها میشود.
Density یکی از مشخصات مهم در برسی و انتخاب Level Switch دیاپازونی است.
Sensor باید بتواند تغییر ارتعاش ایجادشده توسط ماده را تشخیص دهد.
مدلهای مختلف Minimum Density متفاوتی دارند.
بنابراین در فروش سنسور سطح دیاپازونی Density ماده باید مشخص باشد.
Viscosity بالا میتواند روی Fork باقی بماند و رفتار ارتعاش را تغییر دهد.
برای مایعات بسیار غلیظ باید Maximum Viscosity قابل قبول Sensor بررسی شود.
در موارد بسیار چسبناک ممکن است Technology دیگری مناسبتر باشد.
یکی از مزیتهای برخی Vibrating Forkها این است که میتوانند بسته به مدل و Density Foam، سطح مایع را بدون واکنش به بعضی Foamهای سبک تشخیص دهند.
اما رفتار واقعی به نوع Foam و تنظیمات Sensor وابسته است.
اگر هدف تشخیص خود Foam باشد، باید Application جداگانه بررسی شود.
Bubble یا Aeration شدید میتواند Density مؤثر محیط اطراف Fork را تغییر دهد.
در بعضی Processهای بسیار هوادهیشده باید عملکرد Sensor با ماده واقعی بررسی شود.
Build-up یکی از موضوعات مهم در اساس کار سنسور سطح دیاپازونی است.
رسوب روی Fork میتواند Mass و Damping ایجاد کرده و Behavior ارتعاش را تغییر دهد.
Sensorهای پیشرفته ممکن است تا مقدار مشخصی از Build-up را مدیریت کنند، اما رسوب سنگین میتواند باعث False Switching شود.
در Liquidهای Sticky مانند بعضی Resinها، Syrupها یا Pasteها باید احتمال باقی ماندن ماده روی Fork بررسی شود.
Fork کوتاه و سطح صیقلی میتواند در برخی Applicationها مزیت داشته باشد.
Sensor دیاپازونی معمولاً بر اساس تغییر Mechanical Loading عمل میکند.
Foam با Density بسیار پایین ممکن است تغییر کافی ایجاد نکند.
به همین دلیل در بعضی Processها Sensor مایع اصلی را تشخیص میدهد و Foam را نادیده میگیرد.
برخلاف Conductive Level Switch، اصل عملکرد Vibrating Fork به Electrical Conductivity ماده وابسته نیست.
بنابراین میتوان برای بسیاری از مایعات Conductive و Non-conductive از مدل مناسب استفاده کرد.
برخلاف Capacitive Level Switch، Dielectric Constant عامل اصلی Measurement در Fork Sensor نیست.
این موضوع باعث میشود تغییر Dielectric Property بسیاری از مواد تأثیر کمتری روی عملکرد داشته باشد.
با این حال Density، Viscosity و Build-up همچنان مهم هستند.
برخی Level Switchها دارای Relay Output هستند.
Relay میتواند به:
متصل شود.
Current Rating Contact باید رعایت شود.
مدلهای Compact میتوانند Transistor Output داشته باشند.
بسته به مدل ممکن است PNP یا سایر Switching Outputها ارائه شوند.
نوع Output باید با PLC Input سازگار باشد.
در مدلهای DC، PNP Output میتواند برای اتصال مستقیم به Digital Input PLC استفاده شود.
Wiring دقیق باید بر اساس Datasheet Sensor انجام شود.
بعضی Level Switchها برای کاربردهای Hazardous Area با NAMUR Output عرضه میشوند.
در این حالت معمولاً Isolating Amplifier یا Barrier سازگار مورد نیاز است.
برخی مدلها بهصورت Two-wire Electronic Switch طراحی میشوند.
Voltage Supply و Load Requirement این مدلها باید دقیق بررسی شوند.
یک ساختار ساده میتواند به شکل زیر باشد:
Vibrating Fork Level Switch → Digital Output → PLC Digital Input
PLC میتواند State را برای Alarm یا Control Logic استفاده کند.
بسته به Sensor میتوان Switching Logic را به شکل Normally Open یا Normally Closed انتخاب کرد.
برای کاربردهای حفاظتی باید Fail-safe Logic بهدرستی طراحی شود.
در Level Protection فقط تشخیص Level مهم نیست؛ وضعیت سیستم هنگام:
نیز اهمیت دارد.
مدل و Wiring مناسب باید به گونهای انتخاب شوند که Failure خطرناک تا حد امکان قابل تشخیص باشد.
در High Level Protection ممکن است سیستم بهگونهای تنظیم شود که با تشخیص سطح بالا یا Fault، Filling متوقف شود.
منطق دقیق به Process Safety Design بستگی دارد.
در Dry Run Protection نیز باید وضعیتی انتخاب شود که در صورت Fault، Pump بدون حفاظت ادامه کار ندهد.
Side Mounting یکی از رایجترین روشها برای Point Level Detection است.
Sensor از دیواره Tank وارد Process میشود.
موقعیت Fork باید مطابق دستورالعمل سازنده باشد.
Top Mounting نیز ممکن است.
در این روش میتوان از Extended Fork یا Extension Tube استفاده کرد تا نقطه Switching در ارتفاع مورد نظر قرار گیرد.
Sensor Length در فروش سنسور سطح دیاپازونی اهمیت دارد.
مدل Standard Fork برای نقاط نزدیک Connection مناسب است.
برای نقاط دورتر میتوان از Extended Version استفاده کرد.
Extension Tube امکان قرار دادن Fork در عمق بیشتری از Tank را فراهم میکند.
Length باید با نقطه Detection مورد نظر هماهنگ باشد.
Fork نباید مستقیماً در مسیر Material Inlet یا Jet شدید قرار گیرد.
جریان مستقیم میتواند:
در Tank دارای Mixer باید Sensor از Blade و Turbulence شدید فاصله داشته باشد.
Fork نباید در مسیر برخورد مکانیکی قرار گیرد.
برخی مدلهای Compact میتوانند برای Presence Detection مایع داخل Pipe استفاده شوند.
Pipe Diameter، Velocity و Orientation باید با مشخصات Sensor سازگار باشند.
لول سوئیچ دیاپازونی میتواند با Connectionهای مختلف عرضه شود:
نوع Connection باید با Tank و Process مطابقت داشته باشد.
Threaded Connection در Tankهای کوچک و کاربردهای عمومی رایج است.
رزوههایی مانند G و NPT بسته به مدل وجود دارند.
Flanged Level Switch برای Processهای صنعتی بزرگتر و Pressure Application مناسب است.
Flange Size و Pressure Class باید مشخص باشند.
در Food و Pharmaceutical Industry اتصالات Hygienic مانند Clamp و Weld-in Adapter رایج هستند.
سطح Wetted Parts و Material نیز باید مناسب Cleaning Process باشند.
Stainless Steel یکی از رایجترین Materials برای Fork است.
در محیطهای خورنده ممکن است Alloy یا Coating خاص مورد نیاز باشد.
Wetted Parts باید از نظر Chemical Compatibility بررسی شوند.
این موضوع برای:
اهمیت زیادی دارد.
Housing Sensor میتواند دارای IP Rating مختلف باشد.
برای Outdoor یا Washdown Application باید Protection مناسب انتخاب شود.
در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی ممکن است Hazardous Area وجود داشته باشد.
در این شرایط Sensor باید Certification مناسب Zone و Gas/Dust Group مورد نیاز را داشته باشد.
Vibrating Fork:
Capacitive:
Float Switch:
Vibrating Fork:
Ultrasonic:
Vibrating Fork:
Radar معمولاً برای Continuous Level Measurement استفاده میشود.
Fork برای Point Level Switch استفاده میشود.
در بسیاری از Tankها حتی میتوان از Radar برای Measurement اصلی و Vibrating Fork بهعنوان Independent High Level Alarm استفاده کرد.
Hydrostatic Transmitter فشار ستون Liquid را اندازهگیری کرده و مقدار Level پیوسته ارائه میدهد.
Vibrating Fork فقط رسیدن ماده به نقطه Fork را تشخیص میدهد.
Conductive Sensor نیازمند مایع رسانای الکتریکی است.
Vibrating Fork به Conductivity وابسته نیست.
بنابراین برای Oil و بسیاری از مایعات Non-conductive نیز قابل استفاده است.
مهمترین مزایا عبارتاند از:
محدودیتهای مهم عبارتاند از:
این Sensor زمانی گزینه بسیار خوبی است که:
اگر مقدار دقیق و پیوسته سطح نیاز باشد، Level Transmitter لازم است.
برای Continuous Measurement میتوان Radar، Ultrasonic، Hydrostatic یا Capacitive Transmitter را بررسی کرد.
اگر ماده بسیار چسبنده و دارای Build-up شدید باشد نیز Technology مناسب باید جداگانه ارزیابی شود.
در فروش سنسور سطح دیاپازونی باید ابتدا نوع ماده مشخص شود.
سپس موارد زیر بررسی شوند:
در فروش سنسور سطح دیاپازونی برای Liquid بهتر است اطلاعات زیر مشخص باشند:
برای Solid باید:
بررسی شوند.
Sensor باید مشخصاً برای Bulk Solid طراحی شده باشد.
در صنایع غذایی علاوه بر مشخصات Process، باید:
در مدل مورد نظر بررسی شوند.
اساس کار سنسور سطح دیاپازونی باعث میشود نیازی به اندازهگیری Pressure یا Conductivity مایع نباشد.
Sensor مستقیماً تغییر شرایط Mechanical Fork هنگام ورود به Liquid را تشخیص میدهد.
این ویژگی یکی از دلایل محبوبیت این فناوری برای Point Level Detection است.
اگر Sensor بهدرستی Switching نمیکند، موارد زیر بررسی شوند:
دلایل احتمالی:
است.
دلایل میتوانند شامل:
باشند.
در Processهای دارای Build-up، Fork باید در بازه مناسب Inspection شود.
روش Cleaning باید با جنس Sensor و Process سازگار باشد.
برای Hygienic Application معمولاً Cleaning Requirement اهمیت بیشتری دارد.
لول سوئیچ دیاپازونی Maintenance نسبتاً کمی دارد، اما بهتر است:
در Maintenance دورهای میتوان عملکرد Switching Sensor را بررسی کرد.
برخی مدلهای پیشرفته دارای Test Function یا Diagnostics هستند.
نوع روش تست باید مطابق دستورالعمل سازنده باشد.
برندهای مختلفی Vibrating Fork Level Switch تولید میکنند.
از برندهای شناختهشده این حوزه میتوان به:
اشاره کرد.
در فروش سنسور سطح دیاپازونی بهتر است ابتدا مشخصات Process تعیین شده و سپس برند و مدل مناسب انتخاب شود.
لول سوئیچ دیاپازونی چیست؟ لول سوئیچ دیاپازونی یک Point Level Sensor است که با استفاده از یک Fork مرتعش، رسیدن ماده به یک نقطه مشخص از مخزن را تشخیص میدهد.
اساس کار سنسور سطح دیاپازونی بر تغییر رفتار ارتعاشی Fork هنگام تماس با مایع یا ماده جامد استوار است. مدار Electronic این تغییر را تشخیص داده و Switching Output ایجاد میکند.
از این Sensor برای High Level، Low Level، Overflow Protection، Dry Run Protection، کنترل Pump، مخازن آب و روغن، صنایع غذایی، شیمیایی، دارویی، نفت و گاز و همچنین برخی Powder و Bulk Solidها استفاده میشود.
در فروش سنسور سطح دیاپازونی باید Density، Viscosity، Temperature، Pressure، نوع ماده، Build-up، نوع Connection، Fork Length، Output و شرایط محیطی بررسی شوند. انتخاب مدل متناسب با Liquid یا Solid و شرایط واقعی Process نقش مهمی در عملکرد پایدار Sensor دارد.