Di banyak industri, bahan cair dan curah digunakan sebagai media teknologi. Dalam mode produksi produk in-line, dan terutama dengan kontrol otomatis, pemantauan konstan terhadap parameter bahan kerja diperlukan. Cara yang paling umum dari kontrol tersebut adalah pengukuran level, di mana tingkat pengisian satu atau lain peralatan kapasitif dipantau.
Implementasi teknologi
Dalam hal ini, level dipahami sebagai ketinggian pengisian instalasi teknologi (tangki, reservoir, tangki, piston) dengan media kerja. Dengan sendirinya, pengetahuan tentang nilai ini diperlukan untuk pengelolaan dan pengendalian proses produksi. Secara khusus, pengukuran tersebut adalah operasi yang diperlukan dalam kimia, penyulingan minyak dan industri makanan. Mengetahui tingkat pengisian tangki untuk mengumpulkan minyak murni, misalnya, operator dapat mengatur parameter optimal untuk pengoperasian pompa pemompaan.stasiun. Dan lagi, banyak industri beroperasi pada otomatisasi, sehingga data keluaran dapat diproses oleh pengontrol, yang, bahkan tanpa partisipasi operator, memberikan perintah kepada unit eksekutif, dengan mempertimbangkan informasi yang diterima tentang tingkat pengisian peralatan yang dikendalikan.. Bergantung pada operasi teknologi spesifik dan persyaratan akuntansi, unit pengukuran level yang berbeda dapat berubah - misalnya, ada metode dengan rentang pengukuran lebar dari 0,5 hingga 20 m, serta skema kontrol laboratorium khusus yang memperhitungkan rentang sempit dari 0 sampai 500mm. Pengukuran langsung dilakukan oleh perangkat fisik, elektromagnetik dan ultrasonik, beberapa di antaranya juga mencatat sifat-sifat medium - komposisi kimia, tekanan, suhu, dll.
Kontrol visual
Cara paling sederhana untuk menyelesaikan masalah, cukup menggunakan alat ukur standar. Roulette, penggaris, kacamata penglihatan, dan perangkat lain digunakan, yang, pada prinsipnya, dapat digunakan dalam kondisi tertentu dari lingkungan produksi tertentu. Cara paling teknologi untuk mengukur level jenis ini adalah indikator jarak jauh atau bypass. Itu dipasang di sisi tangki melalui sambungan berulir, bergelang atau dilas. Proses indikasi disediakan oleh tabung transparan yang terisi saat level cairan di tangki target naik. Bypass yang lebih modern menggunakan pelampung silinder dengan magnetsistem indikasi. Tetapi bahkan desain seperti itu dianggap usang karena keterbatasan yang signifikan dalam kemampuan komunikasi antarmuka dengan elektronik kontrol dan peralatan otomasi.
Metode pengukuran pelampung
Juga salah satu cara tradisional paling sederhana untuk mengontrol tingkat pengisian media cair. Ini didasarkan pada penetapan posisi pelampung di permukaan cairan yang diservis. Kontrol dilakukan sesuai dengan prinsip yang berbeda - mekanis, magnetis, dan magnetostriktif. Dalam proses bergerak, sifat hubungan antara pelampung dan elemen yang mengendalikannya, misalnya, tuas yang tetap kaku, berubah. Sudut lampiran berubah ketika pelampung naik, yang ditetapkan oleh sistem pengukuran. Biasanya, jenis pengukuran level ini terjadi dalam proses mengubah sudut yang sama menjadi sinyal listrik. Paling sering, kita bahkan tidak berbicara tentang mempertimbangkan indikasi spesifik, tetapi tentang mendaftarkan saat nilai tertentu tercapai. Dengan kata lain, ketika pelampung mencapai level ketinggian yang ditentukan, sakelar level diaktifkan. Di sirkuit paling sederhana, kontak ditutup, yang mengarah ke tindakan teknologi tertentu - misalnya, fungsi pompa cairan berhenti.
Pengukuran cairan hidrostatik
Faktor pengukuran utama dalam sistem pengukur level ini adalah tekanan hidrostatik. Artinya, pengukur tekanan dengan karakteristik yang sesuai dan sensor tekanan submersible digunakan. Selain itu, kondisi penting untuk kontrol adalahpemisahan sensor dari media kerja oleh membran khusus di satu sisi, dan di sisi lain, tekanan atmosfer harus disuplai melalui suplai kapiler dari pengisi. Dalam proses pengukuran dengan jenis level ini, tekanan berlebih dikontrol, yang indikatornya memengaruhi karakteristik pembangkitan sinyal terpadu. Juga, perangkat listrik dengan konverter terhubung ke pengukur tekanan, yang bertanggung jawab untuk memberi tahu tentang perubahan tertentu yang terjadi di lingkungan yang terkendali. Sebagai alternatif dari metode pengukuran tekanan hidrostatik ini, dimungkinkan untuk mengontrol tekanan gas yang dipompa ke analog pipa kapiler dari sisi cairan yang mengisi tangki. Model pengukur tekanan hidrostatik ini disebut piezometrik.
Pengukur level radar
Di beberapa industri, pendekatan universal digunakan untuk mengukur tingkat ketinggian pengisian dengan media proses. Untuk bekerja dengan cairan, gas, dan material curah, peralatan radar sangat cocok, yang operasinya didasarkan pada analisis osilasi termodulasi frekuensi. Waktu propagasi dan kembalinya osilasi tak teredam dari antena khusus ke lingkungan yang dilayani diukur. Gelombang dapat bervariasi dari satu hingga puluhan GHz. Antena pemancar-penerima itu sendiri mungkin memiliki perangkat dan karakteristik radiasi yang berbeda. Untuk mengukur tingkat cairan dalam industri kimia, misalnya, antena batang digunakan.dengan rentang pengukuran ketinggian hingga 20 m. Untuk media, yang kontrolnya telah meningkatkan persyaratan dalam hal akurasi, digunakan perangkat parabola dan planar. Biasanya ini adalah area akuntansi teknis, di mana penting untuk memperbaiki pengukuran hingga 1 mm.
Penggunaan teknik radioisotop
Spesialisasi utama dari jenis pengukur level ini adalah kontrol bahan curah dan media cair dalam tangki tertutup. Prinsip kerja peralatan radioisotop didasarkan pada penyerapan sinar gamma yang melewati lapisan media target. Secara teknis, proses pengukuran diatur menggunakan sumber radiasi dan penerima. Kedua perangkat digantung atau dipasang pada struktur pendukung dan dikendalikan oleh motor listrik reversibel yang mengubah posisinya ketinggian tergantung pada tingkat pengisian saat ini. Jika sistem untuk mengukur level media kerja berada di atas permukaannya, maka radiasi dari sinyal penerima akan kuat, karena tidak ada hambatan di jalurnya. Oleh karena itu, motor listrik dari pengontrol diberi sinyal untuk menurunkan peralatan. Posisi perlengkapan pengukur akan mengontrol sinyal di dalam tangki dengan terus mengumpankan dan memproses bentuk gelombang.
Metode kontrol ultrasonik
Prinsip operasi dalam hal ini dalam banyak hal mirip dengan kontrol frekuensi radio, di mana sinyal radio dipancarkan dan tingkat pengisian area produksi ditentukan oleh karakteristik pantulannya dari media yang diukurkontainer. Namun, metode ultrasonik menggunakan instrumen akustik khusus untuk mengukur tingkat pengisian. Artinya, gelombang suara merambat, dan fungsi peralatan mirip dengan prinsip lokasi. Indikator ditetapkan sesuai dengan waktu berlalunya fluktuasi jarak dari emitor ke jalur pemisahan media dan kembali ke perangkat penerima. Lokasi antarmuka ditentukan dari sisi udara (gas) dan media kerja target. Beginilah cara kerja gabungan perangkat presisi tinggi, tetapi dalam kelompok pengukur level ultrasonik ada perangkat yang sengaja dapat mengontrol hanya gas-udara (tidak terisi) atau hanya lingkungan kerja.
Metode Microwave
Salah satu teknologi pengukuran non-kontak paling populer yang menggabungkan teknik dan prinsip kontrol elektromagnetik radar. Teknik yang paling menjanjikan dari kelas ini dapat disebut pengukuran elektromagnetik terarah, di mana koefisien refleksi sinyal ditentukan berdasarkan pulsa gelombang mikro yang dapat menembus ke dasar tangki, melewati berbagai jenis kotoran dan partikel lumpur yang tidak diinginkan. Sinyal yang dikembalikan, atau sebagian darinya, diukur untuk kelengkapan dan karakteristik kecepatan. Dengan mempertimbangkan waktu perjalanannya, tingkat kepenuhannya ditentukan. Metode gelombang mikro untuk mengukur tingkat media kerja banyak digunakan dalam tugas-tugas teknologi untuk mengontrol pengisian bahan granular dan bubuk. Dalam industri seperti itu, probe digunakandengan suspensi tunggal pada kabel, sedangkan dalam kaitannya dengan cairan, struktur pendukung ganda dan batang digunakan. Secara umum, optimalisasi perkakas saat bekerja dengan padatan membenarkan dirinya sendiri karena alasan sifat fisik dan mekanik yang terkait dengan keterbatasan teknis dalam organisasi proses pengukuran.
Kesimpulan
Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi untuk pengembangan pengukur level untuk media proses pemantauan telah melalui beberapa tahap pengembangan yang sangat penting yang telah mengubah prinsip pengukuran tersebut. Di antara yang paling penting adalah transisi ke metode pengukuran non-kontak dan perluasan kemampuan saat bekerja dengan cairan agresif. Saat ini, RF non-kontak atau metode elektromagnetik yang sama dapat memberikan kontrol akurat terhadap minyak mentah, asam, belerang cair, dan amonia cair.
