ساده ترین و اولین روش اندازه گیری سطح، استفاده از فلوتر و سروو لول گیج ها بود.
در هر کارخانه و هر پروژه ای قطعا با کنترل سطج مایعات و مخازن سر و کار خواهید داشت.
اما به راستی راحت ترین روش اندازه گیری سطح مایعات کدام است؟!
در این نوشته به معرفی ساده ترین روش اندازه گیری سطح می پردازیم.
مدرس: مهندس فرزاد لطفی
فلوتر و سروو لول گیج (بخشی از بسته INSTART)
مفاهیم و اصطلاحات اولیه در اندازه گیری سطح
در تمامی پروژه‌ها و کارهایی که انجام می‌دهیم، همیشه به اطلاعاتی برای بدست آوردن میزان سیال ذخیره سازی شده نیاز داریم!
خب ربط آن به اندازه‌گیری سطح چیست؟؟!!!
خیلی ساده است، شما یک مخزن با سطح مقطع ۵۰۰m2 دارید که ارتفاع آن ۱۵m می‌باشد.
شما به راحتی با اندازه گیری سطح مخزن می‌توانید به حجم ذخیره سازی شده، دست یابید!
بنابراین خیلی بعید است که در پروژه ای تعدادی مخزن داشته باشید و سطح آنها اندازه گیری نشود!
استاندارد ها
پرکاربردترین استانداردها در اندازه گیری سطح عبارتند از:
API 550 Part 1 – Section 2
IPS – IN – E/M/C – ۱۴۰
(API 2545 (Tank gauging
دیمانسیون
توجه کنید که اندازه‌گیری سطح را همیشه به صورت درصد بیان می‌کنیم و همیشه به دنبال آن هستیم که ببینیم چند درصد از کل مخزن پر است!
دقت کنید که با داشتن درصد پر بودن مخزن، به راحتی می‌توانیم حجم سیال ذخیره سازی شده را بدست آوریم.
زیرا سطح مقطع مخزن ثابت بوده و با داشتن ارتفاع مخزن (چند درصد از سطح کلی مخزن پر است؟!)
به راحتی میزان سیال موجود داخل مخزن را خواهیم داشت.
و تنها در روش Tank gauging، سطح مخزن را بر حسب میلیمتر خواهیم خواند.
۳ روش اولیه در اندازه‌گیری سطح در حالت Gauge
به عنوان مقدمه‌ای برای معرفی روش‌های اندازه گیری سطح، با هم به روش هایی که خودمان با کمترین امکانات می‌توانیم با آنها سطح را اندازه‌گیری کنیم، می‌بپردازیم!
مواد اولیه:
یک تکه چوب – یک عدد کفش – یک تانک آب
کمی فکور باشید!! و لطفا یک راهکار ساده برای اندازه‌گیری سطح تانک با وسایل فوق، ارائه بدهید!
بعله، خیلی ساده و فقط با فرو دادن چوب در تانک و مشاهده میزان خیس شدن چوب، می‌توانید به صورت تقریبی به درصد آب داخل مخرن پی ببرید!
خب حالا برویم به سراغ روش‌های کاربردی و صنعتی برای اندازه گیری سطح:
عمق سنج Deep
ساده ترین روش اندازه گیری سطح، روشِ Deep است. این تجهیز دقیقا همانند گیج روغن ماشین می‌باشد.
در جاهایی که سیال ویسکوزیته بالا یا چسبندگی دارد، می‌توان از این تجهیز استفاده کرد.
زیرا به وضوح بر روی دستکِ عمق سنج تغییر رنگ ایجاد می‌شود و میزان تغییر رنگ تا شاخص، مقدار سطح را نشان می‌دهد.
فلوتر Floater
فلوتر همان تجهیزی است که در کولرهای آبی کوچکی که در گوشه‌ی خانه‌ها داریم، استفاده می‌شود.
یک فلوتر، بر روی سطحِ مایع درون مخزن شناور است و کافی است توسط یک استند، این فلوتر را به یک محور (چرخ دنده) و یک پوینتر متصل کنیم.
حرکت بالا و پایین سطح و در نتیجه حرکت فلوتر، منجر به حرکت پوینتر روی یک صفحه مدرج می‌گردد.
دقت کنید که گیج از بالا شماره گذاری شده است و اگر سطح سیال بالا بیاید، پوینتر به سمت پایین حرکت کرده و مقدار بیشتری را نشان می‌دهد و
اگر سطح سیال پایینتر برود، فلوتر به سمت بالا می رود و پوینتر به بالا رفته و مقدار کمتری را نمایش می‌دهد.
در باک بنزین ماشین نیز از این مکانیزم استفاده می‌شود.
در مایشن‌های قدیمی‌تر و تعداد اندکی از ماشین‌های امروزی، به هنگام حرکت ماشین در مسیر سربالایی، عقربه بنزین ماشین پایین می‌آمد و مقدار کمتری را نمایش می‌داد!
این مشکل به دلیل مورب شدن سطح باک و در نتیجه تاثیر بر روی محل اصلی فلوتر بود و هست!
در صنعت معمولا این روش را به صورت سرو لول گیج خواهیم داشت که در ادامه آورده شده است.
Servo level gauge
این روش، یکی از روش‌های بسیار قدیمی در اندازه گیری سطح می‌باشد.
به طور مثال در آمریکا و از همان ابتدای کشف نفت در ایالت پنسیلوانیا Pennsylvania، برای ذخیره نفت در مخازن از این روش استفاده می‌کردند.
این روش برای مخازن بلند تا سقف ۱۵ متر، استفاده می‌گردد.
روی مخزن، عموما یک منهول Man-hole پیاده سازی می‌کنند.
سایز منهول بایستی به اندازه‌ای باشد که یک انسان بتواند از آن عبور کرده و به داخل مخزن برود!
(یک man رو بتوانیم هُل بدهیم داخلش!)(۲۴”)
زیرا فلوتر بایستی از این منفذ بر روی سطح آب قرار بگیرید و همچنین برای تعمیرات و نگهداری از طریق این منفذ به داخل مخزن رفته و تعمیرات را انجام می‌دهیم!
مکانیزم عملکرد سرو لول گیج
مکانیزم اندازه گیری به این روش به صورت زیر می‌باشد:
- اگر دقت کنید، دو عدد Guided wire وجود دارد که در بالا و پایین مخزن به وسیله Anchor (لنگر) محکم شده‌اند! (در شکل بعدی مشخص شده اند)
- فلوتر نیز به وسیله یک Measuring tape (نوار اندازه‌گیری) به چرخدنده ها متصل شده و روی این قرقره‌ها (چرخدنده‌ها) یک عدد پوینتر موجود است.
درنتیجه حرکت فلوتر در نهایت به این عقربه اعمال می‌شود و عقربه را می‌چرخاند. - اگر بیشتر دقت کنید، Measuring tape (نوار اندازه‌گیری) در بالای مخزن از طریق دو عدد sheave elbow (زانویی) به چند قرقره متحرک متصل می‌گردد.
این elbow ها به گونه‌ای می‌باشند که اصطکاکی بین tap و آنها ایجاد نشود و خطایی در اندازه‌گیری ایجاد نگردد!
- پس اگر دقت کنید، فلوتر توسط دو Guided wire از دو سمت مهار شده و در امتداد طول آنها می‌تواند حرکت کند.
Guided wire برای این در نظر گرفته شده است که اگر سطح متلاطم شد، Measuring tape که نازک است آسیب نبیند. - پیشتر به منهول Man-hole اشاره کردیم و اگر دقت کنید، نازلِ مربوط به فلوتر و Guide wire ها، روی منهول نصب می‌شوند.
- و به عنوان آخرین نکته، به این مسئله اشاره می‌کنیم که در داخل گیج، تعدادی قرقره وجود دارد که شل و سفت شدن tape، منجر به تغییر قرقره‌ها و حرکت پوینتر می‌شود.
- طول Measuring tape بایستی حداقل دو برابر طول مخزن “H“ (طول مورد نظر جهت اندازه گیری) باشد.
Length of Measuring taps > 2H
ما در مباحث مختلفی از بسته جامع ابزار دقیق به آموزش کاربردی مطالب پرداخته ایم!
مقاله بالا بخشی از بسته جامع ابزار دقیق (INSTART) است.
برای مشاهده کامل این بسته کلیک کنید.
ثبت ديدگاه