را

یکسنسور سطح صنعتیبه عنوان یک جزء اساسی در سیستم های اتوماسیون عمل می کند و داده های حیاتی را برای مدیریت مایعات، جامدات و دوغاب در صنایعی مانند تصفیه آب، فرآوری شیمیایی، نفت و گاز و تولید مواد غذایی ارائه می کند. این دستگاه‌ها سطوح مواد فیزیکی را از طریق فن‌آوری‌هایی از جمله اصول اندازه‌گیری اولتراسونیک، رادار، خازنی و هیدرواستاتیک به اطلاعات قابل اجرا تبدیل می‌کنند که امکان کنترل دقیق موجودی، کارایی فرآیند و ایمنی عملیاتی را فراهم می‌کند. در محیط های پر تقاضا،سنسورهای سطح صنعتیباید با وجود چالش هایی مانند نوسانات دما، محیط های خورنده، فوم یا گرد و غبار، دقت را حفظ کند، طراحی قوی و انتخاب فناوری مناسب برای قابلیت اطمینان طولانی مدت ضروری است.

اصول عملیات اصلی و انتخاب فناوریرا

سنسورهای سطح صنعتیاز روش‌های اندازه‌گیری متنوع متناسب با شرایط محیطی و رسانه خاص استفاده کنید. به عنوان مثال، سنسورهای هیدرواستاتیک، فشار اعمال شده توسط ستون‌های مایع را اندازه‌گیری می‌کنند و داده‌های سطح پیوسته را در مخازن تا عمق ۵۰۰ متری با دقت ۰.۵ ± در شرایط چگالی ثابت ارائه می‌دهند. حسگرهای رادار و مافوق صوت با استفاده از اصول زمان پرواز راه‌حل‌های غیر تماسی را ارائه می‌دهند - رادار با امواج الکترومغناطیسی (مثلاً فرکانس‌های 80 گیگاهرتز برای فوکوس پرتوی ظریف‌تر) در محیط‌های با بخار زیاد یا گرد و غبار برتر است، در حالی که حسگرهای اولتراسونیک از امواج صوتی برای نظارت مقرون‌به‌صرفه و مستمر مایعات و جامدات حجیم استفاده می‌کنند. حسگرهای خازنی تغییرات در خواص دی الکتریک را برای تشخیص سطح نقطه مواد رسانا یا غیر رسانا تشخیص می دهند، در حالی که حسگرهای مغناطیسی ردیابی موقعیت با وضوح بالا را برای تشخیص رابط در سیالات چند لایه ارائه می دهند. رادار موج هدایت شونده (GWR) مزایای تماسی و غیر تماسی را با هم ترکیب می کند و از یک کاوشگر برای هدایت سیگنال ها از طریق فوم یا تلاطم استفاده می کند و آن را برای مخازن تحت فشار یا کشتی های هم زده مناسب می کند. هر فناوری نیازهای کاربردی متفاوتی را برطرف می‌کند: سوئیچ‌های شناور کنترل روشن/خاموش اقتصادی را در سیستم‌های آب فراهم می‌کنند، در حالی که سنسورهای چنگال تنظیم از پر شدن بیش از حد در سیلوهای پودر با تشخیص حضور مواد از طریق تغییر فرکانس جلوگیری می‌کنند.

ادغام با اتوماسیون صنعتی و اکوسیستم های دیجیتالرا

مدرنسنسورهای سطح صنعتیاز پروتکل‌های دیجیتالی مانند IO-Link، HART و Modbus برای ساده‌سازی ادغام با کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) و سیستم‌های کنترل نظارتی (SCADA) استفاده کنید. این اتصال، تشخیص بی‌درنگ، پیکربندی از راه دور، و هشدارهای تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده، مانند اطلاع دادن به اپراتورها از رسوب الکترود یا تخریب سیگنال را امکان‌پذیر می‌کند. به عنوان مثال، سنسورهای دارای IO-Link معیارهای سلامت دستگاه را در کنار متغیرهای فرآیند انتقال می‌دهند، به سیستم‌های مدیریت دارایی اجازه می‌دهند تا قبل از وقوع خرابی، زمان‌بندی تعمیر و نگهداری را برنامه‌ریزی کنند و در فرآیندهای حیاتی مانند دوز شیمیایی یا ذخیره‌سازی سوخت، زمان از کار افتادگی را تا 30 درصد کاهش می‌دهند. در چارچوب‌های مجهز به اینترنت اشیا، حسگرهای سطح بی‌سیم، نظارت مبتنی بر ابر را برای دارایی‌های پراکنده جغرافیایی تسهیل می‌کنند، با ماژول‌های محاسبات لبه‌ای که داده‌ها را برای به حداقل رساندن تأخیر پیش پردازش می‌کنند. این قابلیت‌ها با اهداف Industry 4.0 مطابقت دارندسنسورهای سطح صنعتیبا ارائه داده‌های دقیق و هماهنگ با زمان برای مدل‌سازی و بهینه‌سازی رفتار فرآیند، به دوقلوهای دیجیتال کمک کنید.

الزامات عملکرد و سازگاری با محیطرا

قابلیت اطمینان یکسنسور سطح صنعتیبه توانایی آن در تحمل تنش های عملیاتی بستگی دارد. محفظه های دارای رتبه IP67/IP68 در برابر گرد و غبار و غوطه ور شدن محافظت می کنند، در حالی که موادی مانند فولاد ضد زنگ 316L یا عناصر پوشش داده شده با PTFE در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی تهاجمی مقاومت می کنند. در مناطق خطرناک، گواهینامه های ATEX یا IECEx عملکرد ایمن را در جوهای انفجاری تضمین می کند، با موانع ایمنی ذاتی که از خطرات اشتعال جلوگیری می کند. الگوریتم‌های جبران دما رانش را در محیط‌هایی از -40 درجه سانتی‌گراد تا 200 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهند، که برای کاربردهایی مانند کنترل دیگ بخار یا ذخیره‌سازی برودتی حیاتی است. معیارهای عملکرد بر اساس فناوری متفاوت است: سنسورهای رادار در شرایط ایده‌آل به دقت 3± میلی‌متر دست می‌یابند، در حالی که انواع اولتراسونیک ممکن است 0.25 ± درصد دهانه را به دست آورند اما با فوم یا بخار سنگین مبارزه کنند. برای دوغاب های ساینده یا محیط های چسبناک، حسگرهای غیر تماسی سایش را کاهش می دهند، در حالی که حسگرهای هیدرواستاتیکی غوطه ور به تمیزی دیافراگم برای حفظ دقت در مخزن های فاضلاب یا حوضه های آب طوفان نیاز دارند.

برنامه های کاربردی در سراسر بخش های صنعتیرا

تطبیق پذیری ازسنسورهای سطح صنعتیدر اجرای خاص بخش آنها مشهود است. کارخانه‌های تصفیه آب از حسگرهای هیدرواستاتیک برای نظارت بر سطح مخزن و دستگاه‌های اولتراسونیک برای اندازه‌گیری جریان کانال باز استفاده می‌کنند که از رعایت مقررات و جلوگیری از نشت اطمینان حاصل می‌کند. در نفت و گاز، رادار موج هدایت‌شده سطوح رابط را در جداکننده‌ها ردیابی می‌کند، در حالی که حسگرهای خازن برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی تجهیزات، ورود آب را در مخازن ذخیره‌سازی سوخت تشخیص می‌دهند. تأسیسات غذا و نوشیدنی، طرح‌های بهداشتی با سنسورهای سازگار با 3-A را برای مخازن لبنیات یا ظروف آب‌جوش، که سازگاری با تمیز کردن در محل (CIP) ضروری است، در اولویت قرار می‌دهند. برای جامدات حجیم، حسگرهای رادار یا لیزری موجودی را در سیلوهایی که دانه‌ها یا پلاستیک‌ها را ذخیره می‌کنند، با فیلترهای دینامیکی که سطوح ناهموار را جبران می‌کند، مدیریت می‌کنند. در داروسازی، حسگرهای مغناطیسی با دقت 0.05% برای کنترل مخزن راکتور، عقیمی را از طریق پروب های مهر و موم شده حفظ می کنند.

سنسورهای سطح صنعتیستون فقرات قابلیت اطمینان فرآیند را تشکیل می دهند و اندازه گیری دقیق را با استحکام ترکیب می کنند تا نیازهای عملیاتی مختلف را برآورده کنند. تکامل آنها به سمت راه حل های هوشمندتر و متصل بر نقش آنها در افزایش ایمنی، کارایی و پایداری در صنایع جهانی تأکید می کند.

-Endress+Hauser

-آلن برادلی

-یوکوگاوا

-MTL

-P+F

-محصولات بیشتر