الخميس , أكتوبر 17 2019
الرئيسية / السيطرة و التحكم / الاجهزة و المتحسسات / قياس مستوى السوائل في الخزانات من المبادئ الى الطرق الحديثة

قياس مستوى السوائل في الخزانات من المبادئ الى الطرق الحديثة

    

قياس مستوى السوائل موجودة في كل عملية صناعية تقريبًا وهي من القياسات المهمة جدا التي تدخل في كل مجالات الحياة. هناك خزانات للوقود للمياه للعصائر للمواد الكيمياوية, فلكل سائل يستخدمه الانسان هناك خزان له.

هناك العديد من الطرق لقياس المستوى ، وأبسطها هو استخدام زجاج الرؤية Sight glass. باستخدام زجاج مرئي ، سيكون ارتفاع السائل في الوعاء الشفاف مرئي، و بسبب جعل المقياس على زجاج مرئي ، يمكننا على الفور تحديد النسبة المئوية لارتفاع سطح السائل .

 

في الصورة ، خزان متصل بواسطة خرطوم شفاف باستخدام مقياس من 0-100 ٪ من إجمالي ارتفاع الخزان. هذا المبدأ قياس مستوى الاستفادة من خصائص السائل الذي سوف يملئ كل الحجم التي يمكن ان يصل اليه.

 

سيكون ارتفاع السائل في الخزان هو نفس ارتفاع السائل الموجود على خرطوم شفاف يعمل كزجاج بصري. يمكننا تحديد ارتفاع (مستوى) السائل داخل الخزان مباشرة من خلال النظر إلى ارتفاع السائل الموجود على خرطوم شفاف (زجاج الرؤية).

ومع ذلك ، لا يمكن معرفة مستوى السائل في الخزان مباشرة إلا عندما نكون قرب الخزان  ، أو معرفة مكان وجود الخراطيم الشفافة مباشرة. تعتبر هذه الطريقة لقياس مستوى غير مكلفة نسبيا وهي من ابسط الطرق لقياسر مستوى السوائل في الخزانات و تستعمل في الخزانات الصغيرة .

ادناه صور بعض الاجهزة التي تسمى Sight glass .

 

الضغط الهيدروستاتيكي Pressure Hydrostatic

أي سائل يشغل وعاء او خزان ، سوف يكون له ضغط هيدروستاتيكي بما يتناسب مع مستوى السائل ، الضغط في اوطئ نقطه في السائل يكون عند اعلى قيمه.

الصورة أعلاه هي خزان مفتوح (سطح متصل بالغلاف الجوي) ، حيث سيكون هناك ضغط P1 عند الضغط الجوي ، وسنتجاهله حينئذٍ لأننا سنقيس الضغط بواسطة مقياس” الضغط.

افترض أن المادة السائلة هي الماء ، بكثافة  1000 كجم / متر مكعب. مع ارتفاع السطح من أسفل الخزان حيث يبلغ قياس الضغط 10 أمتار. سيكون الضغط P2 الذي يعمل على مقياس الضغط هو:

density = كثافة الماء = 1000 كجم / متر مكعب
g = الجاذبية = 9.8 م / ث²
h = ارتفاع خزان المياه الأساسي = 10 م

P2 = ρ × g × h
P2 = 1000 كجم / متر مكعب × 9.8 م / ث² × 10 م
P2 = 98000 كجم / م³ × / م² × م
P2 = 98000 كجم / متر مربع
P2 = 98000 كجم / ثانية ²
P2 = 98000 ن / م 2
P2 = 98000 باسكال
P2 = 98 كيلو باسكال = 14.2136983 PSI = 0.9993218887 كجم / سم²

1 kilopascals = 0.1450377377 PSI (pounds per square inch)
1 kilopascals = 0.01019716213 kg / cm²

لاحظ الجدول و الرسم البياني ادناه

يبين الجدول قياس ضغط الماء في الخزان ابتداء من سطح الماء في الخزان الى اسفل الخزان , لاحظ ان ضغط الماء يرتفع كلما كان ارتفاع الماء اعلى فوق نقطة القياس اكبر.

على سبيل المثال من الجدول  :  عندما ارتفاع الماء فوق نقطة قياس الضغط يساوي 3 متر سيكون مقدار الضغط يساوي 4.2641 PSI

و من الجدول عند منتصف ارتفاع الخزان (5) متر يكون مقدار الضغط يساوي PSI  7.1068

اي اننا عرفنا مقدار الضغط من معرفة ارتفاع مستوى الماء.

الان فلنعكس الحالة سنعرف مقدار مستوى الماء من معرفة قيمة الضغط, فعند وضع مقياس ضغط اسفل الخزان سنعرف مقدار مستوى الماء من قيمة الضغط . هذه هي مبادئ هذه الطريقة لقياس مستوى السوائل في الخزانات

طريقة سهلة اليس كذلك ؟

لكن ماذا لو كان الخزان بعيد عن غرفة السيطرة او كان هناك خزانات كبيره ومتفرقة سيكون من غير المجدي او مضيعة للوقت ان نطوف عليها لقراءة مستوى السوائل في كل خزان بالاضافة الى ان السيطرة على العمليات الصناعية لا تترك مجال للخطأ البشري ان يؤثر على هذه العمليات كما ان هناك خزانات في مناطق خاصة  غير مسموح للاشخاص بدخولها , لذلك سيكون من الافضل ان تجلس امام الكومبيوتر و تقرأ قيمة مستوى السوائل في كل الخزانات أنيا. و ليس هذا فقط بل ينبهك الكومبيوتر الى وصل مستوى السوائل الى مستوى حرج انت تحدده او ان يتم ملئها او تفريغها ذاتيا

سنتطرق لهذه المعلومات و الطرق لاحقا , لذا كن متابع للموقع في الايام القادمة واطرح اسئلتك في التعليقات

طبتم بخير

احمد عبد الوهاب

عن احمد عبد الوهاب

احمد عبد الوهاب
حاصل على شهادة البكلوريوس في الهندسة الكهربائية و دبلوم في الالكترونيك. متخصص في السيطرة الكهربائية والتحكم الالي باستخدام المتحكم المنطقي القابل للبرمجة PLC .نشر معرفتي و خبرتي بهذه المدونة يجعلني سعيدًا. أحب البرمجة و تصميم المواقع الالكترونية .هواياتي صناعة اللوحات الالكترونية, السفر, الزراعة و العناية بالحديقة والنباتات الداخلية.

شاهد أيضاً

السيطرة على مستوى سائل في خزان بواسطة PLC

في العديد من المجالات مثل المعامل والمصانع والمستشفيات وغيرها، هناك الكثير من نظم ملئ خزانات المياه …

اترك رد