ในฐานะซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียงของเกจระดับใต้น้ำฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับหลักการทำงานที่อยู่เบื้องหลังอุปกรณ์สำคัญเหล่านี้ เกจระดับใต้น้ำมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตั้งแต่การบำบัดน้ำและการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมไปจนถึงการควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรม การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของพวกเขาเป็นกุญแจสำคัญในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเมื่อพูดถึงการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ
แนวคิดพื้นฐานของเกจระดับใต้น้ำ
ที่แกนกลางของมันมาตรวัดระดับ submersible ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดระดับของเหลวในถังดีหรือภาชนะอื่น ๆ แนวคิดพื้นฐานคือการใช้แรงดันไฮโดรสแตติกที่กระทำโดยคอลัมน์ของเหลวเหนือมาตรวัดเพื่อกำหนดระดับ ความดันไฮโดรสแตติกนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความสูงของคอลัมน์ของเหลวความหนาแน่นของของเหลวและการเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ความสัมพันธ์นี้อธิบายโดยสูตร:
$ p = \ rho \ times g \ times h $
ที่ไหน:
- $ p $ เป็นความดันที่ไม่หยุดหย่อน
- $ \ rho $ คือความหนาแน่นของของเหลว
- $ g $ คือการเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (ประมาณ 9.81 m/s²)
- $ H $ คือความสูงของคอลัมน์ของเหลว
โดยการวัดความดันไฮโดรสแตติกที่ระดับความลึกที่รู้จักเราสามารถคำนวณระดับของเหลวโดยใช้สูตรข้างต้น นี่คือหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังเกจระดับใต้น้ำทั้งหมด
ส่วนประกอบของมาตรวัดระดับ submersible
มาตรวัดระดับ submersible ทั่วไปประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญหลายอย่างแต่ละตัวมีบทบาทเฉพาะในกระบวนการวัด:
เซ็นเซอร์ความดัน
เซ็นเซอร์ความดันเป็นหัวใจของมาตรวัดระดับใต้น้ำ มันมีหน้าที่ในการแปลงความดันไฮโดรสแตติกเป็นสัญญาณไฟฟ้า มีเซ็นเซอร์ความดันหลายประเภทที่ใช้ในเกจระดับใต้น้ำรวมถึงเซ็นเซอร์มาตรวัดความเครียดเซ็นเซอร์ capacitive และเซ็นเซอร์ piezoresistive
- เซ็นเซอร์มาตรวัดความเครียด: เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของมาตรวัดความเครียดเมื่ออยู่ภายใต้ความดัน มาตรวัดความเครียดมักทำจากฟอยล์โลหะบาง ๆ หรือลวดที่ถูกผูกมัดกับไดอะแฟรม เมื่อความดันถูกนำไปใช้กับไดอะแฟรมมันจะเปลี่ยนรูปทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานของมาตรวัดความเครียด การเปลี่ยนแปลงในความต้านทานนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าตามสัดส่วนกับความดัน
- เซ็นเซอร์ capacitive: เซ็นเซอร์ capacitive วัดการเปลี่ยนแปลงของความจุระหว่างสองขั้วไฟฟ้าเมื่อระยะห่างระหว่างพวกเขาเปลี่ยนแปลงเนื่องจากความดัน อิเล็กโทรดมักจะถูกคั่นด้วยวัสดุอิเล็กทริกและความจุจะเป็นสัดส่วนกับระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้า เมื่อความดันถูกนำไปใช้กับเซ็นเซอร์ไดอะแฟรมเปลี่ยนรูปเปลี่ยนระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าและความจุ การเปลี่ยนแปลงของความจุนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
- เซ็นเซอร์ Piezoresistive: เซ็นเซอร์ Piezoresistive ทำงานโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุ piezoresistive เมื่ออยู่ภายใต้ความดัน โดยทั่วไปแล้ววัสดุ piezoresistive จะเป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่แสดงการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานเมื่อมันผิดรูป เมื่อความดันถูกนำไปใช้กับเซ็นเซอร์ไดอะแฟรมจะเปลี่ยนรูปทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานของวัสดุ piezoresistive การเปลี่ยนแปลงในความต้านทานนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าตามสัดส่วนกับความดัน
วงจรการปรับสภาพสัญญาณ
วงจรการปรับสภาพสัญญาณมีหน้าที่ในการขยายการกรองและการแปลงสัญญาณไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์ความดันเป็นเอาต์พุตที่ใช้งานได้ โดยทั่วไปจะมีแอมพลิฟายเออร์ตัวกรองและตัวแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) แอมพลิฟายเออร์เพิ่มแอมพลิจูดของสัญญาณไฟฟ้าเป็นระดับที่สามารถประมวลผลได้อย่างง่ายดายโดย ADC ตัวกรองจะลบเสียงรบกวนหรือสัญญาณรบกวนที่ไม่พึงประสงค์ออกจากสัญญาณ ADC แปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลที่สามารถประมวลผลหรือส่งต่อไปยังระบบควบคุมเพิ่มเติม
สายเคเบิล
สายเคเบิลใช้เพื่อเชื่อมต่อมาตรวัดระดับใต้น้ำกับระบบควบคุมหรืออุปกรณ์ตรวจสอบ โดยทั่วไปจะประกอบด้วยตัวนำหลายตัวรวมถึงสายไฟสายสัญญาณและสายดิน สายเคเบิลได้รับการออกแบบให้กันน้ำและทนต่อการกัดกร่อนเนื่องจากมักจะจมอยู่ใต้น้ำในของเหลวเป็นระยะเวลานาน
ที่อยู่อาศัย
ที่อยู่อาศัยเป็นเปลือกนอกของมาตรวัดระดับใต้น้ำที่สามารถปกป้องส่วนประกอบภายในจากสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปจะทำจากวัสดุที่ทนทานเช่นสแตนเลสหรือพลาสติกและได้รับการออกแบบให้กันน้ำและทนต่อการกัดกร่อน ที่อยู่อาศัยยังมีพอร์ตความดันหรือไดอะแฟรมที่ช่วยให้ของเหลวสัมผัสกับเซ็นเซอร์ความดัน
กระบวนการทำงานของมาตรวัดระดับ submersible
กระบวนการทำงานของมาตรวัดระดับใต้น้ำสามารถแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน:
การติดตั้ง
ขั้นตอนแรกคือการติดตั้งมาตรวัดระดับ submersible ในภาชนะบรรจุของเหลว โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับการลดเกจลงในของเหลวโดยใช้สายเคเบิลหรือติดตั้งที่ด้านข้างของภาชนะ ควรติดตั้งมาตรวัดในสถานที่ที่สามารถวัดระดับของเหลวได้อย่างแม่นยำห่างจากแหล่งที่มาของความปั่นป่วนหรือความปั่นป่วน
การวัดความดัน
เมื่อติดตั้งมาตรวัดแล้วเซ็นเซอร์ความดันจะวัดความดันไฮโดรสแตติกที่กระทำโดยคอลัมน์ของเหลวด้านบน เซ็นเซอร์ความดันแปลงแรงดันไฮโดรสแตติกเป็นสัญญาณไฟฟ้าตามสัดส่วนกับความดัน
การประมวลผลสัญญาณ
จากนั้นสัญญาณไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์ความดันจะถูกส่งไปยังวงจรปรับสภาพสัญญาณ วงจรการปรับสภาพสัญญาณขยายตัวกรองและแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นเอาต์พุตที่ใช้งานได้ สัญญาณเอาท์พุทอาจเป็นสัญญาณอะนาล็อก (เช่นสัญญาณปัจจุบัน 4-20 Ma) หรือสัญญาณดิจิตอล (เช่น Modbus หรือ Hart Protocol)
การส่งข้อมูล
จากนั้นสัญญาณเอาต์พุตจากวงจรการปรับสภาพสัญญาณจะถูกส่งไปยังระบบควบคุมหรืออุปกรณ์ตรวจสอบโดยใช้สายเคเบิล ระบบควบคุมหรืออุปกรณ์ตรวจสอบสามารถประมวลผลข้อมูลและแสดงระดับของเหลวบนหน้าจอหรือใช้เพื่อควบคุมอุปกรณ์อื่น ๆ
การสอบเทียบ
มาตรวัดระดับใต้น้ำอาจต้องได้รับการสอบเทียบเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดที่แม่นยำ การสอบเทียบเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบเอาต์พุตของมาตรวัดกับค่าอ้างอิงที่ทราบและปรับเกจตามนั้น ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือสอบเทียบหรือโดยการเปรียบเทียบมาตรวัดกับมาตรวัดอ้างอิงที่สอบเทียบ
แอปพลิเคชันของเกจระดับใต้น้ำ
เกจวัดระดับใต้น้ำใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ สำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลายรวมถึง:
การบำบัดน้ำ
ในโรงงานบำบัดน้ำจะใช้มาตรวัดระดับใต้น้ำที่ใช้ในการวัดระดับน้ำในถังเก็บอ่างเก็บน้ำและหลุม ข้อมูลนี้ใช้ในการควบคุมการไหลของน้ำตรวจสอบระดับน้ำและตรวจสอบให้แน่ใจว่าการทำงานที่เหมาะสมของกระบวนการบำบัด
การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม
เกจวัดระดับใต้น้ำใช้ในแอปพลิเคชันการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อวัดระดับน้ำในแม่น้ำทะเลสาบและมหาสมุทร ข้อมูลนี้ใช้ในการตรวจสอบระดับน้ำตรวจจับน้ำท่วมและศึกษาวัฏจักรของน้ำ
การควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรม
ในกระบวนการอุตสาหกรรมมาตรวัดระดับใต้น้ำจะใช้ในการวัดระดับของของเหลวในถังเครื่องปฏิกรณ์และเรืออื่น ๆ ข้อมูลนี้ใช้ในการควบคุมการไหลของของเหลวตรวจสอบกระบวนการและให้ความมั่นใจกับความปลอดภัยและประสิทธิภาพของการดำเนินการ
เกษตรกรรม
ในการเกษตรมาตรวัดระดับใต้น้ำจะใช้ในการวัดระดับน้ำในคลองชลประทานหลุมและถัง ข้อมูลนี้ใช้ในการควบคุมระบบชลประทานตรวจสอบความพร้อมใช้งานของน้ำและตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเจริญเติบโตของพืชที่เหมาะสม
ข้อดีของเกจระดับใต้น้ำ
เกจวัดระดับใต้น้ำเสนอข้อดีหลายประการเหนืออุปกรณ์วัดระดับอื่น ๆ :
ความแม่นยำสูง
เกจวัดระดับใต้น้ำสามารถให้การวัดระดับของเหลวที่แม่นยำสูงโดยทั่วไปจะมีความแม่นยำ± 0.1% ถึง± 0.5% ของระดับเต็ม สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องมีการวัดระดับที่แม่นยำ
ติดตั้งง่าย
เกจวัดระดับใต้น้ำนั้นค่อนข้างง่ายต่อการติดตั้งเนื่องจากสามารถลดลงในภาชนะของเหลวโดยใช้สายเคเบิล สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ยากหรือไม่สามารถติดตั้งอุปกรณ์วัดระดับอื่น ๆ ได้
แอปพลิเคชันที่หลากหลาย
เกจวัดระดับใต้น้ำสามารถใช้ในการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงการบำบัดน้ำการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมการควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมและการเกษตร สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเป็นโซลูชันที่หลากหลายและคุ้มค่าสำหรับอุตสาหกรรมต่าง ๆ
การบำรุงรักษาต่ำ
เกจวัดระดับใต้น้ำต้องการการบำรุงรักษาค่อนข้างน้อยเนื่องจากได้รับการออกแบบให้ทนทานและเชื่อถือได้ โดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานและสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงโดยไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพ
บทสรุป
โดยสรุปมาตรวัดระดับใต้น้ำเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการวัดระดับของเหลวในการใช้งานต่างๆ พวกเขาทำงานตามหลักการของความดันไฮโดรสแตติกและประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายอย่างรวมถึงเซ็นเซอร์ความดัน, วงจรการปรับสภาพสัญญาณ, สายเคเบิลและที่อยู่อาศัย กระบวนการทำงานของมาตรวัดระดับใต้น้ำเกี่ยวข้องกับการติดตั้งการวัดความดันการประมวลผลสัญญาณการส่งข้อมูลและการสอบเทียบ เกจวัดระดับใต้น้ำมีข้อได้เปรียบหลายประการรวมถึงความแม่นยำสูงการติดตั้งที่ง่ายการใช้งานที่หลากหลายแอปพลิเคชันและการบำรุงรักษาต่ำ
หากคุณต้องการมาตรวัดระดับย่อยที่มีคุณภาพสูงสำหรับแอปพลิเคชันของคุณเราขอเชิญคุณสำรวจผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของเรารวมถึงไฟล์เมตรระดับของเหลวแบบพัตต์อินโต-เครื่องส่งสัญญาณระดับของเหลวใต้น้ำ, และมาตรวัดระดับอุทกสถิต- ผลิตภัณฑ์ของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การวัดระดับที่แม่นยำและเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ติดต่อเราวันนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณและให้เราช่วยคุณค้นหาทางออกที่สมบูรณ์แบบสำหรับความต้องการของคุณ
การอ้างอิง
- "การวัดแรงดันอุตสาหกรรม: พื้นฐานและการใช้งาน" โดย Richard A. Lord
- "การวัดระดับ: คู่มือปฏิบัติ" โดย John GW Huddleston
- "กระบวนการเครื่องมือและคู่มือการควบคุม" โดย William D. Cooper