בקרת מפלס נוזלים בתעשייה

בקרת מפלס הוא תחום מאוד נפוץ בכל תחומי התעשיה.

פתרונות לבקרת מפלס הם מגוונים מאוד, החל ממצוף ועד מערכות לייזר. לכן בחירה של ציוד לפיקוד ובקרת מפלס חייבת להיות מותאמת לאפליקציה בהתאם לסוג החומר הנמדד, סוג המיכל, תנאי הסביבה (טמפרטורה, לחץ וכו’).

חברת גלעוז מציעה מגוון רחב של מוצרים המתאימים לבקרת מפלס.

בקרת מפלס נוזלים:

נוזלים זה לא רק מים קרים. לכן השאלה הראשונה בהתאמת ציוד לבקרת נוזלים היא לגבי סוג החומר הנמדד, ותנאי הסביבה כגון טמפרטורה, לחץ, אזור נפיץ.

להלן מספר מוצרים/פתרונות, כאשר בכל אחד מהם נפרט את היישומים המתאימים.

א. מצוף: הפתרון הפשוט הוותיק והזול ביותר הוא מצוף. המצוף מאפשר חיווי נקודתי לגבי גובה הנוזל.
יש מצופים פשוטים למערכת מים נקיים, יש מצופי נירוסטה עמידים לחומרים קורסיביים, יש מצופים למערכות ביוב, ועוד. אפשר להתקין מצוף גם במיכלים עם לחץ.
באפליקציה של מצוף יש לוודא שלא תהיה אפשרות של חבלה מיכנית במצוף עצמו או מכשול מיכני שימנע את תנועת המצוף.

מבחינה חשמלית המצוף הוא מפסק חשמלי עם שני חוטים.

ב. אלקטרודה:  שימוש באלקטרודות לבקרת מפלס הינו גם כן פתרון וותיק מאוד בתעשייה. הוא מבוסס על העיקרון של הולכת חשמל בנוזל עצמו, ולכן הוא מתאים רק לאפליקציות של נוזלים מוליכי חשמל, ומאפשר חיווי נקודתי לגבי גובה הנוזל.

הציוד כולל שני חלקים: אלקטרודה (או מספר אלקטרודות) ובקר המספק את המתח (חשמל) לאלקטרודה/ות מצד אחד, ואת האות החשמלי לפיקוד המערכת מצד שני. כאשר הבקר מרגיש שיש זרימת חשמל בין שתי האלקטרודות – הוא יפעיל את פיקוד.   אפשר להתקין אלקטרודות גם במיכלים עם לחץ.

אלקטרודה/ות: מספר האלקטרודות נקבע ע”י מספר נקודות המפלס הדרושות.

• אם יש צורך לדעת רק מתי הנוזל מגיע לגובה מסוים יחיד – יש צורך בשתי אלקטרודות.
  במידה והמיכל עשוי ממתכת – אפשר להשתמש במבנה המיכל עצמו כאלקטרודה, ולכן יש צורך רק באלקטרודה אחת.
  שימוש: התראה למפלס גבוה מדי. כל זמן שהמים נוגעים בשתי האלקטרודות המגע יהיה סגור.

ע”י הוספת השהייה/ות בבקר אפשר להשתמש בשתי אלקטרודות בלבד גם לבקרה.

אפשר לבצע בקרה שתרוקן את המיכל כאשר גובה הנוזל הגיע לאלקטרודה העליונה,
או לבצע בקרה שתמיד תמלא את המיכל עד לגובה האלקטרודה העליונה.

הבקר כולל בורר עם ששה מצבים: בצד שמאל שלושה מצבים למילוי, ובצד ימין שלושה מצבים לריקון.

בכל צד יש אפשרות לבחור מצב של השהייה בהפעלה, השהייה בהפסקה, או השהייה גם בהפעלה וגם בהפסקה.

• יש בקרים לעד חמש אלקטרודות, המאפשר חישה של ארבע גבהים של הנוזל, ועם שתי יציאות פיקוד נפרדות.

– אפשר להשתמש בבקר כזה גם להתראה על שני מפלסים שונים של הנוזל.

– אפשר להשתמש בבקר כזה לבקרה על מיכל יחיד, כאשר שתי אלקטרודות משמשות לשמירה על כמות הנוזל במיכל ושתי אלקטרודות משמשות להתראות על גובה נמוך מדי וגובה גבוה מדי.

– ואפשר להשתמש בבקר כזה גם לבקרה על שני מיכלים, והעברת נוזל ממיכל אחד למיכל השני.

ג. בקרת מפלס ע”י מדידת לחץ

שימוש במצוף או אלקטרודה/ות (כמפורט לעיל) נותן פתרון נקודתי של המפלס.
לעומת זאת השימוש במדידת הלחץ של הנוזל מאפשרת מדידה רציפה של מפלס הנוזל במיכל לכל גובה המיכל, ובכך מאפשרת גם חישוב של כמות הנוזל במיכל.

את מדידת הלחץ יש לבצע ע”י מד לחץ שמותקן בתחתית המיכל (בצד או תחתית עצמה), או ע”י מתמר לחץ טבול בתוך המיכל.

לחברת גלעוז יש מגוון רחב של מתמרי לחץ תוצרת BD Sensors גרמניה, לאפליקציות שונות, אם זה למי תעשייה, אם זה למזון, אם לאפליקציה בטמפ’ גבוהה או לחומר קורוסיבי.

הבחירה צריכה להיות על פי נתוני השטח והסביבה. למשל:

– במיכל העשוי מבטון, או בריכה, או קידוח מים, קשה או בלתי אפשרי להתקין מתמר לחץ רגיל ולכן נעשה שימוש במתמר טבול.

מתמר לחץ ממיר את הלחץ הנמדד לזרם  4-20mA או למתח 0-10VDC. ע”י מכשיר קריאה של מתח או זרם  בהתאמה נוכל להציג תוצאות בכל יחידת מידה רצויה, כגון מטר, או משקל או כמות. טווח המדידה של המתמר חייב כמובן להתאים לטווח הגובה של המיכל הנמדד.

ד. בקרת מפלס ע”י עין, אולטראסוני או לייזר.

כל האמצעים הללו (עין פטוטאלקטרית, אולטראסוני או לייזר) משתמשים באותו עיקרון של שליחת גל ומדידת הזמן שעובר עד שההד של הגל חוזר למקור ממנו נשלח. ההבדל הוא בתדר של הגלים ולכן גם בעוצמה ובמרחקים שהם מסוגלים למדוד.

לחברת גלעוז יש מגוון מוצרים בכל אחת מהקטגוריות הללו, ניסיון רב ביישומים שונים בתעשייה.

בכל הקטגוריות הללו יש מכשירים עם יציאת פיקוד אחת או שתי, ויש מכשירים עם יציאה רציפה של זרם
4-20mA או של מתח 0-10VDC.

ה.   מיכשור ייעודי לבקרת מפלס נוזלים נפיצים.

ישנן אפליקציות הדורשות מיכשור מוגן התפוצצות דבר המייקר מאוד את המוצרים.
חברת גלעוז מציעה פתרון זול, נוח ופשוט להתקנה עבור מיכלי דלק ושמן עד לגובה של 4 מטר, דגם OCIO.
המיכשור הזה פועל ע”י צינור אוויר המוחדר עד לתחתית המיכל וע”י מדידת לחץ האוויר שבתוך הצינור מתאפשרת מדידת גובה החומר שנמצא במיכל.
הציוד הזה הוא תוצרת PIUSI  איטליה שמתמחה במוצרים לתעשיית הדלקים.

המכשיר כולל שתי יציאות ממסר להתראה על מצב גובה גבוה במיכל, וגם תקשורת המאפשרת קריאה רציפה של כמות החומר במיכל.