لول سوئیچ (سوئیچ کنترل سطح)

لول سوئیچ چیست؟

لول سوئیچ یا سوئیچ سطح تجهیزی است که ارتفاع و سطح سیالات و مایعاتی که درون مخازن قرار دارند را اندازه گیری می کنند. لول سوئیچ ها نسبت به تغییرات ارتفاع سیالات و جامدات عکس العمل نشان می دهند و سطوح مخازن را کنترل می کنند. مکانیزم اصلی لول سوئیچ، تعیین مقدار مواد، تنظیم و کنترل قطع و وصل خروجی در ست پوینت می باشد. سوئیچ های سطح از پر کاربرد ترین سنسورها در صنعت محسوب می شوند و در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، دارویی و غیره کاربرد گسترده ای دارند.

انواع لول سوئیچ

انواع کنترل کننده سطح در صنعت به شرح زیر می باشند:

• لول سوئیچ خازنی
• لول سوئیچ القایی
• لول سوئیچ دیافراگمی
• لول سوئیچ دیسپلیسری یا جابجایی
• لول سوئیچ شناوری یا فلوتری
• لول سوئیچ نوری
• لول سوئیچ پره ای
• لول سوئیچ ارتعاشی یا دیاپازونی یا فورک
• لول سوئیچ مغناطیسی
• لول سوئیچ الاکلنگی

لول سوئیچ خازنی

لول سوئیچ خازنی یکی از تجهیزات اندازه گیری سطح بوده که جهت اندازه گیری سطوح، روی مخازن نصب می شود و ضریب دی الکتریک برای سیالات رسانا بیشتر از 10 و برای سیالات نارسانا کمتر از 10 می باشد. در سیالات نارسانا از یک سنسور خازنی استفاده می شود و خازن را با پراب خازنی و جداره مخازن فلزی ایجاد می کنند، در سیالات رسانا از دو سنسور خازنی استفاده می شود.

سوئیچ های سطح خازنی، سنسورهایی تماسی هستند و برای اندازه گیری سطح مایعات، جامدات پودری و مواد غیر فلزی مناسب هستند و در صنایع پلاستیک، شیمیایی، چوب، سرامیک و شیشه و صنایع بسته بندی کاربرد دارند. همچنین این سوئیچ ها به تعمیر و نگهداری نیاز ندارند.

لول سوئیچ القایی

لول سوئیچ القایی در مایعاتی با هدایت الکتریکی حداقل 10 میکروثانیه بر سانتی متر کاربرد دارند. بعضی از سوئیچ های سطح قابلیت تشخیص 5 ارتفاع سطح را دارند. سوئیچ های سطح القایی سنسورهایی تماسی هستند که عموماً برای مایعات مناسب بوده ولی در برخی کاربردها برای خمیر یا دوغاب، حوضچه ها، مخازن، آب انبارها، داروها، شناورهای بسته و مخازن باز مورد استفاده قرار می گیرند.

لول سوئیچ دیافراگمی

سوئیچ سطح دیافراگمی، سنسورهایی تماسی بوده و بسیار حساس و مقرون به صرفه هستند. لول سوئیچ های دیافراگمی به صورت مکانیکی عمل می کنند و به منبع تغذیه نیاز ندارند و فشار وارد بر دیواره نازک دیافراگمی را به یک میکروسوئیچ منتقل کرده و وضعیت مخازن از نظر پر یا خالی بودن مانیتور می کنند. طیف گسترده ای از دیافراگم ها متناسب با تراکم حجم محصول، جریان پذیری، سایش و درجه حرارت موجود می باشد. این لول سوئیچ ها در کاربردهایی چون استخراج معادن، سیلوها، قیف ها و نوشیدنی های غذایی مورد استفاده قرار می.گیرند.

سوئیچ سطح جابجایی (دیسپلیسری)

لول سوئیچ دیسپلیسری بر اساس اصول شناوری عمل می کند، به این صورت که توپی شناور به یک فنر متصل بوده و در انتهای دیگر آن یک آهنربا قرار دارد. وقتی سطح سیال بالا می رود فنر جمع شده و آهنربا را کمی هل می دهد و همین فعل و انفعال باعث ایجاد اتصال الکتریکی و سوئیچ می شود. کنترل کننده سطح دیسپلیسری تحت تأثیر تلاطم یا فشار قرار نمی گیرد. این سوئیچ های سطح برای استفاده در مایعات چسبناک یا کثیف بسیار مناسب هستند. سوئیچ های سطح جابجایی در پالایشگاه های روغن سنگین، لاک های رنگ و گیاهان شیمیایی کاربرد دارند.

سوئیچ سطح شناوری یا فلوتری

سوئیچ سطح فلوتری سنسورهای تماسی بوده، این سوئیچ شامل یک شناور می باشد که حول یک محور دوران می کند. با رسیدن سطح سیال به ست پوینت، شناور حول محور دوران کرده و با استفاده از یک سنسور مغناطیسی، خروجی به صورت کنتاکت ارسال می گردد.

سوئیچ های سطح فلوتری در کاربردهایی چون كنترل سطح، كنترل سوپاپ، كنتورها، مخازن مایعات، كنترل سطح روغن، پایه های قطره ای و دیگ های بخار کاربرد دارند.

سوئیچ سطح نوری

سوئیچ های سطح نوری شامل یک فرستنده و گیرنده نوری می باشد و بر اساس تابش و بازتابش نور از سطح اجسام و یا عبور نور از درون سیال عمل می کنند. کنترل کننده سطح نوری به دو صورت سطح را اندازه گیری می کنند:

• قرارگیری گیرنده و فرستنده امواج نوری مقابل یکدیگر

نوری که از فرستنده منتشر می شود به مسیر خود درون مخزن ادامه می دهد تا به گیرنده برسد. هنگامی که سطح سیال بالا می آید و سیال بین گیرنده و فرستنده قرار می گیرد، پرتوهای نور در اثر وقوع پدیده شکست منحرف می شوند و به گیرنده نمی رسند، در این حالت خروجی سطح سنج فعال می گردد.

• قرارگیری گیرنده و فرستنده نوری در بالای مخازن و در کنار یکدیگر

سنسور با اندازه گیری زمان رفت و برگشت نور منتشر شده توط فرستنده، سطح سیال درون مخزن را اندازه گیری می کند. اگر ارتفاع سیال درون مخزن کاهش یابد زمان رفت و برگشت نور افزایش می یابد و بالعکس.

سوئیچ های سطح نوری پاسخ سریع را ارائه می دهند و در سیستم های تهویه مطبوع، جمع کننده ها، مخازن هیدرولیکی دارویی و مخازن نگهداری مایع مورد استفاده قرار می گیرند.

سوئیچ سطح پره ای

لول سوئیچ پره ای، از پره فلزی تشکیل شده است که توسط یک موتور الکتریکی به گردش در می آید. به محض رسیدن سطح مواد به پره در حال چرخش، مانع از دوران پره می شود و نیروی ناشی از ایستادن پره باعث می شود موتور از محور خود حرکت کند و میکروسوییچ موجود در لول سوییچ دورانی را فعال کند. میکروسوییچ، سیگنال الکتریکی پر یا خالی بودن مخزن را با ارسال می کند. سوئیچ سطح پره ای سنسورهایی تماسی بوده و در مواردی همچون استخراج معادن، سیلوها، قیف ها، نوشیدنی های غذایی و سیلوهای غلات مورد استفاده قرار می گیرند.

سوئیچ سطح ارتعاشی (دیاپازونی، فورک)

لول سوئیچ دیاپازونی سنسورهایی ارتعاشی با یک تیغه می باشند که تیغه با فرکانس مشخص نوسان می کند، چنانچه تیغه با سیال داخل مخزن برخورد نماید فرکانس نوسان آن تغییر خواهد کرد، می توان با اندازه گیری این تغییر فرکانس، سطح سیال را در ارتفاع مورد نظر اندازه گیری کرد و سطح را کنترل نمود. سوئیچ سطح ارتعاشی، سنسورهای تماسی هستند. این لول سوئیچ ها مقرون به صرفه بوده و برای کنترل سطح پودرها و مواد جامد ریزدانه مناسب هستند و در کاربردهایی مانند استخراج معادن، فرآوری مواد شیمیایی و نوشیدنی های غذایی مورد استفاده قرار می گیرند.

لول سوییچ مغناطیسی (Magnetic level switch)

لول سوئیچ مغناطیسی یکی از متداول ترین سوئیچ های سطح است که برای کاربری های مختلف استفاده می گردد. لول سوئیچ مغناطیسی یک شناور توپی شکل با مغناطیس داخلی دارد که با تغییر سطح سیال، شناور بر روی محور خود حرکت می کند. این سوئیچ سطح برای سیالات تمیزی که هدایت الکتریکی دارند کاربرد دارد و نباید برای سیالات آلوده و یا سیالاتی که ذرات فلزی دارد از آن استفاده کرد، زیرا این ذرات می توانند در فعالیت مغناطیسی سوئیچ های الکتریکی تداخل کرده و باعث صدمه به لول سوئیچ شوند. این نوع لول سوئیچ در صنایع مختلفی از جمله صنایع پتروشیمی، دریایی (کشتی های تجاری)، آب و فاضلاب، شیمیایی و غیره کاربرد دارد.

لول سوئیچ های مغناطیسی را با توجه به شرایط مخزن و نوع کاربری به روش مختلفی در مخزن میتوان نصب کرد.لول سوئیچ ها باید به گونه انتخاب شوند که مناسب نوع سیال و شرایط کاری کاربر باشند تا خطا اندازه گیری به حداقل برسد و لول سوئیچ به درستی مقدار سطح را اندازه گیری کند.

لول سوئیچ الاکلنگی

این نوع لول سوئیچ از طریق اهرم و شناور میزان سطح را اندازه گیری می کند بدین صورت که اهرم را به شناور متصل کرده و زمانی که سطح سیال به شناور رسید، شناور جابجا شده و سوئیچ آن عمل می کند.لول سوئیچ های الاکلنگی طول عمر بالا و قیمت پایینی دارند و با مکانیسم الاکلنگی میزان سطح را اندازه گیری کرده و سوئیچ را قطع و وصل می کنند. عملکرد شناوری که در کولر آبی استفاده شده تا حدودی به عملکرد این نوع لول سوئیچ شباهت داره.

برندهای قابل تامین لول سوئیچ

• اندرس هاوزر
• روزمنت
• وگا
• ویکا