ประเภททั่วไปของเครื่องวัดระดับของเหลวและคุณลักษณะเฉพาะ

เครื่องวัดระดับของเหลวเครื่องวัดระดับเป็นเครื่องมือวัดที่สำคัญ ใช้ในการตรวจจับ แสดงผล และควบคุมระดับความสูงของของเหลวภายในถัง สระ และท่อส่ง หลักการทำงานและโครงสร้างที่แตกต่างกันทำให้เกิดเครื่องวัดระดับหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะสมกับของเหลว อุณหภูมิ ความดัน และสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ประเภทหลักๆ ได้แก่ เครื่องวัดระดับแบบลูกลอย เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบเรดาร์ เซ็นเซอร์ระดับแบบอัลตราโซนิก เครื่องวัดระดับแบบแผ่นแม่เหล็ก เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบความดัน และเครื่องวัดระดับแบบคาปาซิเตอร์

เกจวัดระดับแบบแผ่นแม่เหล็กเป็นหนึ่งในอุปกรณ์แสดงผลภาคสนามที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด หลักการทำงานอาศัยแรงลอยตัวและแรงแม่เหล็ก ลูกลอยแม่เหล็กภายในท่อวัดจะลอยขึ้นและลงตามระดับของเหลว ทำให้แผ่นแม่เหล็กสองสีบนตัวแสดงผลภายนอกพลิกและแสดงระดับของเหลวแบบเรียลไทม์ เกจชนิดนี้ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ มีการอ่านค่าที่เข้าใจง่าย และสามารถติดตั้งสวิตช์ส่งสัญญาณระยะไกลได้ เกจเหล่านี้เหมาะสำหรับของเหลวใสที่ไม่มีความหนืด เช่น น้ำ น้ำมัน และสารละลายเคมีเบา และมักติดตั้งในถังเก็บและสระบำบัดน้ำ

เครื่องวัดระดับแบบลูกลอยใช้โครงสร้างแรงลอยตัวเชิงกล ลูกลอยจะเคลื่อนที่ตามการเปลี่ยนแปลงของระดับผิวน้ำและขับเคลื่อนก้านเชื่อมต่อหรือตัวต้านทานภายในเพื่อแปลงความสูงของของเหลวเป็นสัญญาณไฟฟ้า มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับถังเก็บน้ำทั่วไปในครัวเรือนและอุตสาหกรรมที่มีความต้องการใช้งานไม่สูง อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเชิงกลมีแนวโน้มที่จะติดขัดเมื่อใช้งานกับของเหลวที่มีความหนืดสูงหรือของเหลวที่มีตะกอน

เครื่องวัดระดับอัลตราโซนิกหลักการทำงานคือการสะท้อนของคลื่นเสียง หัววัดจะปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกไปยังพื้นผิวของเหลว ระบบจะคำนวณระยะทางโดยบันทึกเวลาที่คลื่นสะท้อนกลับมา การวัดแบบไม่สัมผัสช่วยหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงกับของเหลว ลดความเสี่ยงจากการกัดกร่อนและการอุดตัน เหมาะสำหรับน้ำสะอาด น้ำเสีย และของเหลวเคมีที่ไม่ระเหยง่าย อย่างไรก็ตาม ไอน้ำหนาแน่น ฟอง หรือฝุ่นละอองจำนวนมากจะทำให้สัญญาณอัลตราโซนิกอ่อนลงและลดความแม่นยำในการวัด

เครื่องส่งสัญญาณวัดระดับแบบเรดาร์ส่งสัญญาณไมโครเวฟความถี่สูงเพื่อสะท้อนจากพื้นผิวของเหลว ไมโครเวฟสามารถทะลุผ่านไอ ฟอง และฝุ่นละอองได้โดยไม่มีการรบกวน ทำให้ได้การวัดที่มีความแม่นยำสูงและเสถียรภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง ความดันสูง และตัวกลางที่ระเหยง่าย มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในถังปฏิกิริยาเคมี ถังเก็บน้ำมัน และไซโลอุตสาหกรรมอุณหภูมิสูง ถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสภาพการทำงานที่ซับซ้อนและรุนแรง

ประเภทแรงดันเครื่องส่งสัญญาณระดับวัดระดับของเหลวโดยใช้แรงดันไฮโดรสแตติก เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งที่ก้นถังจะแปลงแรงดันของเหลวเป็นสัญญาณไฟฟ้า 4-20 มิลลิแอมป์ ต้นทุนต่ำและติดตั้งง่าย ทำให้เหมาะสำหรับสระน้ำเปิด ถังบำบัดน้ำเสียใต้ดิน และโครงการชลประทาน ไม่สามารถใช้กับถังปิดที่มีแรงดันด้านบนแปรผันได้

เครื่องวัดระดับแบบใช้หลักการวัดค่าความจุไฟฟ้า ตรวจจับความสูงของของเหลวโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงค่าความจุไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรด สามารถใช้งานได้กับของเหลวที่มีความหนืดสูง สารละลายข้น และสารเคมีกัดกร่อน และรองรับทั้งการวัดระดับอย่างต่อเนื่องและการแจ้งเตือนระดับ ณ จุดใดจุดหนึ่ง ประสิทธิภาพของเครื่องวัดประเภทนี้อาจได้รับผลกระทบได้ง่ายจากความผันผวนของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของของเหลว

แต่ละประเภทเครื่องวัดระดับแต่ละระบบมีจุดแข็งและข้อจำกัดของตนเอง องค์กรจำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมตามความหนืดของของเหลว การกัดกร่อน สภาพการปิดผนึกถัง อุณหภูมิ และข้อกำหนดด้านความแม่นยำ เพื่อให้สามารถตรวจสอบระดับของเหลวได้อย่างเสถียรและเชื่อถือได้