نقش لوله تهویه در لول ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک برای اندازه گیری صحیح سطح

چرا لول ترانسمیترهای سطح هیدرواستاتیک به لوله تهویه نیاز دارند؟

 

لول ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک، سطح یک مایع را با محاسبه فشار اعمال شده توسط ستون مایع بالای ترانسمیتر اندازه گیری می کنند. برای دستیابی به خوانش دقیق، این لول ترانسمیترها باید تأثیر فشار اتمسفر را در نظر بگیرند، که بسته به عوامل محیطی مانند ارتفاع و شرایط آب و هوایی می تواند متفاوت باشد. اینجاست که لوله تهویه وارد می شود.

لوله تهویه که به عنوان لوله تنفس نیز شناخته می شود، در کابل لول ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک ← گنجانده شده است. عملکرد اصلی آن این است که به لول ترانسمیتر اجازه می دهد تا “نفس بکشد” و تعادل فشار خود را با فشار اتمسفر خارجی حفظ کند. 

این ویژگی بسیار مهم است زیرا هر گونه نوسان در فشار محیط – اگر به درستی جبران نشود – ممکن است توسط سنسور به اشتباه تفسیر شود و منجر به خوانش سطح نادرست شود. 

به عنوان مثال، یک لول ترانسمیتر بدون لوله تهویه می تواند افت فشار اتمسفر را با افزایش سطح مایع اشتباه گرفته و در نتیجه خطاهای عملیاتی ایجاد کند.

 

تفاوت لول ترانسمیترهای هیدرواستاتیک سیلد (بدون تهویه) و لول ترانسمیترهای تهویه‌‌دار

 

لول ترانسمیترهای سطح هیدرواستاتیک را می توان به انواع سیلد (Sealed) (بدون تهویه) و تهویه‌‌دار طبقه بندی کرد. 

لول ترانسمیترهای سیلد به طور کامل از فشار اتمسفر جدا می شوند. در عوض، آنها از یک مرجع مهر و موم شده در داخل سنسور استفاده می کنند که فشار اتمسفر ثابت را در نظر می گیرد، و آنها را برای کاربردهایی که تغییرات جوی حداقل یا نامربوط هستند، مناسب می کند. 

با این حال، در کاربردهای دنیای واقعی که فشار هوا به طور قابل توجهی در نوسان است، ترانسمیترهای مهر و موم شده می توانند منجر به اندازه گیری های نادرست شوند.

در مقابل، سنسورهای هیدرواستاتیک دارای تهویه از یک لوله تهویه برای یکسان سازی مداوم فشار حسگر داخلی با فشار اتمسفر خارجی استفاده می کنند. این تضمین می کند که سنسور فقط فشار هیدرواستاتیک واقعی اعمال شده توسط ستون مایع را اندازه گیری می کند و خوانش های بسیار مطمئن و دقیق تری ارائه می دهد. 

این امر ترانسمیترهای تهویه دار را برای نصب در فضای باز، مخازن ذخیره سازی بزرگ یا محیط هایی با شرایط آب و هوایی متغیر ایده آل می کند. 

انتخاب متریال برای لوله های تهویه در لول ترانسمیتر هیدرواستاتیک

جنس لوله تهویه باید به دقت انتخاب شود تا در برابر شرایط محیطی مانند رطوبت، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و تغییرات دما مقاومت کند تا طول عمر سنسور را افزایش دهد:

1. لوله های فلوروپلیمر (به عنوان مثال، PTFE) برای محیط های خورنده:
   فلوروپلیمرهایی مانند PTFE (تفلون) گزینه های عالی برای کاربردهایی هستند که شامل مواد شیمیایی تهاجمی یا محیط های خورنده هستند. این مواد در برابر شیمیایی بسیار مقاوم هستند و اطمینان حاصل می کنند که لوله تهویه حتی زمانی که در معرض مواد خشن قرار می گیرد دست نخورده باقی می ماند.
2. لوله های پلی اورتان یا پلی اتیلن برای شرایط مرطوب:
   برای مناطق با رطوبت بالا یا مناطق ساحلی، موادی مانند پلی اورتان یا پلی اتیلن مقاومت و انعطاف پذیری خوبی در برابر رطوبت دارند. این مواد همچنین یکپارچگی ساختاری کافی برای مقاومت در برابر پیچ خوردگی را فراهم می کنند، که در غیر این صورت می تواند جریان هوا را مختل کند.
3. لوله های تقویت شده فلزی برای کاربردهای در دمای بالا:
   در محیط هایی که سنسور در معرض دماهای بالا قرار دارد، ممکن است به لوله های تقویت شده فلزی مانند فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم نیاز باشد. این مواد پایداری دمایی و استحکام مکانیکی فوق‌العاده‌ای دارند و از تغییر شکل یا ضعیف شدن در طول زمان جلوگیری می‌کنند.

کاربردهایی که به لول ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک تهویه دار نیاز دارد.

لول ترانسمیتر هیدرواستاتیک تهویه دار در کاربردهایی استفاده می شود که در آن نوسانات فشار اتمسفر باید برای حفظ دقت اندازه گیری در نظر گرفته شود. درک اینکه ترانسمیترهای هیدرواستاتیک در کدام کاربرد استفاده شوند می‌تواند عملکرد و طول عمر سنسور را تا حد زیادی افزایش دهد.

کاربردهایی که نیاز به لوله های تهویه دارند:

1. تصفیه خانه های آب و فاضلاب:
   در مخازن آب، مخازن باز یا تاسیسات زیردریایی، حسگرهای سطح هیدرواستاتیک باید تغییرات فشار اتمسفر را برای اندازه گیری دقیق سطح آب در نظر بگیرند. لوله های تهویه اطمینان حاصل می کنند که سنسور می تواند بین فشار اعمال شده توسط ستون آب و هوای اطراف تمایز قائل شود و خوانش های دقیق لازم برای مدیریت موثر آب را فراهم می کند.
2. صنایع شیمیایی و پتروشیمی:
   در فرآیندهایی که شامل مواد شیمیایی فرار یا محیط‌های تهاجمی است، لوله‌های تهویه به حفظ تعادل فشار در محیط‌های خطرناک کمک می‌کنند. 
3. تولید غذا و نوشیدنی:
   برای فرآیندهایی که شامل تمیز کردن یا استریل کردن مکرر می شود، لوله های تهویه با وجود تغییرات سریع دما و رطوبت، نقش مهمی در حفظ دقت سنسور دارند. تهویه مناسب تضمین می کند که سنسورهای هیدرواستاتیک تحت تأثیر تراکم یا تجمع رطوبت قرار نگیرند، 
4. پایش محیط و آبزی پروری:
   در محیط های آب های آزاد، مانند دریاچه ها، رودخانه ها یا مخازن آبزی پروری، فشار اتمسفر می تواند به طور گسترده ای به دلیل شرایط آب و هوایی متفاوت باشد. لوله های تهویه در این تنظیمات از قرائت اشتباه ناشی از تغییر فشار هوا جلوگیری می کند و امکان نظارت دقیق بر سطح آب را برای مطالعات زیست محیطی یا پرورش ماهی فراهم می کند.

نفوذ رطوبت در لوله های تهویه و راه حل ها

نفوذ رطوبت یکی از رایج ترین و دردسرسازترین مسائلی است که لول ترانسمیترهای سطح هیدرواستاتیک با لوله های تهویه با آن مواجه هستند. 

هنگامی که رطوبت وارد لوله تهویه می شود، می تواند جریان هوا را مسدود کند و باعث شود لول ترانسمیتر سطح هیدرواستاتیک اشتباه خوانده یا حتی از کار بیفتد. 

با گذشت زمان، تجمع آب یا شبنم می‌تواند منجر به خوردگی اجزای داخلی، اتصال کوتاه و رانش اندازه‌گیری شود که باعث خطا در اندازه‌گیری می‌شود.

در محیط‌های با رطوبت بالا یا کاربردهایی با شستشوی مکرر، مانند تصفیه‌خانه‌های آب یا فرآوری غذا و نوشیدنی، این مسائل بیشتر آشکار می‌شوند.

خوشبختانه، راه حل هایی برای مبارزه با مشکلات مربوط به رطوبت و افزایش قابلیت اطمینان لوله های تهویه وجود دارد:

راه حل ها برای جلوگیری از نفوذ رطوبت

استفاده از فیلترها:

فیلترها در انتهای لوله تهویه نصب می شوند و از ساختار ریز متخلخل استفاده می کنند که اجازه عبور هوا را می دهد اما مولکول های آب را دفع می کند. این فیلترها با مسدود کردن آب مایع در حالی که جریان هوا را حفظ می کنند، اطمینان حاصل می کنند که لوله تهویه موثر باقی بماند. این راه حل برای نصب در فضای باز بسیار موثر است.

قرار دادن لوله های تهویه در مکان های سرپوشیده:

در صورت امکان، لوله تهویه را در مکانی قرار دهید که از قرار گرفتن در معرض مستقیم آب یا پاشش شدید محافظت شود. از پوشش ها یا محفظه ها برای کاهش بیشتر خطر ورود رطوبت به لوله استفاده کنید.