تجهیزات اندازه گیری سطح

لول گیج مگنتیک

لول گیج مگنتیک چیست؟

لول گیج مگنتیک یک نشانگر سطح مکانیکی و مغناطیسی است که برای اندازه‌گیری ارتفاع سطح مایع در مخازن تحت فشار یا بدون فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سیستم، شناور (Float) حاوی آهنربای دائمی به‌صورت عمودی درون یک چمبر (Chamber) حرکت می‌کند و موقعیت سطح را به کمک میدان مغناطیسی به نوار نشانگر (Indicator) منتقل می‌کند.

بدون نیاز به تماس مستقیم با سیال، اپراتور می‌تواند سطح را با دقت میلی‌متری مشاهده کند.

سیستم فاقد برق و قطعات الکترونیکی حساس است و همین موضوع باعث شده تا در محیط‌های خطرناک مثل مناطق ضدانفجار (Ex Proof) نیز کاربرد وسیعی داشته باشد.

ساختار و اجزای اصلی لول گیج مگنتیک

یک لول گیج مگنتیک معمولاً از اجزای زیر تشکیل می‌شود:

نحوه عملکرد لول گیج مگنتیک

زمانی‌که سطح مایع در مخزن بالا یا پایین می‌رود، شناور مغناطیسی همراه سیال جابه‌جا می‌شود. میدان مغناطیسی داخل شناور باعث چرخش فلپرهای دو رنگ در نوار نمایشگر می‌شود؛ فلپر قرمز نشان‌دهنده سطح پر و فلپر نقره‌ای سطح خالی است. بدین ترتیب، سطح مایع به‌صورت بصری و بدون نیاز به برق نمایش داده می‌شود.

کاربردهای صنعتی

• صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی
• مخازن ذخیره‌سازی نفت و فرآورده‌ها
• کارخانه‌های شیمیایی و اسید
• محیط‌های دریایی و کشتی‌سازی
• نیروگاه‌ها و سیستم‌های بخار

به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار تا 100 بار و دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد، لول گیج‌های مگنتیک تنظیم آزمون تات انتخابی مطمئن برای فرآیندهای سخت به شمار می‌روند.

مزایا نسبت به سایر روش‌ها

• عدم نیاز به برق یا تجهیزات الکترونیکی حساس
• نمایش لحظه‌ای و دقیق سطح مایع
• امکان استفاده در مناطق خطرناک (Ex Area)
• نگهداری آسان و طول عمر بالا
• قابلیت نصب سوئیچ و ترانسمیتر برای کنترل اتوماتیک

لول گیج مگنتیک تات با طراحی مهندسی‌شده و متریال‌های سفارشی (SS316, Duplex, PTFE) مطابق با استاندارد API 650 و ASME B31.3 تولید می‌شود.

استانداردها و تست‌های کنترل کیفیت در تنظیم آزمون تات

تمامی لول گیج مگنتیک تولیدی شرکت تنظیم آزمون تات تحت آزمون‌های هیدرواستاتیک (Hydrostatic Test)، تست نشتی (Leak Test) و کنترل مغناطیسی قرار می‌گیرند. مستندات فنی شامل نقشه ساخت (Drawing)، گواهی مواد (MTC) و دفترچه تست (Test Report) به مشتری تحویل داده می‌شود.

ملاحظات طراحی مهندسی و انتخاب تجهیز (TAT Engineering Approach)

انتخاب یک MLG مناسب نیازمند تحلیل دقیق شرایط عملیاتی است. شرکت تنظیم آزمون تات در فرآیند طراحی، پارامترهای زیر را با دقت مهندسی تحلیل می‌کند:

 انتخاب مواد ساخت (Material Selection)

انتخاب متریال اصلی‌ترین عامل تعیین‌کننده عمر مفید تجهیز است:

جزءسیالات غیرخورنده (آب، روغن سبک)سیالات خورنده (اسیدها، حلال‌ها)کاربردهای دمای بالا (بخار)چمبرفولاد کربنی (CS) یا 304 SS316L SS یا آلیاژهای خاص (Monel/Hastelloy)استنلس استیل‌های نسوز (مثلاً 347H)شناور304 SS (پوسته)316L SS یا تفلون با هسته مغناطیسی مقاومفلوئورپلیمرها یا سرامیک

 محاسبه چگالی و شناوری (Density & Buoyancy Calculation)

برای اطمینان از حرکت صحیح شناور، باید چگالی سیال ($\rho_L$) مشخص باشد.

نیروی شناوری ($F_B$) وارده بر شناور با حجم $V_f$ عبارت است از:
[ F_B = V_f \cdot \rho_L \cdot g ] که $g$ شتاب جاذبه است. شناور باید وزن کمتری از سیال جابجا شده داشته باشد تا نیروی خالصی رو به بالا ایجاد شود که از اصطکاک‌ها فراتر رود. در صورت تغییر چگالی سیال، ممکن است نیاز به شناورهایی با وزن تنظیم شده (Tuned Weight Float) باشد.

طراحی اتصالات و عایق‌بندی

اتصال چمبر به مخزن از طریق فلنج‌های استاندارد (مانند ASME B16.5) انجام می‌گیرد. در کاربردهای با دمای بالا، باید از عایق‌بندی حرارتی مناسب بین چمبر و فلنج‌ها استفاده شود تا هم از اتلاف گرما جلوگیری شود و هم از تغییر ناخواسته خاصیت مغناطیسی آهنربای شناور جلوگیری گردد.

طول ناحیه اندازه‌گیری (Measurement Span)

طول چمبر باید به اندازه‌ای باشد که کل محدوده اندازه‌گیری مورد نیاز (از حداقل سطح قابل قبول تا حداکثر سطح ایمن) را پوشش دهد. معمولاً طولی در حدود 20 تا 30 سانتی‌متر بالاتر و پایین‌تر از سطح عملیاتی، به عنوان ناحیه مرده (Dead Zone) در نظر گرفته می‌شود.

 فرآیند نصب، کالیبراسیون و نگهداری

نصب صحیح MLG ضامن عملکرد طولانی‌مدت و دقیق آن است.

 نکات نصب

1. موقعیت‌دهی: لول گیج مگنتیک باید به صورت عمودی کامل نصب شود. استفاده از تراز لیزری برای اطمینان از عمودی بودن در پروژه‌های بزرگ الزامی است.
2. برش کاری (Weld Preparation): اگر چمبر باید به مخزن جوش داده شود، باید از روش‌های جوشکاری استاندارد (مانند GTAW) و تست‌های غیرمخرب (NDT) مانند رادیوگرافی یا تست ذرات مغناطیسی استفاده شود.
3. ایزولاسیون: همیشه باید شیرهای ایزولاسیون (Block Valves) در مسیر ورودی و خروجی چمبر نصب شوند تا در صورت نیاز به تعمیر یا بازرسی، بتوان مخزن را بدون تخلیه درگیر کرد.

 کالیبراسیون (Calibration)

کالیبراسیون لول گیج مگنتیک عمدتاً مکانیکی است:

1. کالیبراسیون صفر (Zero Calibration): پس از نصب، در حالی که مخزن خالی است، شناور در پایین‌ترین نقطه خود قرار می‌گیرد. فلپرها باید به گونه‌ای تنظیم شوند که نقطه صفر (یا حداقل مجاز) نمایش داده شود.
2. کالیبراسیون نقطه‌ای (Span Check): شناور به صورت دستی با استفاده از یک آهن‌ربای خارجی به نقطه حداکثر سطح رسانده می‌شود و نمایشگر بررسی می‌شود که نقطه حداکثر را نشان دهد. اگر این کار توسط ترانسمیتر انجام شود، سیگنال الکتریکی (مثلاً 20mA) باید با نقطه اوج اندازه‌گیری تطابق داشته باشد.

 نگهداری و سرویس دوره‌ای

برخلاف سنسورهای الکترونیکی که نیازمند کالیبراسیون مکرر هستند، MLG نیاز کمتری به سرویس دارد.

• بررسی بصری: هر ۶ ماه یک‌بار، از بیرون وضعیت تمیزی نمایشگر بررسی شود.
• پاکسازی چمبر: در سیالات دارای ذرات معلق یا رسوب‌گذار، باید شیرهای ایزولاسیون بسته شده و محتویات چمبر با استفاده از تخلیه پایینی شست‌وشو داده شود. (استفاده از شناور تمیز کننده در برخی موارد پیشنهاد می‌شود.)
• بازرسی مغناطیسی: در فواصل ۵ ساله، سلامت آهنربای داخلی شناور بررسی می‌شود.

چگونگی انتخاب لول گیج مگنتیک مناسب

برای انتخاب درست باید پارامترهای زیر مشخص شوند:

• فشار و دمای کاری مخزن (P & T)
• چگالی مایع
• جنس متریال مورد نیاز (Carbon Steel یا Stainless Steel)
• نوع اتصال (فلنجی، رزوه‌ای یا جوشی)
• طول اندازه‌گیری

کارشناسان فنی تات با بررسی دقیق مشخصات فرآیند، لول گیج مناسب را پیشنهاد داده و طراحی آن را در نرم‌افزار SolidWorks تهیه می‌کنند.

سوالات متداول درباره لول گیج مگنتیک