लेवल ट्रांसमीटर का चयन कैसे करें?

• परिचय

द्रव स्तर मापक ट्रांसमीटर एक ऐसा उपकरण है जो निरंतर द्रव स्तर माप प्रदान करता है। इसका उपयोग किसी विशिष्ट समय पर द्रव या ठोस पदार्थों के स्तर को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। यह जल, श्यान द्रव और ईंधन जैसे माध्यमों, या शुष्क माध्यमों, जैसे ठोस पदार्थों और चूर्णों, के द्रव स्तर को माप सकता है।

द्रव स्तर मापक ट्रांसमीटर का उपयोग विभिन्न कार्य स्थितियों जैसे कंटेनरों, टैंकों और यहाँ तक कि नदियों, तालाबों और कुओं में भी किया जा सकता है। इन ट्रांसमीटरों का उपयोग आमतौर पर सामग्री प्रबंधन, खाद्य एवं पेय पदार्थ, बिजली, रसायन और जल उपचार उद्योगों में किया जाता है। आइए अब कुछ सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले द्रव स्तर मापकों पर एक नज़र डालें।

• पनडुब्बी स्तर सेंसर

द्रव की ऊँचाई के समानुपाती द्रव दाब के सिद्धांत पर आधारित, सबमर्सिबल लेवल सेंसर, विसरित सिलिकॉन या सिरेमिक सेंसर के पीज़ोरेज़िस्टिव प्रभाव का उपयोग करके द्रव दाब को विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है। तापमान क्षतिपूर्ति और रैखिक सुधार के बाद, इसे 4-20mADC मानक धारा संकेत आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है। सबमर्सिबल हाइड्रोस्टेटिक दाब ट्रांसमीटर के सेंसर भाग को सीधे द्रव में डाला जा सकता है, और ट्रांसमीटर भाग को फ्लैंज या ब्रैकेट से स्थिर किया जा सकता है, जिससे इसे स्थापित करना और उपयोग करना बहुत सुविधाजनक होता है।

पनडुब्बी स्तर सेंसर उन्नत अलगाव प्रकार विसरित सिलिकॉन संवेदनशील तत्व से बना है, जिसे सीधे कंटेनर या पानी में डाला जा सकता है ताकि सेंसर के अंत से पानी की सतह तक की ऊंचाई को सटीक रूप से मापा जा सके, और 4 - 20mA वर्तमान या RS485 सिग्नल के माध्यम से पानी के स्तर को आउटपुट किया जा सके।

• चुंबकीय स्तर सेंसर

चुंबकीय फ्लैप संरचना बाईपास पाइप के सिद्धांत पर आधारित है। मुख्य पाइप में द्रव का स्तर कंटेनर उपकरण में द्रव के स्तर के अनुरूप होता है। आर्किमिडीज़ के नियम के अनुसार, द्रव में चुंबकीय फ्लोट और गुरुत्व संतुलन फ्लोट द्वारा उत्पन्न उत्प्लावन, द्रव स्तर पर कार्य करते हैं। जब मापे गए बर्तन का द्रव स्तर बढ़ता और घटता है, तो द्रव स्तरमापी के मुख्य पाइप में स्थित घूर्णनशील फ्लोट भी बढ़ता और घटता है। फ्लोट में स्थित स्थायी चुंबकीय स्टील, संकेतक में स्थित लाल और सफेद स्तंभों को चुंबकीय युग्मन प्लेटफ़ॉर्म के माध्यम से 180° घुमाने के लिए प्रेरित करता है।

जब द्रव का स्तर बढ़ता है, तो फ्लोट सफेद से लाल रंग में बदल जाता है। जब द्रव का स्तर गिरता है, तो फ्लोट लाल से सफेद रंग में बदल जाता है। सफेद-लाल सीमा कंटेनर में माध्यम के द्रव स्तर की वास्तविक ऊँचाई है, ताकि द्रव स्तर का संकेत प्राप्त हो सके।

• चुंबकीय संकुचित तरल स्तर सेंसर

मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव लिक्विड लेवल सेंसर की संरचना में स्टेनलेस स्टील ट्यूब (मापने वाली छड़), मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव वायर (वेवगाइड वायर), जंगम फ्लोट (अंदर स्थायी चुंबक के साथ), आदि शामिल हैं। जब सेंसर काम करता है, तो सेंसर का सर्किट हिस्सा वेवगाइड वायर पर पल्स करंट को उत्तेजित करेगा, और जब करंट वेवगाइड वायर के साथ फैलता है, तो पल्स करंट चुंबकीय क्षेत्र वेवगाइड वायर के चारों ओर उत्पन्न होगा।

सेंसर की मापक छड़ के बाहर एक फ्लोट लगा होता है, और यह फ्लोट द्रव स्तर में परिवर्तन के साथ मापक छड़ के साथ ऊपर-नीचे गति करता है। फ्लोट के अंदर स्थायी चुंबकीय वलयों का एक समूह होता है। जब स्पंदित धारा का चुंबकीय क्षेत्र फ्लोट द्वारा उत्पन्न चुंबकीय वलय चुंबकीय क्षेत्र से मिलता है, तो फ्लोट के चारों ओर का चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है, जिससे चुंबकीय विरूपण पदार्थ से बना वेवगाइड तार फ्लोट की स्थिति पर एक मरोड़ तरंग पल्स उत्पन्न करता है। यह पल्स एक निश्चित गति से वेवगाइड तार के साथ वापस प्रेषित होता है और संसूचन तंत्र द्वारा इसका पता लगाया जाता है। प्रेषित स्पंद धारा और मरोड़ तरंग के बीच के समय के अंतर को मापकर, फ्लोट की स्थिति, अर्थात् द्रव सतह की स्थिति, का सटीक निर्धारण किया जा सकता है।

• रेडियो फ्रीक्वेंसी एडमिटेंस मटेरियल लेवल सेंसर

रेडियो फ्रीक्वेंसी एडमिटेंस, कैपेसिटिव लेवल कंट्रोल से विकसित एक नई लेवल कंट्रोल तकनीक है, जो अधिक विश्वसनीय, अधिक सटीक और अधिक लागू होती है। यह कैपेसिटिव लेवल कंट्रोल तकनीक का उन्नत संस्करण है।
तथाकथित रेडियो आवृत्ति प्रवेश्यता विद्युत में प्रतिबाधा का व्युत्क्रम है, जो प्रतिरोधक घटक, धारिता घटक और प्रेरणिक घटक से बना होता है। रेडियो आवृत्ति उच्च-आवृत्ति द्रव स्तरमापी का रेडियो तरंग स्पेक्ट्रम है, इसलिए रेडियो आवृत्ति प्रवेश्यता को उच्च-आवृत्ति रेडियो तरंग द्वारा प्रवेश्यता के मापन के रूप में समझा जा सकता है।

जब उपकरण काम करता है, तो उपकरण का सेंसर दीवार और मापे गए माध्यम के साथ प्रवेश मान बनाता है। जब पदार्थ का स्तर बदलता है, तो प्रवेश मान भी उसी के अनुसार बदलता है। सर्किट इकाई मापे गए प्रवेश मान को पदार्थ स्तर सिग्नल आउटपुट में परिवर्तित करके पदार्थ स्तर माप प्राप्त करती है।

• अल्ट्रासोनिक स्तर मीटर

अल्ट्रासोनिक लेवल मीटर एक माइक्रोप्रोसेसर द्वारा नियंत्रित डिजिटल लेवल उपकरण है। मापन में, सेंसर द्वारा पल्स अल्ट्रासोनिक तरंग भेजी जाती है, और ध्वनि तरंग वस्तु की सतह से परावर्तित होकर उसी सेंसर द्वारा ग्रहण की जाती है, और विद्युत संकेत में परिवर्तित हो जाती है। सेंसर और परीक्षणाधीन वस्तु के बीच की दूरी की गणना ध्वनि तरंग के संचरण और प्राप्ति के बीच के समय से की जाती है।

इसके फायदे हैं - कोई यांत्रिक गतिशील भाग नहीं, उच्च विश्वसनीयता, सरल और सुविधाजनक स्थापना, गैर-संपर्क माप, तथा तरल की चिपचिपाहट और घनत्व से प्रभावित नहीं होना।

नुकसान यह है कि सटीकता अपेक्षाकृत कम है, और परीक्षण में अंधा क्षेत्र होना आसान है। यह दबाव पोत और अस्थिर माध्यम को मापने की अनुमति नहीं है।

• रडार स्तर मीटर

रडार द्रव स्तरमापी का कार्य मोड संचारण, परावर्तन और अभिग्रहण है। रडार द्रव स्तरमापी का एंटीना विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्सर्जित करता है, जो मापी गई वस्तु की सतह से परावर्तित होकर एंटीना द्वारा ग्रहण की जाती हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के संचारण से प्राप्ति तक का समय द्रव स्तर की दूरी के समानुपाती होता है। रडार द्रव स्तरमापी स्पंद तरंगों का समय रिकॉर्ड करता है, और विद्युत चुम्बकीय तरंगों की संचरण गति स्थिर होती है, जिससे द्रव स्तर से रडार एंटीना की दूरी की गणना की जा सकती है, जिससे द्रव स्तर का पता लगाया जा सकता है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग में, रडार द्रव स्तरमापी के दो प्रकार हैं, अर्थात् आवृत्ति मॉडुलन सतत तरंग और स्पंद तरंग। आवृत्ति मॉडुलन सतत तरंग तकनीक वाले द्रव स्तरमापी में उच्च विद्युत खपत, चार-तार प्रणाली और जटिल इलेक्ट्रॉनिक परिपथ होता है। रडार पल्स तरंग तकनीक वाले द्रव स्तरमापी में कम विद्युत खपत होती है, इसे 24 VDC की दो-तार प्रणाली द्वारा संचालित किया जा सकता है, जिससे आंतरिक सुरक्षा, उच्च सटीकता और व्यापक अनुप्रयोग सीमा प्राप्त करना आसान हो जाता है।

• निर्देशित तरंग रडार स्तर मीटर

गाइडेड वेव रडार लेवल ट्रांसमीटर का कार्य सिद्धांत रडार लेवल गेज के समान ही है, लेकिन यह सेंसर केबल या रॉड के माध्यम से माइक्रोवेव पल्स भेजता है। सिग्नल द्रव की सतह से टकराता है, फिर सेंसर पर वापस आता है और फिर ट्रांसमीटर हाउसिंग तक पहुँचता है। ट्रांसमीटर हाउसिंग में एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक्स, सिग्नल को सेंसर से होकर वापस लौटने में लगने वाले समय के आधार पर द्रव का स्तर निर्धारित करता है। इस प्रकार के लेवल ट्रांसमीटरों का उपयोग प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के सभी क्षेत्रों में औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है।