การวัดระดับเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานในเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม หมายถึงการกำหนดความสูงหรือปริมาตรของสาร (ของเหลว ของแข็ง หรือสารละลายข้น) ในถัง ภาชนะ หรือไซโล กระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจัดการสินค้าคงคลัง การควบคุมกระบวนการ การประกันความปลอดภัย และประสิทธิภาพการดำเนินงานในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น น้ำมันและก๊าซ การบำบัดน้ำ การแปรรูปสารเคมี และเภสัชกรรม ระบบการวัดระดับสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักๆ ได้แก่ การวัดแบบต่อเนื่อง, ซึ่งให้ข้อมูลระดับแบบเรียลไทม์ในช่วงต่างๆ และ การตรวจจับระดับจุด, ซึ่งเปิดใช้งานสัญญาณเตือนหรือการควบคุมเมื่อระดับถึงเกณฑ์ที่กำหนด เครื่องมือวัดระดับสมัยใหม่ผสานรวมเซ็นเซอร์ เครื่องส่งสัญญาณ และโปรโตคอลการสื่อสาร (เช่น 4–20 mA, HART, PROFIBUS) เพื่อเปิดใช้งานการส่งข้อมูลไปยังระบบควบคุมได้อย่างราบรื่น รองรับระบบอัตโนมัติและกลยุทธ์การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ การเลือกเทคโนโลยีการวัดระดับที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น คุณสมบัติของสาร สภาพแวดล้อม ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ และข้อจำกัดด้านต้นทุน
เทคโนโลยีการวัดระดับใช้หลักการทางกายภาพที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานที่แตกต่างกัน แรงดันไฮโดรสแตติกเครื่องส่งสัญญาณคำนวณระดับโดยการวัดแรงดันที่กระทำโดยคอลัมน์ของเหลว เหมาะสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือหนืด แต่ต้องมีการชดเชยความหนาแน่น อัลตราโซนิกและ เรดาร์เซ็นเซอร์ใช้หลักการเวลาในการเดินทาง โดยอุปกรณ์อัลตราโซนิกปล่อยคลื่นเสียง และเรดาร์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับการวัดแบบไม่สัมผัส เรดาร์มีความโดดเด่นในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นหรือไอ ในขณะที่ระบบอัลตราโซนิกประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับของเหลวที่สะอาด คาปาซิทีฟเซ็นเซอร์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงระดับโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงความจุระหว่างโพรบและผนังภาชนะ เหมาะสำหรับของเหลว ของแข็ง และสารละลายข้น แต่มีความเสี่ยงต่อการเคลือบวัสดุบนโพรบ แบบลูกลอยและ แมกนีโตสตริกทีฟเทคโนโลยีให้การตรวจจับระดับจุดที่เชื่อถือได้หรือการติดตามอย่างต่อเนื่องผ่านการเชื่อมต่อทางกลไกหรือการโต้ตอบของสนามแม่เหล็ก ตามลำดับ วิธีการขั้นสูงเช่น เรดาร์คลื่นนำ(GWR) รวมเรดาร์กับการนำโพรบสำหรับสื่อที่ท้าทาย และ เซ็นเซอร์วัดระดับเลเซอร์ให้ความแม่นยำสูงสำหรับของเหลวใส เทคโนโลยีแต่ละอย่างมีข้อดีที่แตกต่างกัน: วิธีการแบบไม่สัมผัสหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน ในขณะที่การออกแบบแบบสัมผัส เช่น ตัวแทนจำหน่ายจัดการกับสภาพแวดล้อมที่มีแรงดัน/อุณหภูมิสูง
เครื่องมือวัดระดับจัดการกับความท้าทายที่ไม่เหมือนใครในภาคส่วนต่างๆ ใน อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเรดาร์และเครื่องส่งสัญญาณไฮโดรสแตติกตรวจสอบน้ำมันดิบในถังเก็บ โดยใช้ GWR สำหรับการตรวจจับรอยต่อระหว่างน้ำมันและน้ำ เพื่อความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด การบำบัดน้ำและน้ำเสียสิ่งอำนวยความสะดวกใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับการวัดการไหลของช่องเปิดและการจ่ายสารเคมี ในขณะที่สวิตช์คาปาซิทีฟป้องกันการทำงานของปั๊มแบบแห้งในบ่อพัก การแปรรูปสารเคมีภาคส่วนใช้เครื่องส่งสัญญาณเรดาร์ทนต่อการกัดกร่อนสำหรับการควบคุมระดับเครื่องปฏิกรณ์และเซ็นเซอร์คาปาซิทีฟสำหรับสารละลายข้นที่มีฤทธิ์กัดกร่อน โดยให้ความสำคัญกับความแม่นยำในสื่อที่มีฤทธิ์รุนแรง อาหารและเครื่องดื่มการใช้งานใช้เซ็นเซอร์เรดาร์หรืออัลตราโซนิกที่ถูกสุขอนามัยสำหรับการผสมส่วนผสมและการบรรจุ โดยมีการออกแบบที่ถูกสุขอนามัยทำให้สามารถฆ่าเชื้อได้ในสถานที่ (CIP) การจัดการการขุดและการจัดการของแข็งสวิตช์ส้อมสั่นสะเทือนและเซ็นเซอร์เลเซอร์จัดการวัสดุเม็ดในไซโล หลีกเลี่ยงปัญหาการสะสม นอกจากนี้ เภสัชกรรมการใช้งานใช้เซ็นเซอร์ออปติคอลแบบไม่รุกรานสำหรับการประมวลผลแบบแบทช์ที่แม่นยำในถังปลอดเชื้อ
การเลือกเทคโนโลยีการวัดระดับที่เหมาะสมต้องประเมินพารามิเตอร์หลายตัว คุณสมบัติของสาร เช่น การนำไฟฟ้า ความหนืด และค่าคงที่ไดอิเล็กทริก กำหนดความเหมาะสม—ตัวอย่างเช่น เรดาร์ทำงานได้ดีสำหรับวัสดุที่มีค่าไดอิเล็กทริกต่ำ ในขณะที่เกจวัดระดับแม่เหล็กเหมาะสำหรับของเหลวนำไฟฟ้า สภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิที่สูงเกินไป (เช่น -40°C ถึง 400°C) พิกัดแรงดัน (สูงถึง 400 บาร์สำหรับเรดาร์) และการมีอยู่ของโฟม/ฝุ่นมีอิทธิพลต่อการเลือกเทคโนโลยี เรดาร์ทำงานได้ดีกว่าอัลตราโซนิกในสภาพแวดล้อมที่มีไอ ความต้องการความแม่นยำมีตั้งแต่ ±0.1% สำหรับการถ่ายโอนการดูแล (เช่น เครื่องส่งสัญญาณแมกนีโตสตริกทีฟ) ถึง ±1% สำหรับการควบคุมกระบวนการพื้นฐาน ข้อจำกัดในการติดตั้ง เช่น รูปทรงของภาชนะและตัวเลือกการติดตั้ง กำหนดตำแหน่งเซ็นเซอร์ โดยที่บ่อนิ่งช่วยลดความปั่นป่วนในถังที่กวน การปฏิบัติที่ดีที่สุดในการใช้งาน ได้แก่ การปรับเทียบสำหรับศูนย์และช่วง การใช้การป้องกันสำหรับเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง และการรวมการวินิจฉัยผ่าน IO-Link สำหรับการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ สำหรับพื้นที่อันตราย การรับรอง เช่น ATEX/IECEx ช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัย
เทคโนโลยีการวัดระดับแต่ละอย่างมีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกัน เรดาร์ให้ความแม่นยำสูง (±0.5%) และความน่าเชื่อถือในสภาวะที่รุนแรง แต่มีค่าใช้จ่ายสูงกว่า ในขณะที่เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกมีราคาไม่แพงแต่ไวต่อการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม เครื่องส่งสัญญาณไฮโดรสแตติกประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับของเหลว แต่ต้องมีการชดเชยความหนาแน่น และอุปกรณ์คาปาซิทีฟจัดการกับสื่อที่หลากหลาย แต่ต้องทำความสะอาดเป็นประจำ แนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ ได้แก่ การรวม IIoTที่เซ็นเซอร์อัจฉริยะที่มีโปรโตคอลไร้สาย (เช่น WirelessHART) เปิดใช้งานการวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์และการตรวจสอบระยะไกล การวินิจฉัยขั้นสูงในเครื่องส่งสัญญาณสมัยใหม่ตรวจจับข้อบกพร่องในการเคลือบหรือโพรบ ลดเวลาหยุดทำงาน เลเซอร์และ การถ่ายภาพ 3 มิติเทคโนโลยีช่วยเพิ่มความแม่นยำสำหรับของแข็งและของเหลวทึบแสง และ การย่อขนาดขยายการใช้งานในอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด การเปลี่ยนไปสู่ แฝดดิจิทัลช่วยให้การเพิ่มประสิทธิภาพตามการจำลอง ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพตลอดวงจรชีวิต
เครื่องมือวัดระดับมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ โดยผสมผสานความแม่นยำ ความน่าเชื่อถือ และความสามารถในการปรับตัวเข้ากับการใช้งานที่หลากหลาย ด้วยการเลือกเทคโนโลยีที่สอดคล้องกับความต้องการเฉพาะ—เช่น เรดาร์สำหรับสภาวะที่รุนแรง หรืออัลตราโซนิกสำหรับโครงการที่คำนึงถึงต้นทุน—อุตสาหกรรมต่างๆ สามารถควบคุมกระบวนการ ความปลอดภัย และความยั่งยืนได้อย่างเหมาะสมที่สุด ความก้าวหน้าในอนาคตในเซ็นเซอร์อัจฉริยะและ IIoT จะช่วยเสริมบทบาทของการวัดระดับในระบบนิเวศทางอุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล
ผู้ติดต่อ: Ms. Caroline Chan
โทร: 13271919169