מהם סוגי חיישני מפלס המים?

מהם סוגי חיישני מפלס המים?
הנה 7 סוגים של חיישני מפלס נוזלים לעיונך:

1. חיישן מפלס מים אופטי
החיישן האופטי הוא חיישן מצב מוצק. הוא משתמש בנורות LED אינפרא אדום ובפוטו-טרנזיסטורים, וכאשר החיישן נמצא באוויר, הם מצומדים אופטית. כאשר ראש החיישן טובל בנוזל, אור אינפרא אדום ייפלט, מה שיגרום לפלט להשתנות. חיישנים אלה יכולים לזהות נוכחות או היעדרות של כמעט כל נוזל. הם אינם רגישים לאור סביבתי, אינם מושפעים מקצף באוויר, ואינם מושפעים מבועות קטנות בנוזל. זה הופך אותם לשימושיים במצבים בהם יש לתעד שינויים במצב במהירות ובאמינות, ובמצבים בהם הם יכולים לפעול בצורה אמינה למשך תקופות ארוכות ללא תחזוקה.
יתרונות: מדידה ללא מגע, דיוק גבוה ותגובה מהירה.
חסרונות: אין להשתמש תחת אור שמש ישיר, אדי מים ישפיעו על דיוק המדידה.

2. חיישן מפלס נוזל קיבולי
מתגי רמת קיבול משתמשים בשתי אלקטרודות מוליכות (בדרך כלל עשויות מתכת) במעגל, והמרחק ביניהן קצר מאוד. כאשר האלקטרודה טובלת בנוזל, היא משלימה את המעגל.
יתרונות: ניתן להשתמש בו כדי לקבוע את עליית או ירידת הנוזל במיכל. על ידי יצירת גובה שווה בין האלקטרודה למיכל, ניתן למדוד את הקיבול בין האלקטרודות. חוסר קיבול פירושו חוסר נוזל. קיבול מלא מייצג מיכל שלם. יש לתעד את הערכים הנמדדים של "ריק" ו"מלא", ולאחר מכן משתמשים במדים מכוילים של 0% ו-100% כדי להציג את מפלס הנוזל.
חסרונות: קורוזיה של האלקטרודה תשנה את הקיבול של האלקטרודה, ויש צורך לנקות אותה או לכייל אותה מחדש.

3. חיישן גובה מזלג כוונון
מד מפלס מזלג הכוונון הוא כלי למתג מפלס נקודת נוזל שתוכנן על פי עקרון מזלג הכוונון. עקרון הפעולה של המתג הוא לגרום לרעידות שלו באמצעות תהודה של הגביש הפיזואלקטרי.
לכל עצם יש את תדר התהודה שלו. תדר התהודה של העצם קשור לגודל, למסה, לצורה, לכוח... של העצם. דוגמה אופיינית לתדר התהודה של העצם היא: אותה כוס זכוכית בשורה. ממולאת במים בגבהים שונים, ניתן לבצע נגינת מוזיקה אינסטרומנטלית על ידי הקשה.

יתרונות: הוא יכול להיות באמת לא מושפע מזרימה, בועות, סוגי נוזלים וכו', ואין צורך בכיול.
חסרונות: לא ניתן לשימוש במדיה צמיגה.

4. חיישן מפלס נוזל דיאפרגמה
הדיאפרגמה או מתג המפלס הפנאומטי מסתמך על לחץ אוויר כדי לדחוף את הדיאפרגמה, אשר מתחברת למתג מיקרו בתוך גוף המכשיר. ככל שמפלס הנוזל עולה, הלחץ הפנימי בצינור הגילוי יגדל עד שהמיקרו-מתג יופעל. ככל שמפלס הנוזל יורד, גם לחץ האוויר יורד, והמתג נפתח.
יתרונות: אין צורך בחשמל במיכל, ניתן להשתמש בו עם סוגים רבים של נוזלים, והמתג לא יבוא במגע עם נוזלים.
חסרונות: מכיוון שמדובר במכשיר מכני, הוא יזדקק לתחזוקה לאורך זמן.

5. חיישן מפלס מים לצוף
מתג המצוף הוא חיישן המפלס המקורי. זהו ציוד מכני. המצוף החלול מחובר לזרוע. כאשר המצוף עולה ויורד בנוזל, הזרוע תידחף מעלה ומטה. ניתן לחבר את הזרוע למתג מגנטי או מכני כדי לקבוע הפעלה/כיבוי, או שניתן לחבר אותה למד מפלס שמשתנה ממלא לריק כאשר מפלס הנוזל יורד.

השימוש במתגי צף למשאבות הוא שיטה חסכונית ויעילה למדידת מפלס המים בבור השאיבה של המרתף.
יתרונות: מתג המצוף יכול למדוד כל סוג של נוזל וניתן לתכנן אותו לפעול ללא כל ספק כוח.
חסרונות: הם גדולים יותר מסוגים אחרים של מתגים, ומכיוון שהם מכניים, יש להשתמש בהם בתדירות גבוהה יותר מאשר מפסקי רמה אחרים.

6. חיישן מפלס נוזלים אולטרסאונד
מד מפלס קולי הוא מד מפלס דיגיטלי הנשלט על ידי מיקרו-מעבד. במדידה, פעימת קול נפלטת על ידי החיישן (מתמר). גל הקול מוחזר על ידי פני הנוזל ונקלט על ידי אותו חיישן. הוא מומר לאות חשמלי על ידי גביש פיזואלקטרי. הזמן בין השידור לקליטת גל הקול משמש לחישוב מדד המרחק לפני הנוזל.
עקרון הפעולה של חיישן מפלס המים האולטרסאונד הוא שהמתמר האולטרסאונד (גשש) שולח גל קול בתדר גבוה כשהוא פוגש את פני השטח של המפלס (החומר) הנמדד, מוחזר, וההד המוחזר נקלט על ידי המתמר ומומר לאות חשמלי. זמן ההתפשטות של גל הקול הוא פרופורציונלי למרחק מגל הקול לפני השטח של האובייקט. הקשר בין מרחק העברת גל הקול S לבין מהירות הקול C וזמן העברת הקול T יכול לבוא לידי ביטוי בנוסחה: S=C×T/2.

יתרונות: מדידה ללא מגע, המדיום הנמדד כמעט בלתי מוגבל, וניתן להשתמש בו באופן נרחב למדידת גובה של נוזלים וחומרים מוצקים שונים.
חסרונות: דיוק המדידה מושפע מאוד מהטמפרטורה והאבק של הסביבה הנוכחית.

7. מד מפלס מכ"ם
מכ"ם מפלס נוזלים הוא מכשיר למדידת מפלס נוזלים המבוסס על עקרון המסע בזמן. גל המכ"ם פועל במהירות האור, ואת זמן הריצה ניתן להמיר לאות מפלס על ידי רכיבים אלקטרוניים. הגשושית שולחת פולסים בתדר גבוה הנעים במהירות האור בחלל, וכאשר הפולסים פוגשים את פני החומר, הם מוחזרים ונקלטים על ידי המקלט במד, ואות המרחק מומר לאות מפלס.
יתרונות: טווח יישומים רחב, לא מושפע מטמפרטורה, אבק, קיטור וכו'.
חסרונות: קל לייצר הד הפרעות, מה שמשפיע על דיוק המדידה.