ضروريات قياس مستوى الواجهة

من البديهي أن قياس مستوى السطح البيني في خزان التكرير يُفصل النفط الخام العلوي عن أي ماء، ثم يُعالَج الماء المنفصل فقط لتقليل التكلفة وصعوبة المعالجة. الدقة بالغة الأهمية هنا، لأن وجود أي نفط في الماء يعني خسائر باهظة؛ على العكس، يتطلب وجود الماء في النفط معالجة فائقة الجودة لمزيد من التكرير والتنقية.

قد تواجه منتجات أخرى حالات مماثلة أثناء المعالجة، حيث يلزم فصل خليطين مختلفين تمامًا، أي استبعاد أي بقايا من الآخر. العديد من عمليات فصل السوائل الكيميائية، مثل الميثانول في الماء والديزل والديزل الأخضر، وحتى الصابون، لا تكون واضحة في خزان أو وعاء. على الرغم من أن فرق الجاذبية كافٍ لإحداث الفصل، إلا أن هذا الفرق قد يكون صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن الاستناد إليه لقياس السطح البيني.

أجهزة قياس المستوى

بغض النظر عن الصناعة التي يتم تطبيقها فيها، هناك أجهزة استشعار مستوى موصى بها لحل المشاكل الفنية المعقدة.

مقياس الكثافة الخطي: عند حقن الزيت الرطب في خزان الترسيب أو فاصل الزيت عن الماء، ينفصل طور الزيت عن طور الماء تدريجيًا بسبب اختلاف كثافتهما. بعد الترسيب، تتشكل تدريجيًا واجهة بين الزيت والماء. تنتمي طبقة الزيت وطبقة الماء إلى وسطين مختلفين. تتطلب عملية الإنتاج معرفة دقيقة وفي الوقت المناسب بموقع واجهة الزيت والماء، بحيث يمكن فتح الصمام لتصريف الماء عند وصول مستوى الماء إلى ارتفاع محدد.

في حالة الوضع المعقد الذي يتم فيه فصل الماء والزيت بنجاح، من الضروري مراقبة السائل الذي يبلغ ارتفاعه مترًا واحدًا فوق فتحة التصريف باستخداممقياس الكثافة عبر الإنترنتيجب فتح صمام الصرف عندما تصل كثافة السائل إلى 1 جم/مل، وإلا فيجب إغلاق صمام الصرف عندما يتم اكتشاف كثافة أقل من 1 جم/مل، بغض النظر عن حالة فصله.

في الوقت نفسه، يجب مراقبة تغيرات منسوب المياه آنيًا أثناء عملية الصرف. عند وصول منسوب المياه إلى الحد الأدنى، يُغلق الصمام في الوقت المناسب لتجنب الهدر والتلوث البيئي الناتج عن فقدان الزيت.

العوامات والمُزاحاتيطفو مستشعر العوامة على سطح السائل، وهو يختلف قليلاً عما يوحي به اسمه. أما مستشعر الإزاحة، المُعدّل لجاذبية معينة للسائل السفلي، فيستطيع الطفو على سطح السائل المستهدف. يكمن الفرق الطفيف بين العوامات والمُزاح في أن المُزاح مصمم للغمر الكامل. ويمكن استخدامه لقياس مستويات السوائل المتعددة.

تُعدّ العوامات وأجهزة الإزاحة من أقلّ الأجهزة تكلفةً لقياس مستوى السطوح البينية، إلا أن عيوبها تكمن في محدودية السائل الذي تُعاير من أجله. إضافةً إلى ذلك، فهي عرضة للتأثر بالاضطرابات في الخزان أو الوعاء، لذا يلزم تركيب آبار تهدئة لحل هذه المشكلة.

من عيوب استخدام العوامات والمُزاحات آلية الطفو الميكانيكية نفسها. قد يتأثر وزن العوامات بزيادة الطبقة أو العصا. وتتغير قدرة العوامة على الطفو على السطح العلوي للسائل تبعًا لذلك. وينطبق الأمر نفسه في حال تغير جاذبية المنتج.

السعةيحتوي مُرسِل السعة على قضيب أو كابل يتصل مباشرةً بالمادة. يُمكن اعتبار القضيب أو الكابل المُغلَّف صفيحةً واحدةً من المُكثِّف، بينما يُمكن اعتبار الجدار المعدني الصفيحة الأخرى. قد تختلف قراءات المجس باختلاف المواد بين اللوحين.

يفرض مُرسِل السعة متطلباتٍ على موصلية سائلين - أحدهما موصل والآخر غير موصل. يُحدد السائل الموصل القراءة، بينما يُؤثر السائل الآخر بشكل طفيف على الخرج. ومع ذلك، فإن مُرسِل السعة مستقل عن تأثيرات المستحلبات أو طبقات القماش.