A מד ברמההוא מכשיר המשמש למדידת, עקביות, ומצביע חזותית את רמת הנוזל (או לפעמים מוצק) בתוך מיכל, כלי או מיכל. זהו אחד המכשירים הבסיסיים ביותר בענפי תהליכים, המספק קריאה ישירה או עקיפה של גובה החומר בתוך המכולה.
המטרה העיקרית היא להבטיח שתהליכים פועלים בבטחה וביעילות, למנוע מילוי יתר ולשמור על בקרת מלאי.
מדוע מדדים ברמה חשובים?
בְּטִיחוּת:מונע מילוי יתר מסוכן או הפעלה - מצבים יבשים, מה שעלול להוביל לשפכים, נזקי ציוד, שריפות או אפילו פיצוצים, במיוחד עם חומרים מסוכנים.
בקרת תהליכים:שומר על הרמה הנכונה לתהליך לתפקד כראוי (למשל, להבטיח שלדוד יש מספיק מים ליצירת אדים).
ניהול מלאי:מספק נתונים מדויקים על כמה חומר גלם או מוצר מוגמר מאוחסנים במיכל למטרות שרשרת פיננסית ואספקה.
סוגים נפוצים של מדדים ברמה
ניתן לסווג מדדים ברמה לשתי קבוצות:יָשִׁיר(חזותי) ו-עָקִיף(הסקה) סוגי מדידה.
1. מדדים ישירים/חזותיים (משקפי ראייה)
אלה מספקים קו ראייה ישיר לנוזל בתוך הכלי.
זכוכית ראייה צינורית:צינור זכוכית או פלסטיק פשוט המחובר לחלק העליון והתחתון של המיכל. מפלס הנוזל בצינור תואם את המפלס במכל. נפוץ ביישומי לחץ נמוכים {}}} כמו מאגרי מים או מיכלי דלק.
רפלקס/זכוכית ראייה שקופה:צלחת זכוכית עבה המותקנת ישירות לצד המכל. לנוזלים אטומים (כמו שמן), ארֶפלֶקסלזכוכית יש דפוס חריץ פריזמטי שגורם לנוזל להראות שחור וחלל האדים נראה כסף. עבור נוזלים צלולים, אשָׁקוּףמשתמשים בזכוכית עם שני משטחים שטוחים. אלה סטנדרטיים עבור דוודים תעשייתיים וכלי תהליך לחץ-.
מד ברמה מגנטית:סוג מודרני ואמין ביותר. צף המכיל מגנטים בתוך תא עולה ונופל עם מפלס הנוזל. השדה המגנטי של הציפה פועל על מחוון דגל הפוך (או סרגל צבעוני) מבחוץ, וגורם לו להסתובב ולהציג תצוגה של שני- (למשל, לבן/אדום). תכנון זה מבודד את המחוון מנוזל התהליך, מה שהופך אותו לבטוח ליישומי טמפרטורה/לחץ מסוכנים, רעילים או גבוהים.
2. מדדים עקיפים/הסתערות (מכשיר)
מכשירים אלה מודדים משתנה משני (כמו לחץ) לחישוב הרמה ובדרך כלל מספקים אות אלקטרוני לחדר בקרה.
מדדים צפים:צף צוף רוכב על המשטח הנוזל. ניתן לקשר את התנועה שלה באופן מכני לחוגה או להמיר לאות חשמלי.
מדדי עקירה:חפץ שקוע (עקק) נתלה בנוזל. משקלו לכאורה משתנה עם הרמה בגלל ציפה, ושינוי זה נמדד.
משדרים לחץ דיפרנציאלי (DP):השיטה הנפוצה ביותר לטנקים סגורים. הם מודדים את הפרש הלחץ בין קרקעית המיכל (לחץ הידרוסטטי) לפסגה. הפרש לחץ זה פרופורציונלי ישיר לרמת הנוזל.
מדדי רדאר / מיקרוגל:פולט אות מיקרוגל לעבר משטח הנוזל ולמדוד את הזמן שלוקח להד לחזור. מצוין ליישומים קשים ולא מושפע מטמפרטורה, לחץ או אדים.
מדדי אולטרה סאונד:בדומה לרדאר אך השתמש בגלי קול. הם מורכבים מעל הנוזל ומודדים את הזמן - של - טיסת גל הקול המשתקף. לא ניתן להשתמש בוואקום ויכול להיות מושפע מאדים או קצף כבד.
מדדי קיבול:מדוד את השינוי בקיבול החשמלי בין בדיקה לדופן הטנק, שמשתנה ככל שהרמה (ולכן הקבוע הדיאלקטרי) משתנה. טוב לנוזלים וכמה מוצקים.
השוואה בין סוגים נפוצים
| סוג מד | עקרון הפעולה | יתרונות מפתח | יישומים נפוצים |
|---|---|---|---|
| זכוכית ראייה צינורית | חזותי ישיר | פשוט, לא יקר, קל להבנה | נמוך - מיכלי מים לחץ, אחסון דלק |
| זכוכית ראייה רפלקסית | חזותי ישיר | חזק, מטפל בלחץ/טמפרטורה גבוה | דוודים, כלי תהליכים, טנקים כימיים |
| מד ברמה מגנטית | צימוד מגנטי | מאוד בטוח, אמין, גלוי מאוד, עובד עם נוזלים מסוכנים | נפט וגז, עיבוד כימי, תחנות כוח |
| משדר DP | לחץ הידרוסטטי | לא ניתן לכייל חלקים נעים בנוזל לצפיפות, קריאה מרחוק | טנקים סגורים, ניהול מלאי, רמת ממשק |
| מד רדאר | השתקפות במיקרוגל | לא - איש קשר, מדויק מאוד, לא מושפע מתנאי תהליך | מיכלי אחסון גדולים, סביבות קשות, גזים נוזלים |
| מד קולי | השתקפות גל קול | Non - איש קשר, קל להתקנה, עלות - אפקטיבי |