การประยุกต์ใช้และการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดระดับ

สถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีเครื่องมือระดับ
ระดับเป็นพารามิเตอร์ที่ง่ายที่สุดระหว่างพารามิเตอร์กระบวนการและด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือง่ายๆ (เครื่องชั่งวัด) แม้การตรวจสอบภาพค่าระดับสามารถกำหนดได้จนถึง1950s วิธีการหลักในการวัดระดับของเหลวคือการใช้ลอยกลการลอยตัวและวิธีการบังคับย่อยและการใช้ตัวชี้เพื่อระบุระดับของเหลวในเว็บไซต์หรือดำเนินการควบคุมตำแหน่งนอกจากนี้เครื่องวัดระดับแผ่นกระจก (หลอด) ขอบเขตฯลฯที่ใช้สำหรับการตรวจสอบภาพไม่สามารถพิจารณาเครื่องมืออย่างเคร่งครัดแต่เป็นอุปกรณ์เสริมของอุปกรณ์เท่านั้นมีบริษัทเครื่องมือระดับที่มีประวัติเจ็ดถึงแปดสิบปีในระดับสากลและในช่วงต้นวันพวกเขายังได้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่ดูเหมือนเรียบง่ายเหล่านี้
ตั้งแต่1950s การพัฒนาเทคโนโลยีการวัดไฟฟ้าได้ส่งเสริมการพัฒนาเครื่องวัดระดับไฟฟ้านอกจากตัวควบคุมระดับอิเล็กโทรดที่เรียบง่ายแล้วตัวควบคุมระดับ capacitive ตัวแรกที่ใช้ยังได้รับการพัฒนาขึ้นบนพื้นฐานนี้เครื่องวัดระดับเครื่องกลเช่นประเภทลอยยังมีการติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าเพิ่มเติมทำให้สามารถให้สัญญาณควบคุมไฟฟ้าหรือส่งสัญญาณระดับที่วัดได้จากระยะไกลโดยใช้สัญญาณไฟฟ้าเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้า (ความดันแตกต่าง) ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดระดับของเหลวซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเครื่องมือวัดระดับของเหลวตั้งแต่กลไกจนถึงไฟฟ้าล้วนๆ
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการวัดระดับได้รับการขับเคลื่อนโดยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของไมโครอิเล็กทรอนิกส์ตั้งแต่ปลาย1970S. ประการแรกเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ได้ส่งเสริมการพัฒนาระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมการประยุกต์ใช้ PLC, PC, DCS ฯลฯก่อให้เกิดความต้องการอย่างมากสำหรับเครื่องวัดระดับและเครื่องมือตรวจจับในสถานที่อื่นๆในเวลาเดียวกันเทคโนโลยี Microelectronics ได้ทำให้ความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญในเทคโนโลยีการวัดไฟฟ้าที่ไม่ใช่การพัฒนาวิธีการตรวจจับระดับใหม่ๆและเครื่องมือตรวจจับระดับอิเล็กทรอนิกส์, ซึ่งได้ปรับปรุงด้านเครื่องมือระดับทั้งหมดอย่างมากตั้งแต่เครื่องมือวัดระดับเครื่องกลไปจนถึงเครื่องมืออัจฉริยะที่ใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์เป็นหลัก
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีเครื่องมือระดับหลายประเภทที่พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็ว

1.1 Electronic LIMIT Type Level Controller (สวิตช์ระดับ)
ในการควบคุมกระบวนการของระดับวัสดุในหลายกรณีจำเป็นต้องควบคุมระดับวัสดุภายในช่วงที่กำหนดโดยไม่ต้องวัดตำแหน่งอย่างถูกต้องเมื่อระดับวัสดุเกินตำแหน่งจำกัด (สูงหรือต่ำ) สัญญาณควบคุมหรือสัญญาณเตือนจะออก แอพพลิเคชั่นประเภทนี้มีความต้องการสูงและในช่วงต้นวันตัวควบคุมระดับลูกลอยหรือตัวควบคุมระดับสัมผัสไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้ เนื่องจากข้อจำกัดของหลักการจึงไม่สามารถใช้งานได้ในหลายสถานการณ์และการพัฒนาตัวควบคุมระดับอิเล็กทรอนิกส์ได้ขยายแอพพลิเคชันดังกล่าวอย่างมาก ผลิตภัณฑ์ทั่วไปส่วนใหญ่คือตัวควบคุมระดับการสั่นสะเทือน (สวิตช์ระดับส้อมปรับแต่ง) ซึ่งสามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่กับของเหลวเท่านั้นแต่ยังใช้กับวัสดุที่เป็นของแข็ง มีรูปแบบต่างๆของเอาต์พุตสัญญาณและบางส่วนยังมีฟังก์ชั่นการวินิจฉัยด้วยตนเอง นอกจากนี้ยังมีหลักการต่างๆของผลิตภัณฑ์เช่นอัลตราโซนิก, photoconductive, ความร้อนนำไฟฟ้า, เรดาร์, ฯลฯซึ่งทั้งหมดเป็นผลิตภัณฑ์ที่รวมเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์กับเทคโนโลยีการวัดที่ไม่ใช่ไฟฟ้า

1.2เครื่องมือระดับเครื่องกลและไฟฟ้าแบบบูรณาการ
การผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์และเทคนิคการวัดระดับกลไกแบบดั้งเดิมได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องมือที่มีอยู่อย่างมากเช่นเกจวัดระดับโฟลตไฟฟ้าและพัฒนาเครื่องมือวัดระดับเมคคาทรอนิกส์จำนวนมากเช่นเกจวัดระดับแม่เหล็กเกจวัดระดับเซอร์โวโฟลตและเกจวัดระดับค้อนหนักซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น

1.3หลักการของการวัด ToF แบบไม่สัมผัส (เวลาเดินทาง)
หลักการวัด ToF (Time of Flight) หรือที่เรียกว่าหลักการ Echo ranging, เป็นวิธีการแบบไม่สัมผัสและการพัฒนาที่เร็วที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายเทคโนโลยีการวัดระดับใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาหลักการคือหัววัดที่ติดตั้งที่ด้านบนของไซโลปล่อยคลื่นพลังงานบางอย่างเข้าไปในไซโลเมื่อคลื่นพลังงานแพร่กระจายไปยังพื้นผิวของวัสดุที่วัดได้จะสะท้อนให้เห็นถึงพื้นผิววัสดุและกลับไปที่หัววัดสำหรับการยอมรับเวลาสำหรับคลื่นที่จะเดินทางไปมาคือการวัดระยะทางและระดับของวัสดุสามารถคำนวณได้ตามมัน
คลื่นพลังงานที่สามารถนำมาใช้รวมถึงคลื่นกล (เสียงหรืออัลตราซาวนด์), คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยปกติ K-band, C-band หรือคลื่นเรดาร์ X-band), และคลื่นแสง (โดยปกติเลเซอร์วงอินฟราเรด) เครื่องวัดระดับที่สอดคล้องกันเรียกว่าเครื่องวัดระดับอัลตราโซนิกเครื่องวัดระดับเรดาร์และเครื่องวัดระดับเลเซอร์ซึ่งทั้งหมดเป็นเครื่องวัดระดับอิเล็กทรอนิกส์
ในบรรดาสามหลักการของเครื่องมือเครื่องวัดระดับอัลตราโซนิกถูกนำมาใช้มานานกว่า30ปีและเทคโนโลยีของพวกเขาเป็นผู้ใหญ่เครื่องวัดระดับเรดาร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในทศวรรษที่ผ่านมาและการใช้งานของพวกเขากลายเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นแม้ว่าเทคโนโลยีของเครื่องวัดระดับเลเซอร์ยังครบกำหนด, การประยุกต์ใช้ของพวกเขามีจำกัดเนื่องจากเหตุผลทางทฤษฎีโดยรวมแล้วเครื่องมือประเภทนี้ได้กลายเป็นวิธีการวัดระดับที่สำคัญมากและการใช้งานก็เติบโตอย่างรวดเร็ว

การวัดระดับของเหลวที่แม่นยำ1.4สำหรับถังเก็บของขนาดใหญ่
ในการขนส่งและการจัดการการจัดเก็บผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลวและของเหลวเคมีถังเก็บขนาดใหญ่จำนวนมากต้องใช้การวัดระดับของเหลวที่มีความแม่นยำสูงเพื่อคำนวณสำรองหรือดำเนินการการตั้งถิ่นฐานของการค้าตามการประชุมระหว่างประเทศความแม่นยำในการวัดของเครื่องวัดระดับของเหลวที่ใช้สำหรับการตั้งถิ่นฐานการค้าต้องอยู่ภายใน ± 1มม. เครื่องวัดระดับของเหลวที่ใช้สำหรับการจัดการสินค้าคงคลังมีความแม่นยำในการวัดภายใน ± 3มม. และจัดเป็นเครื่องวัดระดับของเหลวที่มีช่วงโดยทั่วไป30ม. หรือใหญ่กว่า
เกจวัดระดับที่สามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้รวมถึงเกจวัดระดับเซอร์โวโฟลตเกจวัดระดับเรดาร์ความแม่นยำสูง (ไมโครเวฟ) เกจวัดระดับแม่เหล็กฯลฯเนื่องจากการรวมกันของเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์นอกเหนือจากการวัดระดับของเหลวที่มีความแม่นยำสูง, พวกเขาทั้งหมดมีอินเตอร์เฟซการสื่อสารแบบดิจิตอลและสามารถใช้ร่วมกับเครื่องวัดอุณหภูมิเฉลี่ยและเซ็นเซอร์ความดันสำหรับการวัดที่ครอบคลุม
ในปัจจุบันการวัดระดับของเหลวที่มีความแม่นยำสูงสำหรับถังเก็บของขนาดใหญ่ในประเทศจีนจะถูกวัดด้วยตนเองโดยใช้ก้านวัด (ตามมาตรฐานแห่งชาติ) องค์กรระหว่างประเทศสำหรับเมโทรโลยีทางกฎหมายแนะนำว่าประเทศสมาชิกอนุญาตให้ใช้เกจวัดระดับของเหลวเป็นเครื่องมือวัดแม้ว่าประเทศจีนจะได้นำเข้าเกจวัดระดับหลายระดับแต่ก็ยังไม่ได้ใช้เป็นเครื่องมือวัดเนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ตรวจสอบและสอบเทียบความแม่นยำที่สอดคล้องกันและข้อบังคับการตรวจสอบ
ตามความต้องการของการกำกับดูแลและการจัดการผลิตภัณฑ์เครื่องมือวัดในประเทศจีนในปี2010การบริหารการดูแลคุณภาพทั่วไปการตรวจสอบและการกักกันได้รับการอนุมัติการจัดตั้งห้องปฏิบัติการประเมินระดับอัตโนมัติของถังคงที่แห่งชาติที่สถานีวัดแรกความจุขนาดใหญ่แห่งชาติ, และดำเนินการประเมินประเภทมาตรวัดระดับอัตโนมัติของถังคงที่ในปัจจุบันอุปกรณ์ทดลองสำหรับการประเมินประเภทของมาตรวัดระดับของเหลวได้เสร็จสมบูรณ์และโครงร่างสำหรับการประเมินประเภทยังเป็นสูตร, ซึ่งจะนำไปสู่ระบบอัตโนมัติของการวัดระดับถังในประเทศจีน
ในสรุปเครื่องมือระดับอิเล็กทรอนิกส์ได้กลายเป็นกระแสหลักของเครื่องมือระดับและแม้กระทั่งเครื่องมือจำนวนมากตามหลักการทางกลรวมเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่จะกลายเป็นเครื่องมือรวมเมคคาทรอนิกส์