چگونگی اندازه گیری سطح با سنسور خازنی همراه با پراب
در روش اندازهگیری سطح با سنسور خازنی پراب دار با توجه به خواص دی الکتریک مواد، سنسورهای متشکل از چندین سگمنتِ روی هم ساخته شدهاند. هر سگمنت به شکل مستطیلهای کوچک از جنس فلزند که بر روی یک نوار قابل انعطاف نصب شدهاند. این سگمنتها به شکل قطار پشت سر هم قرار گرفتهاند و با واکنش نشان دادن هر سگمنت میتوان متوجه شد که تغییراتی در آن بخش اتفاق افتاده است. این تغییرات میتواند از نوع تغییر در ظرفیت خازن شکل گرفته با توجه به دی الکتریک موادی که با سطح آن سگمنت برخورد داشتهاند، باشد. همواره باید این نکته را در نظر داشت که ضریب گذردهی هوا و خلاء همواره یک و برای آب در دمای اتاق عددی تقریباً برابر با 81 است. به نقاطی که به تغییرات واکنش نشان میدهند، نقاط فعال میگویند.
اگر دقیقتر بخواهیم نحوه کار این سنسور اندازهگیری سطح را مورد بررسی قرار دهیم باید به این موضوع اشاره کنیم که برای مثال وقتی این سنسور را داخل مخزن کشتی بکار میگیریم، سطح مایعات به حدی میرسد که به میله سنسور برخورد میکند و نقاطی از سگمنت را فعال میسازد. تغییری که در ظرفیت خازنی هر سگمنت با بدنه بعنوان المان اندازهگیری ایجاد میشود توسط مدار الکتریکی شناسایی میشود. در واقع هر سگمنت را میتوان به عنوان یک بیت فعال در نظر گرفت، بیت هایی که دچار تغییر ظرفیت شدهاند را یک منطقی و آنهایی که هنوز تغییری نکردهاند را صفر منطقی در نظر گرفته میشوند.
حالا این مواد میتواند انواع روغن و موادی با پایه روغن، آب و موادی با مخلوط آب و نوشیدنیها باشند. موادی که خاصیت دی الکتریک بالایی دارند یا باعث ایجاد خازن بزرگی میشوند و موجب عدم کارکرد صحیح سنسور میشوند نباید به کارگیری شوند.
شکل زیر نمونهای از کاربرد این سنسورها را برای اندازهگیری سطح با سنسور خازنی پراب دار نشان داده است.
- شکل 1 : حد بالای مخزن را تعیین کرده و اندازهگیری مینماید، هنوز سطح مایع به سنسور نرسیده است.
- تصویر 2 : سنسور سطح میتواند نشتی مخزن پمپ هیدرولیک را آشکار بنماید.
- تصویر 3 : سنسور سطح با طول پراب بزرگتر میتواند کمترین سطح مخزن را اندازه بگیرد.