لول سوئیچ مغناطیسی
رله حفاظت سری MSR کوبولد
لول سوئیچ مغناطیسی سری M کوبولد
لول سوئیچ مغناطیسی سری MS کوبولد
لول سوئیچ مغناطیسی چیست؟
لول سوئیچ مغناطیسی یا Magnetic Level Switch یکی از ابزارهای اساسی و پراستفاده در صنعت برای اندازهگیری و کنترل سطح مایعات درون مخازن متوسط است. این ابزار با بهرهگیری از خاصیت مغناطیسی و تماس مستقیم با مایع، قابلیت تشخیص سطح را فراهم میکند.
لول سوئیچهای مغناطیسی معمولاً در صنایعی نظیر نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب و صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند.
ساختار و عملکرد
لول سوئیچ مغناطیسی از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- شناور مغناطیسی
- سنسور یا سوئیچ
سوئیچهای مغناطیسی معمولاً دارای ساختار سادهای هستند که شامل یک لوله باریک (Tube) و چند کنتاکت الکتریکی درون آن میشود. شناور مغناطیسی روی لوله حرکت میکند و با تغییر سطح مایع، میدان مغناطیسی را به سنسور منتقل میکند.
هر دوی این اجزا معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته میشود تا در برابر تماس مداوم با مایعات مختلف مقاومت کند.
کاربردهای لول سوئیچ مغناطیسی
لول سوئیچ مغناطیسی در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار میگیرد. در ادامه به برخی از کاربردهای اصلی این ابزار با شرح مثالهای مختلف میپردازیم.
- صنعت نفت و گاز
- صنعت آب و فاضلاب
- صنایع غذایی و دارویی
- صنعت ماشین ابزار
- باکسهای روغنکاری
در نفت و گاز، لول سوئیچهای مغناطیسی برای نظارت بر سطح مایعات در مخازن ذخیرهسازی، جداکنندهها و سایر تجهیزات مورد استفاده قرار میگیرند. به عنوان مثال، در مخازن ذخیرهسازی نفت خام، استفاده از لول سوئیچ مغناطیسی میتواند به جلوگیری از سرریز مخزن کمک کند و با ارسال سیگنال به سیستم کنترل، اقدامات لازم را برای بستن شیرها یا توقف پمپها انجام دهد.
در سیستمهای تصفیه آب و فاضلاب، لول سوئیچ مغناطیسی برای کنترل سطح آب در مخازن تصفیه، مخازن ذخیرهسازی و پمپها استفاده میشود. به عنوان مثال، در یک مخزن تصفیه فاضلاب، لول سوئیچ مغناطیسی میتواند سطح فاضلاب را نظارت کند و در صورت رسیدن به سطح بحرانی، پمپها را روشن یا خاموش کند تا از سرریز مخزن جلوگیری شود.
در صنایع غذایی و دارویی، لول سوئیچهای مغناطیسی برای کنترل سطح مایعات مختلف مانند شیر، آبمیوهها و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند. به عنوان مثال، در یک کارخانه تولید نوشابه، لول سوئیچ مغناطیسی میتواند سطح مایعات را در مخازن مختلف نظارت کند و با توجه به نیاز تولید، سیگنالهایی برای کنترل پمپها و شیرها ارسال کند.
در ماشین ابزارها و سیستمهای روغنکاری، لول سوئیچهای مغناطیسی برای نظارت بر سطح روغن در مخازن مختلف استفاده میشوند. به عنوان مثال، در یک دستگاه CNC، لول سوئیچ مغناطیسی میتواند سطح روغن روانکننده را کنترل کند و در صورت کمبود روغن، سیگنالی به سیستم کنترل ارسال کند تا دستگاه متوقف شده و از آسیب جلوگیری شود.
علاوه بر صنایع مذکور، لول سوئیچهای مغناطیسی در بسیاری از کاربردهای دیگر نیز مورد استفاده قرار میگیرند. به عنوان مثال، در سیستمهای تهویه مطبوع، این سوئیچها میتوانند سطح آب در مبدلهای حرارتی را نظارت کنند و در صورت کمبود آب، سیگنالی برای روشن یا خاموش کردن پمپها ارسال کنند.
اساس کار لول سوئیچ مغناطیسی
اساس کار لول سوئیچ مغناطیسی بر مبنای تعامل بین میدان مغناطیسی و کنتاکتهای الکتریکی است. در ادامه به تشریح دقیقتر این فرآیند میپردازیم.
میدان مغناطیسی تولید شده توسط آهنربای دائمی داخل شناور، با نزدیک شدن به سنسور یا سوئیچ، کنتاکتهای الکتریکی را تحریک میکند. این کنتاکتها معمولاً از نوع Reed Switch هستند که در حضور میدان مغناطیسی به هم میچسبند و مدار الکتریکی را کامل میکنند.
هنگامی که سطح مایع به حد مشخصی میرسد، شناور مغناطیسی نیز به نزدیکی سوئیچ حرکت میکند. میدان مغناطیسی تولید شده توسط شناور باعث تحریک کنتاکتهای الکتریکی داخل سوئیچ میشود. این کنتاکتها میتوانند به صورت Normally Open (NO) یا Normally Closed (NC) باشند. در حالت NO، کنتاکتها در حالت عادی باز هستند و در حضور میدان مغناطیسی بسته میشوند. در حالت NC، کنتاکتها در حالت عادی بسته هستند و در حضور میدان مغناطیسی باز میشوند.
سیگنال تولید شده توسط لول سوئیچ مغناطیسی به سیستم کنترل منتقل میشود. این سیستم میتواند شامل PLC (Programmable Logic Controller) یا DCS (Distributed Control System) باشد که با تحلیل سیگنال دریافتی، اقدامات لازم را برای کنترل سطح مایع انجام میدهد.
علاوه بر کنترل سطح، لول سوئیچهای مغناطیسی میتوانند برای ارسال هشدار در صورت رسیدن سطح مایع به حد بحرانی استفاده شوند. به عنوان مثال، در یک سیستم هشدار نشت، لول سوئیچ مغناطیسی میتواند سطح مایع را در سینیهای زیر مخازن نظارت کند و در صورت تشخیص نشت، سیگنال هشدار ارسال کند.
اگر مخزن دارای شرایطی مانند: ارتفاع بالا و مواد دارای چگالی کمتر از 0.4 گرم بر میلی لیتر باشد و یا مواد درون مخزنتان جامدات باشد. بجای استفاده از سوئیچهای مغناطیسی حتما از سوئیچهای خازنی و یا دیاپازونی برای تشخیص نقطهای سطح استفاده نمایید.
راهکارهای بهبود عملکرد سوئیچ مغناطیسی
برای بهبود عملکرد لول سوئیچهای مغناطیسی و کاهش معایب آنها، میتوان از تکنیکهای مختلفی استفاده کرد. به عنوان مثال، استفاده از مواد مقاوم در برابر تداخلات مغناطیسی میتواند حساسیت به تداخلات خارجی را کاهش دهد. همچنین، طراحی شناورهای ویژه برای مایعات چسبناک میتواند مشکل گیر کردن شناور را کاهش دهد.
در صنایع مختلف، اهمیت و وزن مزایا و معایب لول سوئیچهای مغناطیسی متفاوت است. به عنوان مثال، در صنایع غذایی که مایعات مورد استفاده غالباً غیر خورنده هستند، مزیت مقاومت در برابر مواد شیمیایی اهمیت کمتری دارد. اما در صنایع شیمیایی که با مواد خورنده سروکار دارند، این مزیت بسیار مهم است. به طور مشابه، در صنایعی که با مایعات چسبناک کار میکنند، محدودیت در کاربرد با مایعات چسبناک یک چالش مهم است، در حالی که در صنایعی که با مایعات رقیق کار میکنند، این محدودیت چندان مشکلساز نیست.
لول سوئیچ مغناطیسی یکی از ابزارهای اساسی و کارآمد برای کنترل و نظارت بر سطح مایعات در صنایع مختلف است. این ابزار با بهرهگیری از خاصیت مغناطیسی و بدون نیاز به تماس مستقیم با مایع، دقت قابل قبولی در تشخیص سطح دارند و میتواند در محیطهای با دما و فشار متغیر کار کند. با این حال، مانند هر ابزار دیگری، دارای معایب خاصی است که باید در هنگام انتخاب و استفاده از آنها مد نظر قرار گیرد.