لول سنج دیاپازونی (تیونینگ فورک) چیست و چه زمانی بهترین انتخاب شماست؟

چکیده : در این مقاله به معرفی کامل لول‌سنج دیاپازونی (تیونینگ‌فورک) پرداخته‌ایم؛ از نحوه عملکرد و مزایا تا انواع مدل‌ها، معیارهای انتخاب، برندهای مطرح و نکات نصب و نگهداری. این لول‌سوئیچ صنعتی با دقت بالا و نیاز حداقلی به کالیبراسیون، گزینه‌ای مطمئن برای کنترل سطح مایعات، دوغاب‌ها و سیالات خورنده در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، آب‌وفاضلاب و غذایی است. در پایان، خدمات تخصصی تأمین و مشاوره فنی کنترل با ما برای انتخاب و خرید لول‌سنج دیاپازونی ارائه شده است.

لول‌سنجِ دیاپازونی یا تیونینگ‌فورک (Tuning Fork «تیونینگ‌فورک / تیونینگ‌فُرک») یک سوئیچ نقطه‌ای برای تشخیص رسیدن سطح سیال به “بالا/پایین” است که با ارتعاش یک شاخک دوشاخه کار می‌کند. وقتی شاخه‌ها در هوا می‌لرزند، فرکانس مشخصی دارند؛ اما همین‌که وارد مایع یا دوغاب شوند، فرکانس به‌علّت میراشدگی تغییر می‌کند و الکترونیک دستگاه این تغییر را به آلارم پر/خالی تبدیل می‌کند. این فناوری به‌دلیل سادگی، پایداری و استقلال از رسانایی و ثابت دی‌الکتریک، در صنایع نفت و گاز، شیمیایی، آب و فاضلاب، غذا و دارو، و نیروگاهی بسیار محبوب است.

سازوکار فنی به زبان ساده

• یک محرک پیزوالکتریک (Piezoelectric «پیزوالکتریک / پایزو الکتریک») فورک را در فرکانس طبیعی‌اش به نوسان درمی‌آورد.

• تماس با مایع، باعث افزایش جرم مؤثر و میرایی شده و فرکانس/دامنه تغییر می‌کند.

• مدار تشخیص، این تغییر را به سیگنال سوئیچ (روشن/خاموش) برای PLC (پی‌اِل‌سی) یا رله تبدیل می‌کند.
  این روش ذاتاً قابل اعتماد است، در برابر حباب، کف، تلاطم و بخار کم‌حساسیت بوده و برای محافظت از پمپ‌ها در Dry-Run (درای‌ران / خشک‌کار) یا جلوگیری از سرریز ایده‌آل است.

مزایا و نقاط قوت لول‌سنج دیاپازونی

1. بی‌نیاز از کالیبراسیون پیچیده: معمولاً Plug & Play (پلاگ اَند پِلی / وصل و استفاده) است.

2. مقاوم در برابر تغییر خواص سیال: رسانایی/دی‌الکتریک تأثیر کمی دارند؛ در مایعات تمیز تا دوغاب‌ها پاسخ می‌دهد.

3. پایداری در شرایط سخت فرایندی: مدل‌های صنعتی برای دماهای بسیار پایین تا بسیار بالا و فشارهای بالا عرضه می‌شوند (نمونه‌های صنعتی با محدوده‌هایی تا حدود °C450 و 160bar).
   

4. ایمنی فرایندی: بسیاری از مدل‌ها دارای SIL (اِس‌آی‌اِل / یکپارچگی ایمنی) طبق IEC 61508 (آی-ای-سی ۶۱۵۰۸) برای حفاظت Overfill (اوورفیل / سرریز) و Dry-Run هستند.

5. هزینه نگهداشت پایین: عدم وجود قطعات متحرکِ در تماسِ لغزشی باعث دوام بالا و سرویس کمتر می‌شود.

محدودیت‌ها و نکات احتیاط

• سیالات بسیار ویسکوز (Viscosity «ویسکاسیته / گرانروی») یا با رسوب‌گذاری سنگین ممکن است بین شاخه‌ها پل بزنند و پاسخ را مختل کنند. برای این موارد، انتخاب مدل مخصوص یا راهکار جایگزین توصیه می‌شود.

• در جامدات پودری بسیار سبک یا فوم بسیار پایدار، امکان کاهش حساسیت وجود دارد؛ در این موقعیت‌ها باید از طول شاخه مناسب، فرکانس مناسب یا نوع مخصوص پودر استفاده کرد. (برخی برندها نسخه‌های ویژه پودر دارند.)

کاربردهای شاخص

• جلوگیری از سرریز مخازن در صنایع نفت، شیمیایی و آب‌وفاضلاب.

• حفاظت پمپ‌ها در خطوط انتقال (Dry-Run Protection).

• آلارم حدّ بالایی/پایینی در مخازن ذخیره، دوزینگ و مخلوط‌سازها.

• تشخیص سطح واسط در برخی فرایندها (به‌شرط اختلاف چگالی/ویسکوزیته کافی).

انواع لول‌سنج دیاپازونی و گزینه‌های معمول

در بازار، مدل‌های مختلف لول‌سنج دیاپازونی بر اساس طول پراب، جنس متریال تر‌و‌خشک، نوع خروجی، گواهی‌های ضدانفجار و محدوده دما و فشار دسته‌بندی می‌شوند.

1. مدل‌های کامپکت یا کوتاه: مناسب برای نصب در لوله‌ها، تانک‌های کوچک و فضاهای محدود با طول پراب حدود ۴۰ میلی‌متر.

2. مدل‌های استاندارد: پرکاربردترین نوع، با طول‌های مختلف قابل سفارش برای مخازن فرآیندی عمومی.

3. سری‌های دما و فشار بالا: طراحی‌شده برای کار در شرایط سخت صنعتی؛ تحمل دما تا چند صد درجه سانتی‌گراد و فشارهای بالا.

4. مدل‌های با خروجی متنوع: شامل رله SPDT، خروجی ترانزیستوری PNP/NPN، مدل‌های دو سیمه AC/DC، سیگنال NAMUR و نسخه‌های بی‌سیم WirelessHART برای مانیتورینگ از راه دور.

5. گواهی‌های ایمنی و استانداردها: در دسترس با تأییدیه‌های ATEX و IECEx برای محیط‌های انفجاری، سطح ایمنی عملکردی SIL2 یا SIL3 و حتی مجوز استفاده در دیگ‌های بخار صنعتی.

معیارهای انتخاب (چک‌لیست خرید لول‌سنج دیاپازونی)

برای انتخاب بهترین مدل لول‌سنج دیاپازونی متناسب با شرایط پروژه، موارد زیر را در نظر بگیرید:

• ماهیت سیال: تمیز یا دارای ذرات جامد، چگالی و ویسکوزیته. برخی مدل‌ها توانایی عملکرد در محدوده ویسکوزیته بسیار بالا تا حدود ۱۰٬۰۰۰ سانتی‌پوآز را دارند.

• محدوده دما و فشار فرآیندی: دستگاه باید فراتر از شرایط واقعی پروژه را تحمل کند، به‌ویژه در کاربردهای High Temp و High Pressure.

• نوع اتصال فرآیندی: بسته به کاربرد می‌تواند رزوه‌ای، فلنجی یا کلمپی (Sanitary) باشد.

• نوع خروجی و ارتباط کنترلی: بسته به سیستم کنترل شما، می‌تواند رله‌ای، ترانزیستوری، NAMUR یا بی‌سیم باشد و باید با PLC یا DCS سازگار گردد.

• ایمنی و گواهی‌ها: برای کاربردهای حساس از مدل‌های دارای SIL و تأییدیه‌های ضدانفجار استفاده کنید.

• جنس بدنه و فورک: فولاد ضدزنگ 316/316L یا آلیاژهای مقاوم به خوردگی برای محیط‌های خورنده.

• خدمات و قطعات یدکی: انتخاب برندهایی با پشتیبانی فنی و دسترسی آسان به قطعات یدکی، نگهداری را ساده‌تر می‌کند.

برندها و نمونه‌های شاخص در بازار

• VEGA VEGASWING: سری‌هایی با تحمل دما و فشار بسیار بالا، دارای گواهی SIL برای کاربردهای ایمنی.

• Siemens SITRANS LVL100/LVL200: طراحی کامپکت برای فضاهای محدود، قابلیت تشخیص خطای مکانیکی فورک و عملکرد مطمئن در مایعات و دوغاب‌ها.

• Emerson Rosemount 2100/2120/2160: محدوده عملکرد گسترده از نظر فشار و ویسکوزیته، نسخه‌های بی‌سیم و قابلیت مانیتورینگ وضعیت دستگاه.

نکته: مشخصات دقیق هر مدل باید با دیتاشیت به‌روز همان کد فنی بررسی شود.

مقایسه کوتاه با جایگزین‌ها

• فلوت‌سوئیچ: ارزان و ساده اما حساس به تلاطم سطح و فضای نصب.

• لول‌سنج خازنی: برای جامدات و مایعات کاربرد دارد ولی به تغییر خواص دی‌الکتریک حساس است و نیاز به کالیبراسیون دارد.

• لول‌سنج راداری یا گایدِد ویو: گزینه‌ای پیشرفته‌تر برای اندازه‌گیری پیوسته سطح، اما هزینه بالاتری دارد. در مقابل، لول‌سنج دیاپازونی برای هشدارهای نقطه‌ای مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

نکات نصب و راه‌اندازی

• جهت نصب و عمق فرو رفتن باید طوری تنظیم شود که تلاطم سطح یا چسبندگی دیواره باعث خطا نشود.

• مکان نصب بهتر است دور از مسیر مستقیم ورودی یا خروجی سیال باشد. در صورت نیاز از لوله آرامش (Still-Well) استفاده کنید.

• برای دماهای بالا از اکستنشن یا آداپتر حرارتی جهت جلوگیری از انتقال حرارت به قسمت الکترونیکی استفاده شود.

• انجام تست عملکردی دوره‌ای (Proof Test) طبق دستورالعمل سازنده برای حفظ ایمنی حلقه کنترلی توصیه می‌شود.

• در مناطق مستعد انفجار، رعایت استانداردهای Ex d یا Ex ia و انتخاب گلند و کابل مناسب الزامی است.

برای مطالعه بیشتر موارد زیر به کنترل با ما مراجعه کنید

• خرید لول‌سنج دیاپازونی صنعتی ضدانفجار

• فروش لول‌سنج دیاپازونی قیمت امروز

• قیمت لول‌سنج دیاپازونی برای سیالات خورنده

• بهترین لول‌سنج دیاپازونی برای آب، روغن، حلال‌ها و اسیدها

• لول‌سنج دیاپازونی برای محافظت پمپ (Dry-Run)

• لول‌سوئیچ دیاپازونی برای جلوگیری از سرریز

• مدل دارای خروجی رله، NAMUR یا ترانزیستوری

• لول‌سنج دیاپازونی دوغاب و اسلاری مقاوم در برابر کف و تلاطم

• مدل‌های بهداشتی Sanitary برای صنایع غذایی

• کاتالوگ، دیتاشیت، آموزش نصب و تعمیر لول‌سنج دیاپازونی

سناریوهای خرید برای کاربردهای مختلف

• برج خنک‌کن یا بویلر فید: مدل استاندارد رله‌ای با حساسیت متوسط و گواهی SIL برای هشدار سرریز.

• حلال‌های آتش‌گیر: مدل ضدانفجار با خروجی NAMUR و ایزولاتور ایمن.

• روغن‌های غلیظ: طراحی ضدچسبندگی و فورک خودتخلیه (Self-Draining) جهت جلوگیری از تجمع مواد.

• صنایع بهداشتی: استفاده از اتصالات Tri-Clamp و قابلیت شست‌وشوی CIP/SIP.

• کاربردهای دما و فشار بالا: انتخاب مدل دارای Heat Spacer و متریال ویژه مقاوم.

پرسش‌های پرتکرار (FAQ)

۱. آیا لول‌سنج دیاپازونی نیاز به کالیبراسیون دارد؟
خیر، این تجهیزات معمولاً بدون نیاز به کالیبراسیون خاص کار می‌کنند. فقط کافی است نصب صحیح انجام شود.

۲. آیا کف و حباب‌ها باعث خطا می‌شوند؟
خیر، طراحی شاخک‌های دیاپازونی به گونه‌ای است که تأثیر کف و حباب حداقلی باشد، اما در کف‌های پایدار باید محل نصب به‌دقت انتخاب شود.

۳. حداکثر دما و فشار قابل‌تحمل چقدر است؟
در برخی مدل‌ها، فشار تا ۱۶۰ بار و دما تا حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد قابل‌تحمل است.

۴. آیا برای دوغاب‌ها مناسب است؟
بله، مدل‌های مخصوص اسلاری طراحی شده‌اند که با مواد چسبنده یا دارای ذرات جامد نیز سازگارند.

جمع‌بندی

لول‌سنج دیاپازونی یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای تشخیص سطح مایعات و دوغاب‌هاست. این فناوری با سادگی طراحی، عمر طولانی، دقت بالا و هزینه نگهداری پایین، انتخابی ایده‌آل برای صنایع مختلف محسوب می‌شود. در پروژه‌هایی که نیاز به آلارم پر یا خالی، حفاظت از پمپ در برابر Dry-Run، یا جلوگیری از سرریز وجود دارد، این نوع سوئیچ سطح گزینه‌ای اقتصادی و مطمئن است.

انتخاب و تأمین حرفه‌ای از «کنترل با ما»

برای انتخاب، خرید و فروش لول‌سنج دیاپازونی متناسب با پروژه‌تان، تیم فنی کنترل با ما آماده است تا با بررسی دقیق فلوشیت فرآیند، مشخصات مواد، دما و فشار خطوط، کلاس ناحیه و الزامات ایمنی، بهترین مدل‌ها را پیشنهاد دهد.

خدمات مجموعه کنترل با ما شامل موارد زیر است:

• ارائه مشاوره فنی رایگان برای انتخاب صحیح مدل و برند

• تأمین سریع تجهیزات با تضمین اصالت و ارائه مدارک فنی و گواهی‌های معتبر

• یکپارچه‌سازی سیستم کنترلی با PLC یا DCS و تحویل آماده‌به‌کار

• نصب و راه‌اندازی مطابق دستورالعمل کارخانه سازنده و الزامات HSE

• برگزاری دوره‌های آموزشی برای اپراتورها و طراحی برنامه Proof Test دوره‌ای برای سیستم‌های ایمنی ابزار دقیق

اگر پروژه شما شامل شرایط دمایی یا فشاری بالا، سیالات خورنده یا الزامات ایمنی SIL و ATEX است، همین امروز با کارشناسان ما تماس بگیرید.
کنترل با ما با تجربه میدانی گسترده در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، غذایی و دارویی، شما را در انتخاب و پیاده‌سازی بهترین راهکارهای اندازه‌گیری سطح همراهی می‌کند تا ریسک سرریز، آسیب به پمپ و توقفات ناخواسته را به حداقل برسانید.