همانطور که گفتیم از این تجهیز در صنعت به وفور استفاده میشود. از جمله دلایل گستردگی استفاده از لول گیجها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
در این تکنولوژی با ساختن بخشی از مخزن با مواد شفاف یا عبور دادن بخشی از مایع داخل مخزن از لولهای شفاف که اتصالی جانبی با آن دارد، امکان نمایش میزان سطح سیال بدون واسطه و به کمک چشم امکانپذیر میشود.
لول گیجهای شیشهای را میتوان به دو دسته تقسیمبندی کرد:
که نوع زرهی خود به دو دسته تقسیم میشود:
یک لول گیج لولهای شامل یک منبع شفاف شیشهای یا پلاستیکی است که بین دو شیر در بالا و پایین محدود شده است. ممکن است این ابزار دقیق دارای در پوشهایی (Caps) در بالا و پایین باشد. برای محافظت از شیشه از دو روش میلههای محافظ یا کاور پلاستیکی محافظ استفاده میشود. این تجهیز به صورت عمودی در کنار مخزن و با اتصالات مناسب نصب میشود. اما این تکنولوژی برای استفاده در سیالات فرایندی خطرناک، مناسب نیست.
در استاندارد IPS آمده است که استفاده از این سیستم در دماهای زیر 94درجه سانتیگراد و فشارهای زیر bar1 و در صورت وجود نداشتن مواد سمی و خورنده مجاز است. همچنین طول این شیشهها نباید از 75سانتیمتر بیشتر باشد.
در صنایع نفت و گاز به دلیل تحت فشار بودن سیالات و بعضاً سمی بودن آنها، شکسته شدن شیشه لوله چمبر میتواند بسیار خطرناک باشد به همین دلیل در صنعت نفت از این روش معمولا استفاده نمیشود.
شکل 3 لول گیج لولهای (Tubular)
اساس کار لول گیج رفلکسی بر بازتابش نور خارجی استوار است. در صورتی که نور به بخشی از شیشه بتابد که که مایع به آن بخش رسیده باشد، امکان عبور از کل گیج را مییابد. بنابراین در هنگام برخورد به دیواره پشتی چمبر که معمولا تیره رنگ است، بازتابشی تیره و مشکی ایجاد میکند. مایعاتی مات مانند شیر، نور را از سطح شیشه یا منشور باز میگرداند و در این حالت، ستونی سفید رنگ مشاهده میشود.
هنگامی که نور به سطحی از شیشه میتابد که مایع وجود ندارد، بازتابش داخلی رخ میدهد. بازتابش داخلی هنگامی رخ میدهد که نور عبوری از یک ماده با ثابت شکست مشخص میخواهد به مادهای با ثابت شکست پایینتر وارد شود. در محل برخورد دو ماده شکست نور اتفاق میافتد. از آنجا که در این موارد سطح آشکار شده تیره رنگ است غالبا نیازی به استفاده از نور افکن نیست. با توجه به توضیحات فوق مشخص است که در مواردی که سیال شفاف و بیرنگ است از این نوع ابزار دقیق به خوبی میتوان بهره برد. استفاده از این نوع گیجها در اکثر سرویسهای بخار تا فشارهای بالا ( به طور مثال bar30 ) انجام میپذیرد. شایان ذکر است این نوع شیشه در صنایع فرایندی نیز کاربرد دارد.
کاربرد این نوع لول گیج رفلکسی در ابزاردقیق به مایعات تمیز محدود میشود. معمولا در صنعت برای سرویسهایی شامل یا هیدرو کربنهای سنگین تر استفاده میشود. در مواردی ممکن است برای سرویسهای هیدروکربنهای سبک تر نیز استفاده شوند البته به شرطی که سیال توانایی حل کردن رنگ و پوشش دائمی گیج را نداشته باشد.
در این نوع از گیج، مایع بین شیشههای شفاف احاطه میشود. این کار باعث نمایش کاملی از سطح سیال میشود. با استفاده از نور افکن پس زمینه در پشت تجهیز میتوان امکان دید را بیشتر کرد. در این نور افکنها معمولا از دیود یا LED استفاده میشود تا مصرف انرژی کم شده و مدت کارکرد تجهیز بالا رود. گاهی به جای دیود از لامپهای هالوژن و فلورسنت نیز استفاده میشود.
طبق استاندارد IPS باید از لامپهای ضد انفجار با حداقل توان 40وات استفاده کرد. همچنین موارد کاربرد زیر برای این لول گیج ذکر شده است:
جنس مواد در تماس میتوانند از کربن استیل (CS)، استیل ضد زنگ (SS)، تیتانیوم، 22CrDuplex، Hastelloy B، Hastelloy C و 25CrSuperDuplex باشد.
جنس شیشه لول گیج ترانسپرنت معمولا از بروسیلیکات است و در دماهای خیلی بالا از آلومینیوم سیلیکات استفاده میشود. آلومینیوم سیلیکات دارای انتقال حرارتی بالایی است و میتواند در بالاترین مقدار دما و فشار بخار، کارایی داشته باشد.
برای جلوگیری از خوردگی شیشهها از مواد خورنده میتوان از پوشش میکا یا PTFE استفاده کرد.
نتیجه گیری:
این تجهیز علاوهبر مزایای ذکر شده معایبی نیز دارد. از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
البته امروزه و با پیشرفت تکنولوژی تجهیز دیگری به نام لول ترانسمیتر ( Level Transmitter ) ساخته شده که در لحظه به طور دیجیتال سطح مایع را نشان میدهند.
منابع:
گردآورنده: نویدرضا قنبری – دانشجوی کارشناسی مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
دانلود مقاله