الٹراسونک لیول سینسر کیا ہے؟

الٹراسونک لیول سینسر، جسے الٹراسونک مائع لیول گیجز بھی کہا جاتا ہے، غیر-رابطے کی سطح کی پیمائش کے آلات ہیں۔ وہ اعلی درستگی، آسان تنصیب، اور کم سے کم دیکھ بھال کی خصوصیت رکھتے ہیں۔ عام طور پر مختلف کنٹینرز میں مائع کی سطح کے ساتھ ساتھ نہروں، تالابوں، آبی ذخائر، دریاؤں، جھیلوں اور سمندروں میں پانی کی سطح کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، وہ انٹرفیس کی سطح اور سطح کے فرق کو بھی ماپ سکتے ہیں۔ وہ خاص طور پر گندے پانی اور سنکنرن ماحول کے لیے موزوں ہیں۔ کھلے چینل کے فلو میٹر بنانے کے لیے جب ٹینکوں اور تاروں کے ساتھ مل کر استعمال کیا جاتا ہے، تو وہ بہاؤ کی شرح کی پیمائش بھی کر سکتے ہیں۔ لہذا، وہ بہت ساری صنعتوں اور شعبوں جیسے اسٹیل، پیٹرو کیمیکل، پانی کی صفائی، اور پانی کے تحفظ میں تیزی سے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

ایک کنٹینر کے اوپری حصے پر نصب الٹراسونک لیول گیج، ایک الیکٹرانک یونٹ کے کنٹرول میں، ناپی جانے والی شے کی طرف الٹراسونک دال کا ایک شہتیر خارج کرتا ہے۔ آواز کی لہریں آبجیکٹ کی سطح سے منعکس ہوتی ہیں، اور عکاسی کی بازگشت کا کچھ حصہ تحقیقات کے ذریعے موصول ہوتا ہے اور برقی سگنل میں تبدیل ہوتا ہے۔ الٹراسونک لہر کے اخراج سے لے کر اس کے استقبال تک کا وقت تحقیقات اور ماپا جانے والی چیز کے درمیان فاصلے کے متناسب ہے۔ الیکٹرانک یونٹ اس وقت کا پتہ لگاتا ہے اور آواز کی معلوم رفتار کی بنیاد پر ناپے گئے فاصلے کا حساب لگاتا ہے۔ پروب سے ٹینک کے نیچے تک کا فاصلہ مائنس پروب سے لیکویڈ لیول تک کا فاصلہ اصل مائع کی سطح یا سطح کی اونچائی کے برابر ہے۔ اس کا استعمال مائع کی سطح کی اونچائی کو 4~20 mA کرنٹ سگنل یا آؤٹ پٹ کے لیے 1~5 V وولٹیج سگنل میں تبدیل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ متبادل طور پر، اسے RS485، HART، یا GPRS کمیونیکیشن کے ذریعے کنٹرول سینٹر میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ آواز کی رفتار پر درجہ حرارت کا نمایاں اثر پڑتا ہے، اس لیے آلہ کو آواز کی رفتار کو درست کرنے کے لیے محیطی درجہ حرارت کی پیمائش کرنی چاہیے۔

لیول گیجز کی دیگر اقسام کے مقابلے میں، الٹراسونک لیول سینسر کے درج ذیل فوائد ہیں:

(1) غیر-رابطے کی پیمائش: الٹراسونک ٹرانسڈیوسر مائع کی سطح کے اوپر نصب ہے اور ناپے ہوئے میڈیم سے رابطہ نہیں کرتا ہے۔ یہ سنکنرن، چپچپا، یا زہریلے مائعات کی آسانی سے پیمائش کرنے، ماپا مائع کے ذریعے سنکنرن یا آلودگی سے بچنے اور دیکھ بھال کی ضروریات کو ختم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

(2) اچھی استعداد: لیول گیج کھلے چینلز کے ساتھ ساتھ بڑے اسٹوریج ٹینکوں میں مائع کی سطح کی پیمائش کر سکتا ہے۔

آسان تنصیب اور بے ترکیبی.

(3) مضبوط موافقت: اس میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے اور یہ میڈیم کی کثافت، ڈائی الیکٹرک مستقل، یا چالکتا سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔ یہ ماپا مائع کی فزیک کیمیکل خصوصیات کے لئے انتہائی قابل اطلاق ہے۔ (4) زہریلے، corrosive، اور اعلی-Viscosity مائع کی سطح کی پیمائش کے لیے موزوں ہے، ایسے سخت پیمائش کے ماحول میں دوسرے لیول گیجز کی خامیوں پر قابو پاتے ہوئے۔

(5) تقریباً کوئی حرکت پذیر مکینیکل پرزہ نہیں، کوئی لباس نہیں، طویل خدمت زندگی، اور ہلکا وزن۔ ٹرانسڈیوسر کے اندر پائیزو الیکٹرک عنصر صوتی تعدد پر ہلتا ​​ہے، چھوٹے طول و عرض، طویل زندگی، اور اچھی استحکام کے ساتھ۔

نقصانات میں بنیادی طور پر شامل ہیں: جب ماپا مائع اتار چڑھاؤ کا شکار ہوتا ہے، تو مائع کی سطح کے اوپر ہوا کی ناہموار کثافت پیمائش کی بڑی غلطیوں کا باعث بن سکتی ہے۔ جب ناپے ہوئے مائع کی سطح میں بڑی بے ترتیبی ہوتی ہے، تو یہ آسانی سے انتشار والی آواز کی لہروں کے انعکاس کا سبب بن سکتی ہے، جس کے نتیجے میں غلطیاں پیدا ہوتی ہیں۔ مزید برآں، مائع کی سطحوں کی پیمائش کرتے وقت الٹراسونک لیول گیجز میں ناگزیر بلائنڈ زون ہوتے ہیں، جس سے فاصلے کی پیمائش مشکل-ہوتی ہے۔

انٹیگریٹڈ الٹراسونک لیول گیجز الٹراسونک پروب، سگنل پروسیسنگ یونٹ، ڈسپلے وغیرہ کو ایک ڈیوائس میں ضم کرتے ہیں۔ پیمائش اور کنٹرول کے تمام کام ایک ہی ہاؤسنگ میں مکمل ہوتے ہیں۔

آسان تنصیب: اس کے کمپیکٹ ڈھانچے کی وجہ سے، تنصیب کے دوران صرف ایک ڈیوائس کو ٹھیک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، پیچیدہ وائرنگ اور انسٹالیشن کے طریقہ کار کو ختم کرنا۔ جامع فعالیت: سخت صنعتی ماحول کے لیے موزوں، IP66/IP67 تک تحفظ کی درجہ بندی کے ساتھ۔ متعدد ماڈل دستیاب ہیں، جیسے سنکنرن-مزاحم اور دھماکہ-پروف قسم۔

آسان انشانکن: مربوط ڈیزائن انشانکن کے عمل کو آسان اور آسان بناتا ہے، عام طور پر متعدد الگ الگ اجزاء کے بجائے پورے نظام کی انشانکن کی ضرورت ہوتی ہے۔

انٹیگریٹڈ الٹراسونک لیول گیجز عام طور پر سٹوریج ٹینکوں، صنعتی گندے پانی کے علاج، کیمیائی رد عمل کے برتنوں اور اتلی پانی کے تالابوں میں استعمال ہوتے ہیں۔

اسپلٹ-ٹائپ الٹراسونک لیول گیجز: اسپلٹ-قسم کے الٹراسونک لیول گیجز ایک الگ پروب اور سگنل پروسیسنگ یونٹ پر مشتمل ہوتے ہیں۔ جانچ کو پیمائش کے مقام پر نصب کیا جاتا ہے، جبکہ سگنل پروسیسنگ یونٹ کو پیمائش کے مقام سے دور کنٹرول روم یا دیگر آسان جگہ پر نصب کیا جا سکتا ہے۔ دونوں ایک کیبل کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں۔

مضبوط مخالف-مداخلت کی صلاحیت: پروب اور سگنل پروسیسنگ یونٹ کو الگ کرنے کے ساتھ، سگنل پروسیسنگ یونٹ کو اعلی درجہ حرارت، ہائی پریشر، یا مضبوط برقی مقناطیسی مداخلت والے علاقوں سے دور رکھا جا سکتا ہے، اس طرح پیمائش کی درستگی اور وشوسنییتا کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

آسان آپریشن: سگنل پروسیسنگ یونٹ میں عام طور پر ایک بڑی ڈسپلے اسکرین اور زیادہ آپریٹنگ انٹرفیس ہوتے ہیں، آپریٹرز کے ذریعے ایڈجسٹمنٹ اور نگرانی کی سہولت فراہم کرتے ہیں۔

اعلی موافقت: اسپلٹ ڈیزائن اسے پیمائش کے سخت ماحول، جیسے اعلی-درجہ حرارت، سنکنرن گیس یا مائع ماحول کے مطابق ڈھالنے کی اجازت دیتا ہے۔ تحقیقات کو ان حالات کا مقابلہ کرنے کے لیے خصوصی مواد سے بنایا جا سکتا ہے۔

اسپلٹ-قسم کے الٹراسونک لیول گیجز بڑے اسٹوریج ٹینکوں، پیچیدہ عملوں، اور اعلی-درجہ حرارت یا انتہائی سنکنرن ماحول میں سطح کی پیمائش کے لیے موزوں ہیں۔ وہ خاص طور پر ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں جنہیں ریموٹ آپریشن یا ماحولیاتی مداخلت سے تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔

1. پیمائش کی حد اور ڈیڈ زون
پیمائش کی حد اور ڈیڈ زون الٹراسونک لیول گیجز کے دو اہم اشارے ہیں۔

پیمائش کی حد زیادہ سے زیادہ حد کی نمائندگی کرتی ہے جسے لیول گیج پیمائش کر سکتا ہے، جو ٹرانس ڈوسر کی حساسیت کو ظاہر کرتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، پیمائش کی حد جتنی بڑی ہوگی، حساسیت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ زیادہ تر مینوفیکچررز ہموار مائع کی سطح کے لیے پیمائش کی حد بتاتے ہیں، لیکن اصل پیمائش میں، مائع کی سطح میں اتار چڑھاؤ، سطح پر تیرتی ہوئی اشیاء، اور ناپے ہوئے ٹھوس مواد میں دھول یا بھاپ کی موجودگی سب کی وجہ سے پیمائش کی حد معمولی قدر سے کم ہو سکتی ہے۔

ڈیڈ زون، جسے بلائنڈ زون بھی کہا جاتا ہے، وہ فاصلہ ہے جسے الٹراسونک لیول گیج الٹراسونک ٹرانس ڈوسر کے آفٹر شاکس کی وجہ سے ناپ نہیں سکتا۔ مثال کے طور پر، 30 سینٹی میٹر کے ڈیڈ زون کا مطلب ہے کہ جب مائع کی سطح اور پروب کے درمیان فاصلہ 30 سینٹی میٹر سے کم ہو تو پیمائش ممکن نہیں ہوگی۔ لہذا، ایک ہی پیمائشی رینج والی مصنوعات کے لیے، ایک چھوٹا ڈیڈ زون ایک بہتر ٹرانسڈیوسر ڈیزائن کی نشاندہی کرتا ہے۔ یہ بند ٹینکوں میں یا مختصر پیمائش کی حدود کے ساتھ پیمائش کے لیے تنصیب کو بھی آسان بناتا ہے۔

2. درجہ حرارت اور درستگی
درجہ حرارت کی حد زیادہ تر -20 ~ 60 ڈگری کے طور پر بیان کی جاتی ہے۔ کیونکہ LCD ڈسپلے استعمال کرنے والے زیادہ تر لیول گیجز میں آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد LCD اسکرین کے لیے ایک خاص حد تک محدود ہوتی ہے۔ اس حد سے تجاوز کرنا خرابی کا سبب بنے گا۔ اگر LCD ڈسپلے کی حدود کو نظر انداز کیا جاتا ہے تو، آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد عام طور پر -40 سے 80 ڈگری ہوتی ہے۔ عام حالات میں، الٹراسونک ٹرانسڈیوسرز کا آپریٹنگ درجہ حرارت شاذ و نادر ہی 150 ڈگری سے زیادہ ہوتا ہے: 150 ڈگری سے زیادہ پیزو الیکٹرک سیرامکس کو آسانی سے نقصان پہنچا سکتا ہے، اس لیے 150 ڈگری کو مطلق تباہ کن درجہ حرارت سمجھا جا سکتا ہے۔ مزید برآں، الٹراسونک ٹرانس ڈوسرز کی تیاری کے عمل میں استعمال ہونے والے کچھ مواد 100 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر طویل مدت تک کام نہیں کر سکتے ہیں۔ لہذا، زیادہ تر ٹرانسڈیوسرز کے لیے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کی حد 100 ڈگری ہے۔

درستگی اور درجہ حرارت کو ایک ساتھ کیوں غور کریں؟ کیونکہ ہوا میں، 1 ڈگری درجہ حرارت کی پیمائش کی خرابی آواز کی رفتار کو 0.6 میٹر فی سیکنڈ سے متاثر کرتی ہے۔ 20 ڈگری اور 1 ماحول میں، آواز کی رفتار تقریباً 340 میٹر فی سیکنڈ ہے۔ لہذا، پیمائش کی غلطی پر اثر 0.17% شمار کیا جاتا ہے؛ اگر درجہ حرارت کی پیمائش کی غلطی 3 ڈگری سے زیادہ ہے تو، سطح کی پیمائش کی غلطی زیادہ تر مینوفیکچررز کے لیے 0.5٪ کی معمولی حد سے تجاوز کر جائے گی۔ حقیقت میں، 0.5% درستگی عام درجہ حرارت اور دباؤ کے حالات کے لیے ہے۔ زیادہ یا کم درجہ حرارت پر، پیمائش کی درستگی 0.5% سے زیادہ ہو سکتی ہے۔ درجہ حرارت کے میلان یا تیز درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے ساتھ ماحول میں پیمائش کی غلطیاں بھی بڑھ جاتی ہیں۔ مزید برآں، گیس کی ساخت کا پیمائش کی درستگی پر سب سے زیادہ اثر پڑتا ہے۔ مثال کے طور پر، غیر مستحکم مائعات کی موجودگی میں، مائع کی بخارات ہوا کی ساخت کو تبدیل کرتی ہے، جس کے نتیجے میں گیس کی آواز کی رفتار میں تبدیلی آتی ہے، جو بالآخر پیمائش کی غلطیوں کا باعث بنتی ہے۔

3. دباؤ
منفی دباؤ کے تحت، الٹراسونک پیمائش کی عام طور پر سفارش نہیں کی جاتی ہے کیونکہ الٹراساؤنڈ کی تشہیر گیس کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ منفی دباؤ کا مطلب ہے کہ اندر کی ہوا نایاب ہے۔ نایاب ہوا میں الٹراساؤنڈ کا پھیلاؤ دو مسائل کا سبب بنتا ہے: اول، آواز کی رفتار میں تبدیلی، پیمائش کی غلطیوں کا باعث بنتی ہے۔ دوم، نایاب ہوا میں صوتی لہر کی کشندگی بڑھ جاتی ہے، جس کی وجہ سے پیمائش کی حد کم ہوتی ہے یا پیمائش کو مکمل طور پر روکا جاتا ہے۔

4. Corrosivity
لیول گیجز کی corrosivity بنیادی طور پر پروب کے مواد کی جانچ کرتی ہے۔ کمزور تیزابی یا الکلین ماحول میں، عام پلاسٹک کے خول کافی ہوتے ہیں۔ Polytetrafluoroethylene (PTFE) کے خول زیادہ تر مضبوط تیزابوں اور الکلیس کا مقابلہ کر سکتے ہیں۔ یہ بات قابل غور ہے کہ اگر مادہ ناپا جا رہا ہے تو وہ انتہائی سنکنرن اور اتار چڑھاؤ والا ہے، تو بہتر ہے کہ مربوط لیول گیج کا استعمال کرتے وقت سرکٹ بورڈ پر چپکنے والی چیز لگائیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ تر واٹر پروف ہاؤسنگ گیس-پروف نہیں ہوتے ہیں۔ ایک بار جب گیس آلات میں داخل ہو جائے گی، تو یہ سرکٹ بورڈ کو خراب کر دے گی۔