اندازه گیری سطح مواد جامد در سیلوها بسیار پیچیده و چالش برانگیز است. سطح جامدات (بغیر از جامدات پودری) ناهموار و دائما در حال جابجایی است. همچنین تفاوت سطح بین قله‌ها (در محل ریزش مواد) و فرورفتگی‌ها (هنگام تخلیه مواد) باعث ایجاد خطا در اندازه‌گیری می‌شوند.
روش‌های مکانیکی سنتی برای اندازه‌گیری سطح جامدات، دقت، قابلیت اطمینان و تکرارپذیری کمتری دارند. استفاده از این روش‌ها کارگران را در معرض شرایط خطرناک قرار می‌دهند، چه از طریق انجام اندازه گیری ها به صورت دستی یا انجام تعمیر و نگهداری دوره‌ای. علاوه بر این موارد، سیلو های قدیمی سایز کوچکی داشتند، که روش های دستی یا مکانیکی برای تعیین سطح دانه امکان پذیر بود.
اما بسیاری از سیلوها، امروزd فوق العاده بزرگ هستند و استفائده از روش های قدیمی عملا غیر ممکن است. به خصوص در سیلوهای بزرگتر، اندازه گیری سطح بصورت نقطه‌ی با استفاده از لول سوئیچ سطح، ارزش کمتری نسبت به درک حداکثر و حداقل سطح و حجم مواد دارد.
در نتیجه، با پیشرفت تکنولوژی و بزرگتر شدن محل های نگهداری مواد، اغلب صاحبان مشاغل تمایل به استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری پیوسته و غیر تماسی دارند. بخاطر اینکه این دستگاه‌ها هزینه ها را بشدت کاهش داده، موجب امنیت فرایند تولید و استمرار آن می‌شوند.
غلات یکی از مهم ترین منابع غذایی جانداران است. از این رو بزرگترین چالش انسان، نحوه نگهداری غلات بدون فاسد شدن آن است. امروزه سیلوها به دلیل داشتن ویژگی هایی مانند ذخیره سازی کنترل شده، خشک کردن و تهویه، در کانون توجه قرار دارند. بعلاوه سیلوها در بسیاری از زمینه ها، از برداشت تا حمل و نقل، تهیه بذر تا تولید مواد غذایی، کاربد دارند. بنابراین نحوه صحیح اندازه‌گیری سطح غلات در سیلوها بسیار ضروری و مهم است.
انواع تجهیزات اندازه‌گیری مورد نیاز سیلوهای غله
مدیریت غلات در سیلوها یک کار پیچیده با هدف حفظ کیفیت محصول و کاهش ضایعات آن است. بنابراین، نظارت بر وضعیت دانه مهم است زیرا رطوبت بالا و دمای گرم باعث رشد سریع حشرات، قارچ‌ها و تولید احتمالی مایکوتوکسین‌ها می‌شود. علاوه بر این، فساد دانه با افزایش گاز دی اکسید کربن به دلیل تنفس خود دانه و میکروارگانیسم های همراه آن مرتبط است.
در ادامه به انواع تجهیزات ابزاردقیق مورد نیاز در سیلوها می‌پردازیم.
- تجهیزات اندازه‌گیری و تشخیص سطح غلات
- دتکتور گاز اکسیژن، دی اکسید کربن و فسفین
- تجهیزات اندازه‌گیری دما
- دستگاه رطوبت سنج
فهرست سطح سنج‌های مناسب غلات
برای دانستن مقدار موجودی غلات در محیط های ذخیره سازی و سیلوها نیاز به سطح سنج داریم. در این بخش پرکاربردترین نوع سطح سنج، مزایا و معایب هرکدام و همچنین بهترین موارد با ذکر نوع سنسور را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
- لول ترانسمیتر راداری
- سطح سنج لیزری
- لول سوئیچ
لول ترانسمیتر راداری
بدون شک، سطح سنج‌های راداری مناسب‌ترین و دقیق‌ترین سنسورها برای اندازه‌گیری سطح غلات هستند. با توجه به شرایط مخازن حاوی گندم، جو و… که دارای گرد و غبار بسیاری می‌باشد، استفاده از این تجهیزات هم از لحاظ طول عمر، کارکرد و پیوسته بودن نوع اندازه‌گیری از اهمیت بالایی برخوردار است.
بیشتر بدانید:
هر دو نوع سطح سنج راداری، چه تماسی (کابلی) و چه غیر تماسی برای این کاربرد مناسب هستند. نوع تماسی به دلیل داشتن قطعات مکانیکی برای اندازه‌گیری نیازمند تعمیر و نگهداری است و در سطح جهان این روش کلا 30 درصد کاربرد دارد. اما روش غیر تماسی تقریبا در 70 درصد سیلوهای غلات نصب و راه‌اندازی شده‌اند و نیاز به تعمیر و نگهداری بسیار کمتری دارند.
ترانسمیتر راداری با فرکانس 80 گیگا هرتز دارای برتری نسبی به دیگر رادارها است چون گرد و غبار درون مخزن، بر روی امواج این تجهیز به هیچ عنوان تاثیری ندارد. از طرفی استفاده از هوای فشرده برای پاکسازی گرد و غبار از روی آنتن در این تجهیزات تعبیه شده است. همچنین افزایش ارتفاع مواد در محل ریزش و گودالی شدن مواد در محل تخلیه، تاثیر کمتری بر دقت این سنسورها خواهد داشت.
سطح سنج راداری وگا پالس 69 دقیقا مناسب غلات می‌باشد. این تجهیز خاص میتواند در مخازنی با حداکثر ارتفاع 120 متر نصب شود و با دقت فوق العاده عمل اندازه‌گیری را تنها با خطای 2 میلیمتر در ماکزیمم حالت انجام دهد. اگر ارتفاع سیلو کمتر از 15 متر باشد میتوانید از رادار اقتصادی وگا پالس 31 نیز استفاده نمایید. هردوی این ترانسمیتر‌ها 80Ghz هستند و نصب و کانفیگ اولیه، خیلی راحتی دارند.
سطح سنج لیزی
اندازه گیری سطح لیزری روشی گران قیمت برای اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد سطح سیلوها را فراهم می‌کند. شاید این سوال برایتان پیش آید که چرا بیشتر از این روش استفاده نمی‌شود؟ چون هزینه اولیه خرید ونیز هزینه تعمیر و نگهداری بسیار بالایی دارد. اما مزایای این روش را نیز نباید فراموش کرد، که عبارتند از: پرتوهای لیزر با واگرایی بسیار کمی در فضا حرکت می کنند. آنها حتی در فواصل طولانی به شدت متمرکز می شوند. از آنجایی که پرتو لیزر با محیط اطراف تعامل ندارد، نیازی به لغو پژواک های کاذب نیست. قادر به تشخیص سیلوهای 200 متری نیز هستند.
لول سوئیچ سیلوی غلات
از این سنسورها برای تشخیص وجود یا عدم وجود مواد در یک نقطه خاص استفاده می‌شود. از این جهت آنها را سنسور تشخیص سطح نقطه‌ای می‌نامند. در ادامه به انواع لول سوئیچ های قابل نصب بر روی سیلوی غلات پرداخته و هرکدام را شرح می‌دهیم.
- لول سوئیچ ویبره
- لول سوئیچ دیاپازونی
- لول سوئیچ پدالی یا پره‌ای
لول سوئیچ ویبره قابل اعتماد ترین تجهیز از بین سوئیچ های سطح است، چون از هم لحاظ طول عمر و نیز کاربری آسان و با صرفه خوبی دارد. از طرفی با توجه به مزایای دیگر این لول سوئیچ، رغبت به نصب سنسورهای ویبره در چند سال اخیر بیشتر شده است. نصب هر سه فناوری در اکثر موارد بصورت افقی بر روی مخازن انجام می‌شوند. در یک سیلو در کمترین حالت نیاز داریم از دو لول سوئیچ استفاده گردد، یکی برای تشخیص خالی شدن مواد و دیگری برای پر شدن بیش از حد.
معرفی مناسب ترین لول سوئیچ برای سیلوی غلات
سوئیچ ویبره‌ای مدل وگا ویب 63 و 61 بی نظیرترین تجهیز برای این کار هستند. این دو تجهیز قابلیت تشخیص مواد جامد را دارند و تخصصا برای غله و حبوبات طراحی شده‌اند. مقاومت ویژه این سوئیچ در برابر شرایط فیزیکی و تعمیر و نگهداری بسیار پایین باعث استفاده گسترده در این سیلوها شده است. همچنین لول سوئیچ ویبره بصورت ترکیبی با دیگر سطح سنج های غیرتماسی مثل رادارها، کاربرد دارند.
لول سوئیچ دیاپازونی یا چنگال ارتعاشی از تجهیزات اندازه گیری سطح هستند که از فناوری ارتعاش شاخک ها برای تشخیص مواد بصورت نقطه‌ای Point استفاده می‌کنند. این تجهیزات بیشتر در مایعات و جامدات پودری که سبک بوده و امکان تشکیل کلوخه سنگین در آنها وجود ندارند، استفاده می‌شوند. مناسب ترین سنسور در زمینه غلات، وگا ویو 61 ساخت شرکت وگا آلمان را نام براست، اما بایستی توجه کنید که انتخاب محل نصب آن در طول عمر و دقت تشخیص بسیار اهمیت دارد.
لول سوئیچ پدالی یا پارویی دستگاهی الکترومکانیکی است که برای تشخیص مواد جامد کاربرد دارد. این لول سوئیچ شامل یک پره است که به وسیله‌ی یک موتور گیربکس به چرخش درآمده و زمانیکه سطح مواد جامد به پره می‌رسد موجب توقف حرکت پره می‌شود. از مزایای این سوئیچ نقطه‌ای قیمت پایین نسبت به دیگر لول سوئیچ ها و معایب آن طول عمر پایین آن در اثر مرور زمان و نیاز به نگهداری دارند. اگر یک فرد متخصص مکانیک در کارخانه‌تان دارید، که با صول و ساختمان سوئیچ پدل آشنا باشد خرید این تجهیزات برایتان بصرفه است.
در انتها، اگر به دلایل و خصوصیات فیزیکی سیلو از لحاظ نصب (بصورت افقی)، امکان نصب این سنسورها را ندارید میتوانید، لول سوئیچ خازنی سیم بکسلدار (نصب عمودی از بالای مخزن) استفاده نمایید.
تجهیزات تشخیص گاز در سیلوهای غلات
همانطور که در بالا توضیح دادیم، در مخازن حاوی غله و حبوبات نیاز است تا بطور دائمی مقدار غلظت گازهای اکسیژن، دی اکسید کربن و فسفین را شناسایی کنیم. تشخیص نادرست این سه گاز رابطه بسیار مهمی با فساد و خراب شدن غلات دارد. پس حتما نیاز داریم تا از دستگاهی بنام دتکتور گاز استفاده کنیم. دی اکسید کربن تولید شده در سیلوها به علت تنفس دانه ها بوجود می‌آید و اگر از مقدار مجاز عبور کند باعث کرم زدگی و فساد محصول خواهد شد. از این رو لازم است در داخل سیلوها از دتکتور گاز دی اکسید کربن استفاده شود.
در این میان دتکتور دی اکسید کربن هم در مخازن نگهداری طولانی مدت و هم در مخازن عملیاتی بسیار پر کاربرد است. چون فقط در مخازن نگهداری طولانی مدت نیاز به اندازه گیری اکسیژن و فسفین است. احتمالا سوال زیر ذهنتان را درگیرکند.
دلیل استفاده از فسفین در سیلوهای غلات و حبوبات چیست؟ این ماده که به قرص برنج معروف است و برای جلوگیری از آفت زدگی محصولات کشاورزی بالخصوص غله کاربرد دارد. این ماده با ترکیب اکسیژن گاز فسفین را تولید می‌کند که اصطلاحا به بخور فسفین معروف است. پس لازم است تا از مقدار دقیق این گاز مطلع باشیم، چه از لحاظ کاهش غلظت گاز و نیز دانستن افزایش سطح بیش از حد آن.
اگر می‌خواهید در مورد انواع، نحوه‌ی نصب و کارکرد دتکتور گاز اطلاعات مفیدی کسب کنید، لطفا بر روی مقاله زیر کلیک کنید!
از دلایل دیگر استفاده از دتکتور گاز فسفین اینست که، گاز فسفین به طور یکنواخت در سراسر سیلو توزیع نمی شود. در این صورت بازهم امکان اینکه بخشی از محصولات فاسد شوند نیز وجود دارد.
دستگاه اندازه‌گیری رطوبت
رطوبت یکی از عوامل مهم در بسیاری از صنایع و فرآیندهای تولید است که کنترل دقیق آن اهمیت بسزایی دارد. بعبارتی دستگاه‌های اندازه‌گیری رطوبت یا رطوبت سنج‌‌ها ابزارهای اندازه گیری حیاتی در اکثر صنایع محسوب می‌شوند.
دستگاه‌های اندازه‌گیری رطوبت از اصول مختلفی برای تعیین مقدار رطوبت استفاده می‌کنند. یکی از اصول رایج اندازه‌گیری، استفاده از حسگرهای حساس به رطوبت است که با تشخیص تغییرات در مقاومت یا خازن سنسور، مقدار رطوبت را اندازه‌گیری می‌کنند. همچنین، حسگرهای امواج مایکروویو و اشعه مادون قرمز نیز برای اندازه‌گیری رطوبت به‌کار می‌روند. از کاربرد این دستگاه‌ها میتوان به: صنایع غذایی، سیلوهای غلات، صنایع تولید شیشه، داروسازی، شیمیایی و کاغذ اشاره کرد.
نتیجه‌گیری
دستگاه‌های اندازه‌گیری رطوبت نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند و به بهبود کیفیت محصولات و بهبود عملکرد فرآیندها کمک می‌نمایند. انتخاب و استفاده صحیح از این دستگاه‌ها میتواند به بهره‌وری و افزایش تولید در صنایع مختلف کمک کند.
شرکت آداک فرایند سپهر با تجربه علمی و عملی در زمینه تجهیزات اندازه‌گیری ابزار دقیق در بسیار ی از پروژه های کشور عزیزمان ایران حضور پررنگ داشته است. ارائه مشاوره قبل از خرید، تامین انواع سنسورها از بهترین برندهای جهانی و راهنمایی نصب و راه‌اندازی تجهیزات اندازه‌گیری در سیلوهای غلات، را به متخصصان این شرکت بسپارید. برای کسب اطلاعات و رفع هرگونه سوال میتوانید با شماره‌های این شرکت تماس حاصل فرمایید.