Level Transmitter

Level Transmitter คือ เครื่องมือวัดระดับที่สามารถตรวจจับระดับได้แบบต่อเนื่อง ตลอดย่านการวัดโดยอาศัยหลักการที่แตกต่างกันตามชนิดของTransducer ที่นำมาใช้กับ Level Transmitter โดยสามารถส่งสัญญาณการวัดเป็นสัญญาณมาตรฐาน เช่น สัญญาณ 4-20mA เป็นต้น ไปยังจอแสดงผล หรืออุปกรณ์ควบคุม (Controller) เช่น PLC , DCS ซึ่งสัญญาณที่ส่งค่าการวัดจาก Level Transmitter นั้นจะเรียกว่าเป็นสัญญาณ Analog นั้นเอง ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จัก กับส่วนประกอบของเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรมกันก่อนนะครับ

ทรานสดิวเซอร์ (Transducer)

Transducer คือ อุปกรณ์ที่สามารถแปลงพลังงานใดพลังงานหนึ่ง ให้อยู่ในรูปของพลังงานหนึ่ง หรือสัญญาณหนึ่งไปยังสัญญาณหนึ่ง ตัวอย่างเช่น Thermocouple ที่แปลงค่าอุณหภูมิ ให้ค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้า จากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง หรือ RTD ที่แปลงค่าอุณหภูมิให้ค่าความต้านทาน ก่อนต่อให้กับตัว Transmitter ซึ่ง จะเห็นว่าเซ็นเซอร์บางตัวมีลักษณะที่เป็น Transducer ด้วย

ทรานสมิเตอร์ (Transmitter)

Transmitter คือ อุปกรณ์ Transducer อย่างหนึ่งที่สามารถแปลงสัญญาณจากเซ็นเซอร์ที่เป็นชนิด Transducer ให้เป็นค่าในการวัด และสามารถส่งสัญญาณการวัดเป็นสัญญาณมาตรฐาน เช่นสัญญาณ 4 – 20 mA ไปยังอุปกรณ์อื่นๆ เช่นคอนโทรลเลอร์ อุปกรณ์บันทึกข้อมูล (Recorder) เป็นต้น

ความสัมพันธ์ระหว่างค่าวัดและสัญญาณกระแสมาตรฐาน

เป็นการส่งสัญญาณในรูปแบบของกระแสตรง มาตรฐานที่นิยมใช้คือ 4-20mA หมายความว่าเมื่อค่าวัดเป็น 0% ก็จะเท่ากับกระแส 4 mA และหากวัดค่าได้เป็น 100% เท่ากับ 20 mA โดยค่าวัดได้จะอยู่ในช่วง 0-100% จะสัมพันธ์เชิงเส้นกับกระแส 4-20mA
ข้อดี ของการส่งสัญญาณเป็นกระแส คือ สามารถส่งสัญญาณไปได้ระยะไกล ๆ ความต้านทานของสายส่งสัญญาณ จะไม่ทำให้ค่าวัดผิดพลาด และการถูกสัญญาณรบกวนจะน้อยกว่าการส่งสัญญาณ จะไม่ทำให้ค่าวัดผิดพลาด และการถูกสัญญาณรบกวนจะน้อยกว่าการส่งเป็นแรงดันไฟฟ้า นอกจากมาตรฐาน 4-20mA แล้วยังมีมาตรฐานแบบอื่น ๆ อีก เช่น 0-20mA,10-50 mA,0-1 mA แต่ไม่ค่อยได้รับความนิยมเท่าที่ควร

ชนิดของ Level Transmitter เครื่องมือวัดระดับ มีอะไรบ้าง

Level Transmitter เครื่องมือวัดระดับ ชนิด อัลตราโซนิกส์ Ultrasnoic

หลักการของเครื่องมือวัดระดับ Level Transmitter ชนิด อัลตราโซนิกส์ หรือเรียกอีกอย่างว่า เป็นเครื่องมือวัดระดับแบบคลื่นความถี่ที่เหนือเสีย ที่สามารถวัดระดับของของเหลว โดยการติดตั้งอยู่บนถัง ซึ่งมีความถี่ที่ประมาณ 70-200 kHz โดยพลังงานที่ถูกส่งออกมาจะไปตกกระทบกับวัตถุที่ต้องการวัด ดังนั้นพลังงานบางส่วนจะถูกสะท้อนกลับมาที่ตัวรับ ซึ่งเวลาที่ส่งผ่านและรับสัญญาณสามารถนำมาหาระยะทางในตัวกลางหนึ่งได้ ซึ่งระยะทางในที่นี้ก็คือ ระดับ (Level) นั้นเอง

Level Transmitter เครื่องมือวัดระดับ ชนิด เรดาร์ (Radar)

หลักการของเครื่องมือวัดระดับ Level Transmitter ชนิด เรดาร์ (Radar) นั้นคล้ายๆกับ อัลตราโซนิกส์ แต่อาศัยการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงมากในการส่ง และสะท้อนกลับ ในย่านประมาณ 6GHz และ 10Hz ซึ่งเรดาร์สามารถทดแทน อัลตราโซนิกส์ ที่มีข้อจำกัดเรื่องคุณสมบัติของคลื่นเสียง เช่น หากเกิดไอน้ำขึ้นภายในกระบวนการใด อาจส่งผลให้คลื่นอัลตราโซนิกส์เกิดข้อผิดพลาดในการวัดได้

Level Transmitter เครื่องมือวัดระดับ ชนิด ดิสเพลซเซอร์ (Displacer)

หลักการของเครื่องมือวัดระดับ Level Transmitter ชนิด ดิสเพลชเซอร์ นั้นจะอาศัยทฤษฎีของอาร์คีมีดิส (Archmedes Theory) ที่กล่าวว่า “แรงลอยตัว หรือแรงกระทำกับวัตถุที่จุ่มลงไปในของเหลวเพื่อให้วัตถุลอยตัวได้ในของเหลวจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวนั้น” หมายถึงการใช้การแทนที่ของวัตถุด้วยของเหลว โดยวัดการเปลี่ยนแปลงของแรงพยุง (Bougancy) ที่กระทำต่อวัตถุ วัตถุที่ใช้ทำเป็นตัวรับรู้ต่อแรงพยุงซึ่งมีลักษณะเป็นทรงกระบอกจุ่มอยู่ในของเหลวที่ต้องการทราบค่าระดับ