भवतः अनुप्रयोगाय समीचीनस्तरसंवेदकं कथं चिनोति?

आमुख

स्तरसंवेदकाः अत्यावश्यकाः सन्ति । द्रव, ठोस, स्लरी इत्यादीनां पदार्थानां मापनं कृत्वा अनेकेषु औद्योगिकप्रक्रियासु समीचीनस्तरसंवेदकस्य चयनेन प्रणालीदक्षतां, सटीकता, सुरक्षा च सुनिश्चिता भवति । परन्तु उपलब्धविविधतायाः कारणात् सम्यक् संवेदकस्य चयनं जटिलं भवितुम् अर्हति । अस्मिन् लेखे भवान् स्वस्य विशिष्टस्य अनुप्रयोगस्य कृते उत्तमस्तरस्य संवेदकस्य चयनं कुर्वन् विचारणीयानां मुख्यकारकाणां विषये ज्ञास्यति ।

 

स्तरसंवेदकान् अवगन्तुम्

Level Sensor इति किम् ?

स्तरसंवेदकः टङ्के, पात्रे, अन्येषु वा परिसरेषु पदार्थानां स्तरं ज्ञातुं प्रयुक्तं यन्त्रम् । द्रवस्य ठोसस्य वा ऊर्ध्वतां मापयितुं शक्नोति, अथवा निर्दिष्टे अन्तरिक्षे पदार्थस्य उपस्थितिम् अभावं वा ज्ञातुं शक्नोति । कार्यसिद्धान्तः संवेदकस्य प्रकारस्य आधारेण भिन्नः भवति परन्तु सामान्यतया यदा सामग्री निश्चितस्तरं प्राप्नोति तदा भौतिकं वा विद्युत्परिवर्तनं वा ज्ञायते

कार्यसिद्धान्त उदाहरणानि : १.

फ्लोट लेवल सेंसर

प्लवकस्तरस्य संवेदकाः प्लवङ्गसिद्धान्तस्य आधारेण कार्यं कुर्वन्ति । प्लवकः, सामान्यतया लघु, असंक्षारकद्रव्येण निर्मितः, द्रवस्य उपरि अवलम्बते । यथा यथा द्रवस्तरः वर्धते पतति वा तथा तथा प्लवकः तदनुसारं गच्छति । ततः एषा गतिः संकेते अनुवादिता भवति, यत् स्विचं सक्रियं कर्तुं वा नियन्त्रणप्रणाल्यां प्रसारयितुं वा शक्नोति । प्लवकस्तरसंवेदकाः सरलाः, विश्वसनीयाः, प्रायः टङ्कयोः अथवा पात्रेषु उपयुज्यन्ते यत्र द्रवस्तरः नित्यं भवति, द्रुतगतिना उतार-चढावः न भवति

● लाभाः : न्यूनलाभः, सरलः डिजाइनः, स्थिरप्रयोगेषु च विश्वसनीयः।

● हानिः : चलन्तः भागाः कालान्तरेण घिसितुं शक्नुवन्ति, तथा च ते अत्यन्तं चिपचिपा वा स्लरी-सदृशानां पदार्थानां कृते उपयुक्ताः न भवेयुः।

समाई स्तर संवेदक

समाईस्तरसंवेदकाः सामग्रीस्तरस्य परिवर्तनेन सह द्वयोः विद्युत्कोशयोः मध्ये समाईपरिवर्तनस्य अन्वेषणं कृत्वा कार्यं कुर्वन्ति । एते संवेदकाः अस्मिन् सिद्धान्ते आधारिताः सन्ति यत् पदार्थस्य अवरोधकनित्यः (अथवा विद्युत्प्रभारस्य संग्रहणस्य क्षमता) द्रवः, ठोसः, वायुः वा इति अवलम्ब्य परिवर्तते यथा यथा पदार्थस्तरः परिवर्तते तथा तथा विद्युत्कोशानां वा तेषां परितः द्रव्यस्य वा अन्तरं भिद्यते, येन समाई परिवर्तनं भवति ।

● लाभाः : द्रवस्य ठोसस्य च कृते उपयुक्तः, अत्यन्तं सटीकः, असंपर्कः च।

● हानिः : तापमानपरिवर्तनम् अथवा संवेदकपृष्ठे सामग्रीसङ्ग्रहः इत्यादिभिः पर्यावरणीयकारकैः प्रभावितः भवितुम् अर्हति ।

एतयोः संवेदकयोः विशिष्टाः लाभाः सन्ति, तेषां उपयुक्तता च भवतः अनुप्रयोगस्य विशिष्टासु आवश्यकतासु निर्भरं भवति, यत्र मापितसामग्री, आवश्यकसटीकता, पर्यावरणस्य स्थितिः इत्यादयः कारकाः सन्ति

स्तरसंवेदकानां प्रकाराः

स्तरसंवेदकाः अनेकाः प्रकाराः सन्ति, प्रत्येकं विशिष्टस्थितीनां अनुप्रयोगानाञ्च अनुकूलम् । अत्यन्तं सामान्यप्रकाराः सन्ति- १.

प्रकारः	संचालनस्य सिद्धान्तः	सर्वोत्तम उपयोग प्रकरण
फ्लोट लेवल सेंसर	एकं प्लवकं उपयुज्यते यत् सामग्रीस्तरेन सह गच्छति, स्विचं सक्रियं करोति ।	टङ्केषु, जलाशयेषु, सरलप्रक्रियासु च द्रवपदार्थाः ।
संधारित्र संवेदक	स्तरस्य परिवर्तनेन द्वयोः विद्युत्कोशयोः मध्ये समाई परिवर्तनं मापयति ।	द्रवाणि, ठोसानि, मलानि च विविधपात्रेषु ।
अल्ट्रासोनिक संवेदक	ध्वनितरङ्गं उत्सर्जयित्वा प्रतिध्वनिं च ज्ञात्वा दूरं मापयति ।	मुक्तपात्रेषु द्रवाणां कृते असंपर्कमापनम्।
रडार संवेदक	सामग्रीस्तरस्य अन्वेषणार्थं रडारतरङ्गानाम् उपयोगं करोति, कठोरवातावरणेषु प्रभावी ।	उच्चसटीकतायाः आवश्यकताभिः सह कठोर औद्योगिकस्थितयः।

स्तरसंवेदकानां अनुप्रयोगाः

विभिन्नेषु उद्योगेषु स्तरसंवेदकानां उपयोगः भवति, यथा-

उद्योग	अनुप्रयोगः
जलशुद्धिकरणम्	टङ्कयोः जलाशययोः जलस्तरस्य निरीक्षणम्।
खाद्य एवं पेय पदार्थ	अवयवानां, द्रवाणां, ठोसस्तरस्य च मापनं ।
रासायनिक प्रसंस्करण	रसायनानां कच्चामालस्य च स्तरस्य निरीक्षणम्।

 

स्तरसंवेदकं चयनं कुर्वन् विचारणीयाः कारकाः

पर्यावरणस्य स्थितिः

संवेदकः यस्मिन् पर्यावरणीयस्थितौ कार्यं करिष्यति तत् संवेदकचयनस्य महत्त्वपूर्णं कारकम् अस्ति । निम्नलिखितम् विचार्यताम् : १.

पर्यावरणीय कारक	विचाराः
तापमान	सुनिश्चितं कुर्वन्तु यत् संवेदकः परिचालनतापमानपरिधिं सम्भालितुं शक्नोति।
प्रबलता	आवश्यकतानुसारं उच्च-दाब-वातावरणानां कृते रेटेड् संवेदकं चिनुत ।
रासायनिक प्रतिरोध	संक्षारकद्रव्यैः अथवा खतरनाकैः पदार्थैः सह संगततां सुनिश्चितं कुर्वन्तु।

माप्यमानस्य पदार्थस्य प्रकारः

विभिन्नसामग्रीणां कृते भिन्नप्रकारस्य संवेदकानां आवश्यकता भवति । द्रवद्रव्यं, ठोसद्रव्यं, स्लरी वा मापनं करोति चेत्, पदार्थस्य प्रकारः संवेदकस्य चयनं प्रभावितं करोति ।

सामग्री प्रकार	अनुशंसितसंवेदकप्रकाराः
द्रव पदार्थ	संधारित्र, अल्ट्रासोनिक, अथवा रडार संवेदकाः ।
ठोस पदार्थ	कैपेसिटिव अथवा भार-आधारित संवेदकाः।
स्लर्रीज	विश्वसनीयमापनार्थं रडारसंवेदकाः।

सटीकता तथा परिशुद्धता

औषधनिर्माणं वा रासायनिकप्रक्रियाकरणम् इत्यादिषु अनुप्रयोगेषु सटीकता, परिशुद्धता च महत्त्वपूर्णा भवति । समुचितसंकल्पयुक्तं संवेदकं चयनं कृत्वा भवतः मापनं विश्वसनीयं भवति इति सुनिश्चितं भविष्यति । उच्च-सटीकतायुक्ताः संवेदकाः अधिकव्ययेन आगन्तुं शक्नुवन्ति परन्तु सूक्ष्मनियन्त्रणस्य आवश्यकतां जनयति प्रक्रियाणां कृते आवश्यकाः भवन्ति ।

अनुप्रयोगः	आवश्यक संवेदक सटीकता	सुझाताः संवेदकप्रकाराः
औषधशास्त्रम्	उच्च परिशुद्धता	कैपेसिटिव अथवा रडार संवेदक
खाद्य एवं पेय पदार्थ	मध्यम सटीकता	फ्लोट् अथवा कैपेसिटिव संवेदकाः
रासायनिक प्रसंस्करण	प्रतिक्रियाशीलसामग्रीणां कृते उच्चसटीकता	रडार अथवा अल्ट्रासोनिक संवेदक

विकार प्रति संवेदनशीलता

अनेक औद्योगिकवातावरणेषु विद्युत्कोलाहलः अथवा स्पन्दनः भवति यः संवेदकस्य कार्यक्षमतां प्रभावितं कर्तुं शक्नोति । केचन संवेदकाः अन्येभ्यः अपेक्षया एतेषां विकारानाम् अधिकं प्रतिरोधकाः भवन्ति । यथा, रडारसंवेदकाः अल्ट्रासोनिकसंवेदकानां तुलने बाह्यहस्तक्षेपात् अधिकं प्रतिरक्षिताः भवन्ति ।

हस्तक्षेप कारक	सर्वोत्तम संवेदक प्रकार
विद्युत् शोर	रडार संवेदकाः
स्पन्दनम्	अल्ट्रासोनिक अथवा कैपेसिटिव संवेदक
वाष्पं रजः च	रडार संवेदकाः

 

भवतः अनुप्रयोगाय योग्यस्तरसंवेदकं कथं चिनोति

स्वस्य प्रक्रियायाः आवश्यकतानां आकलनं कुर्वन्तु

संवेदकं चयनं कर्तुं पूर्वं स्वस्य प्रक्रियायाः आवश्यकतानां मूल्याङ्कनं कुर्वन्तु । स्वयमेव पृच्छतु : १.

प्रश्न	विचाराः
निरन्तरम् अथवा बिन्दुस्तरः ?	वास्तविकसमयनिरीक्षणार्थं निरन्तरं चिनोतु, दहलीजपरिचयार्थं बिन्दुः ।
किं द्रव्यं परिमितं भवति ?	संवेदकप्रकारस्य सामग्रीयाः गुणैः (द्रवः, ठोसः, स्लरी) सह मेलनं कुर्वन्तु ।

परिचालनस्थितीनां मूल्याङ्कनं कुर्वन्तु

संवेदकस्य कृते कार्यवातावरणं विचारयन्तु, यथा तापमानस्य उतार-चढावः, दाबस्तरः, आर्द्रता, संक्षारकद्रव्याणां वा खतरनाकानां वा पदार्थानां उपस्थितिः च एते कारकाः स्तरसंवेदकस्य कार्यक्षमतां, स्थायित्वं, सटीकता च महत्त्वपूर्णतया प्रभावितुं शक्नुवन्ति, अतः एकं चयनं महत्त्वपूर्णं यत् विशेषतया भवतः अनुप्रयोगस्य परिस्थितिः सहितुं डिजाइनं कृतम् अस्ति

संचालन स्थिति	विचाराः
तापमानपरिधिः	सुनिश्चितं कुर्वन्तु यत् संवेदकः भवतः प्रक्रियायाः तापमानस्य कृते मूल्याङ्कितः अस्ति।
प्रबलता	विशिष्टदाबस्थितीनां कृते रेटेड् संवेदकं चिनुत।
सामग्री संगतता	भवतः प्रक्रियायां रसायनानां वा संक्षारकद्रव्याणां वा प्रतिरोधकसंवेदकाः चिनुत ।

Ease of Maintenance इति विचारयन्तु

उत्तमस्तरस्य संवेदकस्य परिपालनं सुलभं भवेत् । केषाञ्चन संवेदकानां नियमितशुद्धिः, मापनं, निरीक्षणं च आवश्यकम् अस्ति । यदि भवतः प्रक्रियायां उच्चः अनुरक्षणव्ययः अथवा अवकाशसमयः भवति तर्हि दीर्घकालीनस्थायित्वं न्यूनरक्षणं च प्रदातुं संवेदकं चयनं अत्यावश्यकम् ।

अनुरक्षण कारक	विचाराः
अनुरक्षण आवृत्ति	सुलभतया नियन्त्रणार्थं न्यूनतमं परिपालनस्य आवश्यकतां जनयन्तः संवेदकाः चिनुत ।
स्थायित्व	दीर्घायुषः संवेदकाः कालान्तरे अधिकं व्यय-प्रभाविणः भवन्ति ।

व्ययः तथा बजट बाध्यता

स्तरसंवेदकाः मूल्यानां विस्तृतपरिधिषु आगच्छन्ति । यद्यपि न्यूनतममहत्त्वपूर्णविकल्पाय गन्तुं प्रलोभनं भवति तथापि भवद्भिः स्वामित्वस्य कुलव्ययस्य विचारः करणीयः, यत्र स्थापना, अनुरक्षणं, प्रतिस्थापनव्ययः च सन्ति यत्र परिशुद्धता महत्त्वपूर्णा भवति तत्र उच्चगुणवत्तायुक्ते संवेदके निवेशः अतिरिक्तपूर्वव्ययस्य योग्यः भवितुम् अर्हति ।

व्ययविचारः	संवेदक प्रकार
कम बजट	फ्लोट् अथवा कैपेसिटिव संवेदकाः
उच्च परिशुद्धतायाः आवश्यकता अस्ति	रडार अथवा अल्ट्रासोनिक संवेदक
दीर्घकालीन निवेश	टिकाऊ, न्यून-रक्षण-संवेदकाः

नियामक अनुपालन

भवतः उद्योगस्य आधारेण एतादृशाः नियमाः भवितुम् अर्हन्ति येषु संवेदकानां विशिष्टमानकानां पूर्तये आवश्यकता भवति । सुनिश्चितं कुर्वन्तु यत् चयनितः संवेदकः प्रासंगिकसुरक्षा, पर्यावरणीय, गुणवत्ताविनियमानाम् अनुपालनं करोति।

नियमन प्रकार	आवश्यकं संवेदकप्रमाणीकरणम्
खाद्य उद्योग	FDA इत्यनेन संवेदकाः अनुमोदिताः
रासायनिक प्रसंस्करण	खतरनाकक्षेत्राणां कृते ATEX प्रमाणितसंवेदकाः
जलशुद्धिकरणम्	ईपीए-अनुमोदिताः संवेदकाः

 

स्तरसंवेदकानां लोकप्रियप्रकारस्य तुलना

फ्लोट लेवल सेंसर बनाम कैपेसिटिव सेंसर

गुणः	फ्लोट लेवल सेंसर	संधारित्र संवेदक
प्रो	सरल, विश्वसनीय, व्यय-प्रभावी	द्रव/घनवस्तूनाम् कृते सटीकं, स्थायित्वं च
विपक्षः	धारणप्रवणाः चलभागाः	तापमानपरिवर्तनस्य प्रति संवेदनशीलः
उत्तमः उपयोगः	लघुतः मध्यमपर्यन्तं टङ्कयः, जलाशयाः	ठोसः, द्रवः, पात्रेषु मलम्

अल्ट्रासोनिक बनाम रडार संवेदक

गुणः	अल्ट्रासोनिक संवेदक	रडार संवेदक
प्रो	असम्पर्क, सुलभ स्थापना	उच्चसटीकता, हस्तक्षेपात् अप्रतिरक्षिता
विपक्षः	फेन, वाष्प, तापमान द्वारा प्रभावित	महत्, जटिल स्थापना
उत्तमः उपयोगः	खुले पात्रेषु असम्पर्कस्तरमापनम्	कठोर वातावरणं, उच्चसटीकतायुक्ताः अनुप्रयोगाः

 

निगमन

भवतः औद्योगिक-अनुप्रयोगानाम् कार्यक्षमतां सुरक्षां च निर्वाहयितुम् समीचीन-स्तर-संवेदकस्य चयनं महत्त्वपूर्णम् अस्ति । पर्यावरणस्य स्थितिः, सामग्रीप्रकारः, सटीकता-आवश्यकता, मूल्यं च इत्यादीनां कारकानाम् सावधानीपूर्वकं विचारं कृत्वा भवान् स्वस्य आवश्यकतां पूरयति इति संवेदकं चयनं कर्तुं शक्नोति । इत्युपरि Bluefin , वयं भवतः विशिष्टानां आवश्यकतानां कृते आदर्शस्तरसंवेदकस्य चयनं कर्तुं विशेषज्ञमार्गदर्शनं प्रदामः। सारांशेन, समीचीनस्तरस्य संवेदकस्य चयनस्य कुञ्जी भवतः विशिष्टस्य अनुप्रयोगस्य मूल्याङ्कनं तथा प्रत्येकस्य प्रकारस्य संवेदकस्य सामर्थ्यं दुर्बलतां च अवगन्तुं भवति भवान् सरलस्य फ्लोट्-संवेदकस्य आवश्यकता अस्ति वा उच्च-सटीक-रडार-संवेदकस्य आवश्यकता अस्ति वा, Bluefin भवतः आवश्यकतानुसारं समाधानं प्रदाति ।

अन्तिमयुक्तिः : अन्तिमनिर्णयं कर्तुं पूर्वं सर्वदा विशेषज्ञेन सह परामर्शं कुर्वन्तु। प्रत्येकं अनुप्रयोगं अद्वितीयं भवति, तथा च व्यावसायिकः भवतः प्रणाल्याः कृते सर्वोत्तमसंवेदकं चिन्तयितुं भवतः सहायतां कर्तुं शक्नोति ।

 

FAQ

प्रश्नः- स्तरसंवेदकः किम् ?

उ: स्तरसंवेदकं पात्रे वा प्रणाल्यां वा सामग्रीनां (द्रवस्य, ठोसस्य, अथवा स्लरी) स्तरस्य अन्वेषणार्थं प्रयुक्तं यन्त्रम् अस्ति । एतत् सामग्रीयाः ऊर्ध्वतां वा उपस्थितिं वा मापयित्वा कार्यं करोति, निरीक्षणाय नियन्त्रणाय च बहुमूल्यं दत्तांशं प्रदाति ।

प्रश्नः- मम अनुप्रयोगाय योग्यं स्तरसंवेदकं कथं चिनोमि?

उ: समीचीनस्तरसंवेदकं चयनं कर्तुं सामग्रीप्रकारः, पर्यावरणस्य स्थितिः, आवश्यकसटीकता, अनुरक्षणस्य आवश्यकता च इत्यादीनां कारकानाम् विचारं कुर्वन्तु। तदतिरिक्तं, भवतः प्रक्रियायाः आधारेण निरन्तरस्य अथवा बिन्दुस्तरीयमापनस्य आवश्यकता अस्ति वा इति मूल्याङ्कनं कुर्वन्तु ।

प्रश्नः- समीचीनः स्तरस्य संवेदकः किमर्थं महत्त्वपूर्णः अस्ति ?

उ: समीचीनस्तरसंवेदकस्य चयनेन सटीकनिरीक्षणं सुनिश्चितं भवति, अवकाशसमयः न्यूनीकरोति, प्रक्रियादक्षतायां सुधारः भवति, प्रणालीविफलतां च निवारयति। समीचीनः संवेदकः विभिन्नेषु अनुप्रयोगेषु सुरक्षां इष्टतमं च कार्यक्षमतां निर्वाहयितुं साहाय्यं करोति ।

प्रश्नः- स्तरसंवेदकानां विभिन्नाः प्रकाराः के सन्ति ?

उ: स्तरसंवेदकानां सामान्यप्रकारस्य प्लवकसंवेदकाः, कैपेसिटिवसंवेदकाः, अल्ट्रासोनिकसंवेदकाः, रडारसंवेदकाः च सन्ति । प्रत्येकं प्रकारः सामग्रीगुणानां, मापनस्य सटीकता, पर्यावरणस्य च स्थितिः इत्यादीनां आधारेण विशिष्टलाभान् प्रदाति ।