لول گیج

لول گیج یا گیج سطح یکی از ساده ترین و در عین حال کاربردی ترین ابزارها برای مشاهده و اندازه گیری سطح مایعات درون مخزن ها به شمار می آید. این ابزار که در زبان فنی با نام Glass Level Gauge یا Liquid Level Gauge نیز شناخته می شود، به اپراتور اجازه می دهد تا سطح مایع درون مخزن را به شکل مستقیم و بدون نیاز به نمایشگرهای الکترونیکی یا سنسورهای پیچیده مشاهده کند. با وجود اینکه سیستم های مدرن زیادی برای سنجش سطح مایعات طراحی شده اند، اما لول گیج هنوز هم در محیط های صنعتی جایگاه خودش را حفظ کرده است، چون به اپراتور امکان می دهد وضعیت واقعی داخل مخزن را با چشم ببیند و در صورت بروز خطا در سایر دستگاه ها، بتواند وضعیت واقعی را بررسی کند.

اصول کار لول گیج شیشه ای

اساس کار لول گیج شیشه ای بسیار شبیه به مانومتر است. همانطور که مانومتر برای نمایش فشار از اختلاف ارتفاع ستون مایع استفاده می کند، لول گیج نیز با تکیه بر قانون ساده اما مهمی به نام "ظروف مرتبط" سطح مایع را نشان می دهد. طبق این قانون، اگر دو ظرف به هم متصل باشند، مایع درون آنها تا زمانی جریان پیدا می کند تا سطح هر دو ظرف در یک ارتفاع قرار گیرد. در نتیجه، وقتی یکی از این ظرف ها همان مخزن اصلی و دیگری لوله شفاف لول گیج باشد، سطح مایع داخل لوله دقیقا با سطح مایع داخل مخزن برابر می شود و به راحتی می توان مقدار آن را مشاهده کرد.

لول گیج شیشه ای از یک تیوب شفاف تشکیل شده که مایع درون آن به صورت واضح قابل دیدن است. به همین خاطر اپراتور به سادگی می تواند از بیرون تشخیص دهد سطح مایع در چه ارتفاعی قرار دارد. اگر مایع درون مخزن تغییر سطح دهد، این تغییر بلافاصله در تیوب شیشه ای لول گیج هم قابل مشاهده است. این سیستم به دلیل سادگی و دقت قابل قبول، در صنایع مختلف مانند نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

نحوه نصب لول گیج

برای اینکه لول گیج بتواند عملکرد دقیقی داشته باشد، باید به درستی نصب گردد. معمولا در قسمت بالایی و پایینی مخزن دو عدد ولو نصب می شود که به لول گیج متصل هستند. این ولوها باعث می شوند در صورت نیاز بتوان لول گیج را بدون تخلیه یا کاهش فشار مخزن جدا کرد. برای جلوگیری از نشت ناگهانی سیال در زمان شکستگی تیوب، داخل ولوها تجهیزاتی به نام محدودکننده فلو تعبیه می شود تا از خروج حجم زیاد مایع جلوگیری شود.

در طراحی مخزن، معمولا آن را صد در صد پر نمی کنند، بلکه مقدار پر شدن حدود نود درصد ظرفیت کل در نظر گرفته می شود. به همین دلیل، محل نصب ولو بالایی باید حدود ۱۵۰ سانتی متر بالاتر از سطح حداکثری (HH) باشد و ولو پایینی نیز حدود ۱۵۰ سانتی متر پایین تر از سطح حداقلی (LL) که معادل تقریبی بیست درصد ظرفیت است قرار می گیرد. علاوه بر این دو ولو اصلی، دو عدد ولو دیگر به نام های vent و drain نیز در بالا و پایین لول گیج نصب می شوند که برای تخلیه یا هواگیری استفاده می شوند.

انواع لول گیج

لول گیج ها بسته به ساختار و نوع کاربردشان به چند مدل مختلف تقسیم می شوند که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند.

لول گیج سایت گلس

سایت گلس یا همان Sight Glass ساده ترین نوع لول گیج است. در این مدل، یک پنجره یا تیوب شیشه ای بر روی مخزن نصب می شود تا اپراتور بتواند مایع داخل مخزن را به طور مستقیم مشاهده کند. گاهی این نوع به صورت یک دیسک شیشه ای روی فلنج فلزی نصب می گردد و گاهی هم به شکل یک لوله عمودی با اتصالات فلنجی در بالا و پایین طراحی می شود. سایت گلس معمولا برای بازه های کوچک سطح یا بررسی شرایط خاص داخل مخزن مورد استفاده قرار می گیرد.

لول گیج لوله ای

لول گیج لوله ای (Tubular) از یک استوانه شیشه ای یکپارچه تشکیل شده که طول آن معمولا کمتر از ۷۵۰ میلی متر است. این نوع دارای پوشش محافظی به نام میکا شیلد است که از شیشه در برابر حرارت یا ضربه محافظت می کند. این مدل بیشتر در محیط هایی استفاده می شود که فشار و دما در حد معمول باشد و اپراتور نیاز به مشاهده مستقیم سطح مایع دارد.

لول گیج رفلکس

لول گیج رفلکس یا Reflex نوعی دیگر از گیج سطح است که از خاصیت بازتاب و شکست نور برای نمایش سطح مایع استفاده می کند. در این مدل، سطح جلویی چمبر با شیشه ای منشوری شکل پوشانده شده که قسمت های آن مانند دندانه های کوچک عمل می کنند. هنگامی که مایع وارد چمبر می شود، بخش دارای مایع به دلیل تفاوت ضریب شکست نور، تیره تر دیده می شود و بخش بدون مایع روشن تر است. این اختلاف رنگ باعث می شود اپراتور بتواند به راحتی مرز سطح مایع را تشخیص دهد.

لول گیج مغناطیسی

لول گیج مغناطیسی (Magnetic) از جدیدترین و ایمن ترین مدل ها محسوب می شود. در این سیستم از یک شناور مغناطیسی درون چمبر فلزی غیرمغناطیسی استفاده می گردد. وقتی سطح مایع تغییر می کند، شناور بالا و پایین می رود و میدان مغناطیسی آن باعث حرکت نشانگرهای روی بدنه می شود. از آنجا که در این مدل هیچ قسمت شیشه ای وجود ندارد، خطر شکستگی از بین می رود و می توان آن را در دما و فشار بالا نیز به کار برد. همچنین سطح مایع از فاصله دور نیز قابل مشاهده است که در محیط های صنعتی بزرگ یک مزیت مهم به شمار می آید.

کاربردهای لول گیج

لول گیج در صنایع مختلف برای اندازه گیری و کنترل سطح مایعات گوناگون به کار می رود. از جمله در سیستم هایی که فشار یا دمای بالا دارند و احتمال ترک خوردن شیشه وجود دارد، لول گیج مغناطیسی بهترین گزینه است. همچنین در محیط هایی که با مواد قابل اشتعال، بی رنگ یا سبک مانند هیدروکربن ها سروکار دارند، این دستگاه به دلیل ساختار ایمن و دقت قابل اعتماد، بسیار پرکاربرد است.

در مواردی که مایع دارای ویسکوزیته بالا یا ذرات معلق است و باعث کدر شدن شیشه می شود، لول گیج مغناطیسی جایگزین مناسبی است. همچنین در سیستم هایی که دو مایع غیرقابل امتزاج وجود دارد، از لول گیج برای تشخیص مرز بین این دو سیال استفاده می گردد. در صنایع شیمیایی نیز از این ابزار در سرویس های اسیدی و خورنده یا سیستم های برودتی که دما بسیار پایین است بهره گرفته می شود.

در نهایت می توان گفت لول گیج یکی از مطمئن ترین ابزارهای نمایش مستقیم سطح مایع است که با وجود پیشرفت های فراوان در تکنولوژی، همچنان در بسیاری از صنایع به عنوان ابزاری دقیق، مقاوم و ساده مورد استفاده قرار می گیرد.