کنترل کننده‏‌های سطح (لول سوئیچ) (Level Control) (Level Switch) : ابزاری برای اندازه‏‌گیری ارتفاع و سطح مایعات و سیالات مختلف در یک مخزن است که امکان دسترسی و اندازه‏‌گیری آن برای ما وجود ندارد و یا اندازه‏‌گیری آن سخت است. فشار و دمای سیال دو پارامتر مهم در انتخاب لول سوئیچ است. به طور کلی انتظار ما از یک ابزار سوئیچ سطح این است که سطح سیالات را اندازه‏‌گیری کند و به شکل‏‌های مختلفی ما را از آن مطلع کند.

این ابزارها از دو قسمت تشکیل شده‏‌اند که یک قسمت آن به طور مستقیم با سطح بالایی سیال و یک قسمت آن به عنوان سطح استاندارد در نظر گرفته می‏‌شود. این دو قسمت با یکدیگر در ارتباط هستند و اگر شرایطی پیش بیاید که فاصله‏‌ی بین آن‏ها از حالت استاندارد خارج شود، دستگاه با یک هشدار به ما اطلاع رسانی می‌کند. به عنوان مثال، شناور کولر از یک حد مشخصی مانع از ورود آب به داخل کولر می‌شود و در صورت پایین آمدن آن هم به ما اطلاع رسانی می‌کند. لول ترانسمیتر ابزار دیگری برای سنجش سطح است.

نحوه‏‌ی انتخاب يک لول سوئیچ مناسب 

نوع سیال اولین و ساده‌‏ترین اطلاعاتی است که ما نیاز داریم تا بتوانیم در مورد لول کنترل/لول سوئیچ/فلوتر/کنترل كننده‏‌ی سطح مورد نظر تصمیم بگیریم و بايد بدانیم با چه سیالی سر و کار داریم. به عنوان مثال زمانی که با آب آشامیدنی سر و کار داریم باید از فلوتری استفاده کنیم که آلودگی به آب اضافه نکند، زمانی که با اسید سر و کار داریم باید بدانیم لول کنترل ما توسط اسید خورده می‏‌شود یا خیر. گاهی اوقات حتی چگالی سیال مهم می‏‌شود چون باید شناور یا فلوتر لول سوئیچ سبک‌‏تر از چگالی سوخت باشد تا بتواند شناور بماند و درون سیال غرق نشود.

پس مهم است که بدانیم با چه سیالی سرو کار داریم. چگالی اسیدها نیز از آب بیشتر است در عوض چگالی آب‏‌های که املاح و ناخالصی دارند از آب بیش‌تر است. برای اندازه‏‌گیری چگالی کافی است جرم و حجم مایع را اندازه‏‌گیری کنید. حجم مایع را با یک شیشه‏‌ی مندرج می‏‌توان اندازه گرفت و جرم مایع هم با استفاده از ترازو به دست می‌آید. سپس جرم مایع را تقسیم بر حجم آن می‏‌کنیم و نتیجه‏‌ی به دست آمده عدد چگالی مورد نظر است.

فشار و دمای سیال: فشار و دما دو پارامتر بسیار مهم در انتخاب لول کنترل یا لول سوئیچ می‌‏باشد. به طور قطع نمی‏‌توان از یک فلوتر پلاستیکی برای مخزنی با فشار 16 بار استفاده کرد چرا که خیلی ساده فلوتر را مچاله می‏‌کند یا برای دمای 200 C نمی‏‌توانیم از لول کنترلی که سوئیچ آن برای 100 درجه طراحی شده استفاده کنیم چرا که سوئیچ عمل نخواهد کرد و ذوب می‏‌شود. عدد تحمل فشار روی لول کنترل‏‌ها با مشخصه‏‌ی PN نمایش داده می‌‏شود؛ مثلا PN16 یعنی لول سوئیچ مورد نظر روی فشار 16 بار تست شده و تا فشار 12 بار می‌‏توان به آن فشار مداوم وارد کرد.

اختلاف سطح سوئیچ‏‌ها: مسلما زمانی که شما از یک لول کنترل استفاده می‏‌کنید، قرار است در یک سطحی از یک مخزن آن را نصب کنید. پس باید بدانید که دقیقا می‏‌خواهيد لول سوئیچ شما چه ارتفاعی را پوشش دهد. گاهي اوقات ممکن است در یک ارتفاع خاص فقط یک سوئیچ نیاز داشته باشید تا تنها یک آژیر را به صدا در آورد؛ گاهی برای پر و خالی شدن مخزن می‏‌خواهيد از لول کنترل استفاده کنید که در این حالت باید از لول کنترل‏‌های که دامنه‏‌ی پوشش ارتفاع زیادی را دارند (مانند انواع کابلی آن) استفاده کنید یا دو عدد لول کنترل در دو ارتفاع مختلف نصب نمایید.

انواع لول سوئیچ‏‌ها عبارتند از:

لول سوئیچ مکانیکی: این دسته از لول کنترل‏‌ها نوعی ساده و سنتی از لول کنترل می‏‌باشند که ساده‌‏ترین آن‏ها را می‌‏توان در سیفون توالت و یا شناور کولرهای آبی مشاهده کرد. عملکرد آن بسیار ساده و در عین حال کاربردی می‏‌باشد. یک شیر یک‌طرفه توسط یه محور یا شفت به شناور یا فلوتر متصل شده است. وقتی سطح آب یا مایع بالا می‌رود، شناور را با خود بالا برده و شناور توسط محور متصل شده به آن شیر را می‌بندد. هنگامی که سطح مایع پایین بیاید برعکس این اتفاق می‌افتد و شیر باز می‌شود. لول کنترل‏‌های مکانیکی در محل‏هایی استفاده می‏‌شوند که نیازی به سوئیچ نیست و می‏‌خواهیم مستقیم خود شیر مسیر آب را باز و بسته کند. همچنین با فشار زیادی سر و کار نداشته باشیم. کولرهای آبی مناطق دور از دسترس بیش‌ترین محل‏‌های نصب این نوع لول کنترل‏‌ها می‌‏باشند.

لول سوئیچ جیوه‌‏ای (mercury switch): در زمان‌‏های قدیم بیش‌تر لول سوئیچ‌‏هایی که در دما و فشار عمل می‏‌کردند از سوئیچ‏‌های جیوه‏‌ای بهره می‏‌بردند. سوئیچ‏‌های جیوه‏‌ای با استفاده از حبس کردن جیوه در یک مخزن غالبا شیشه‏‌ای ساخته می‌‏شوند به این صورت که چون جیوه مایع است و از طرفی رسانای الکتریکی نیز هست می‏‌تواند جریان الکتریکی را عبور دهد. پس کلید را طوری طراحی می‏‌کردند که با چرخاندن کلید، جیوه در قسمتی که در چپ و راست آن سیم‏‌های الکتریکی قرار دارد پر شود و بین سیم‏‌ها ارتباط الکتریکی برقرار کند و لول کنترل سوئیچ دهد. زمانی که دوباره سوئیچ را به سمت دیگر بچرخانیم جیوه در قسمت دیگر محفظه پر می‏‌شود و جریان الکتریکی قطع می‏‌گردد. این جابجایی توسط مکانیسم الاکنگی انجام می‏‌گیرد که یک محور طراحی می‏‌گردد که یک طرف آن به فلوتر یا شناور متصل است و طرف دیگر به سوئیچ جیوه‏‌ای متصل است. امروزه به دلیل خطرناک بودن جیوه و احتمال زیاد شکستن سوئیچ و آلودگی‏‌های محیطی، تولیدکنندگان سعی در جمع‏‌آوری سوئیچ‏‌های جیوه‏‌ای و تغییر مکانیسم عملکرد این لول سوئیچ‏‌ها دارند. در حال حاضر تنها نوع لول سوئیچ جیوه‏‌ای موجود در بازار لول کنترل‏‌های کله گاوی یا لول سوئیچ دیگ بخار می‏‌باشد. 

لول سوئیچ ساچمه‌‏ای ( Float Level Switch ): لول سوئیچ‏‌های ساچمه‌‏ای از مکانیسم الاکلنگی برای انتقال تغییرات مکانیکی سطح سیال به سوئیچ استفاده می‏‌كنند، با این تفاوت که این بار سوئیچ یک کلید ساچمه‏‌ای است. در کلیدهای ساچمه‌‏ای دو سر پل را طوری می‏‌سازند که یک ساچمه بین آن‏‌ها قرار گیرد و یک ساچمه‏‌ی فلزی را در مسیری قرار می‌‏دهند که زمانی که فلوتر چرخید ساچمه‏‌ی فلزی حرکت کرده و بین دو تیغه‏‌ی سوئیچ قرار گیرد. در این حالت ارتباط الکتریکی برقرار می‏‌شود و سوئیچ عمل می‏‌کند. با تغییر زاویه‌‏ی فلوتر، دوباره ساچمه از بین دو فلز به مکان اولیه‌ی خود باز می‏‌گردد و سوئیچ قطع می‏‌شود. پرمصرف‏‌ترین انواع لول سوئیچ‏‌های ساچمه‌‏ای نوع کابلی آن می‏‌باشد که به آن فلوتر چاهی یا لول سوئیچ کابلی می‌‏گویند. این لول کنترل‏‌ها بیش‌تر برای پمپ‌‏های کف‏کش، چاه‌‏ها و منابع آب استفاده می‏‌شوند.

لول سوئيچ الکترومکانیکی- الکترومغناطیسی ( Magnetic Level Switches ): لول کنترل‏‌های الکترومکانیکی دسته‌‏ی بزرگی از لول کنترل‏‌ها را شامل می‏‌شوند که همگی بر اساس خاصیت الکترومغناطیسی و آهن‌ربایی عمل می‏‌کنند. این گروه از لول کنترل‏‌ها/لول سوئیچ‏‌ها کاربرد عمده‌‏ی صنعتی دارند و به دلیل طول عمر و عملکرد بالا و ایمن و در عین حال مدرن بودن، کاربرد بسیار گسترده‏‌ای در صنعت و اتوماسیون دارند. در تمامی این لول سوئیچ‌‏ها شما با یک شناور و یک سوئیچ سر و کار دارید که هر دو دارای آهن‌ربا هستند. این آهن‌رباها با جذب یا دفع یکدیگر موجب حرکت سوئیچ می‏‌شوند. خوبی این دسته کنترل‏‌کننده‏‌های سطح این است که سیال به هیچ عنوان با سوئیچ یا قسمت الکترونیکی در تماس نخواهد بود و این موجب امنیت و طول عمر بالای دستگاه می‌‏شود. در صنعت ما با مواد خورنده، حرارت و فشار بالا سر و کار داریم. جدا بودن سوئیچ از سیال دارای اهمیت زیادی می‏‌باشد که در این لول کنترل‏‌ها لحاظ گردیده است. دیگ بخار، خطوط بخار و اسید، مخازن سوخت، دی ایریتورها و موادغذایی همگی موارد مصرف این تیپ لول سوئیچ‏‌ها و کنترل کننده‏‌های سطح می‌‏باشند. انواع مختلفی از لول کنترل‏‌های الکترومغناطیسی ساخته شده است که بر اساس مکانیسم‌‏های مختلفی کار می‏‌کنند.

لول سوئیچ الاکلنگی: یک شناور به یک محور متصل است و این محور حول یک مرکز به صورت الاکلنگی رفت و آمد می‏‌کند. در انتهای محور یک آهن‌ربا نصب شده است. آهن‌ربایی نیز در آن طرف لول کنترل در قسمتی که سوئیچ وجود دارد نصب می‌گردد. قطب‏‌های هم‌نام رو به هم قرار می‌گیرند تا زمانی که دو آهنربا از کنار هم عبور می‌‏کنند یکدیگر را دفع کرده و موجب جابجایی سوئیچ می‏‌گردند. 

لول سوئیچ محوری( Vertical level switch ): در این تیپ لول کنترل، محور از وسط شناور عبور می‏‌کند و فلوتر در مسیر محور حرکت رفت و برگشتی دارد. داخل فلوتر یک آهن‌ربا نصب شده و در هر قسمت از محور که نیاز به عمل کردن سوئیچ باشد یک رله مغناطیسی قرار می‌‏گیرد. این سوئیچ‏‌ها با قرار گرفتن در میدان مغناطیسی عمل می‏‌کنند و سیگنال برقرار می‏‌شود. معمولا این تیپ کنترل کننده‏‌های سطح از بالای مخزن نصب می‏‌شوند و برای مخزن‏‌هایی که محدودیت نصب از جانب دارند به کار می‏‌روند. البته که محدودیت ارتفاع در این لول سوئیچ‏‌ها وجود خواهد داشت.

لول سوئیچ الکترونیکی ( Electronic Level Switch ) : این دسته از لول سوئیچ‏‌ها بر اساس خاصیت القایی فلزات و سیالات عمل می‌‏کنند. با استفاده از الکترود یا شمع‏‌هایی که در مخزن قرار می‏‌گیرد سیگنال‌‏های الکتریکی به کنترل پنل دستگاه ارسال می‏‌شود و این سیگنال‌‏ها به سوئیچ تبدیل شده و در سیسیتم اعمال می‏‌گردند. سوئیچ‏‌های الکترونیکی در برخی موارد بسیار کاربردی و در برخی موارد غیر مفید هستند و مهم است که در انتخاب آن‏ها دقت شود.

لول سوئیچ التراسونیک (ultrasonic level Switch ): با پیشرفت علم مخابرات از امواج برای تشخیص سطح مایعات نیز استفاده می‏‌شود. امروزه لول سوئیچ‌‏های راداری یا التراسونیک آهسته آهسته راه خود را در میان بازار ابزار دقیق باز کرده و کاربردهای خود را به کاربران می‏‌شناسانند. زمانی که می‏‌خواهیم سیال با لول کنترل تماس نداشته باشد، زمانی که سیال خاصیت چسبندگی بالایی دارد و یا از لحاظ بهداشتی دارای ضریب خاصی باشد که مورد توجه کاربر است می‌‏توان از لول کنترل‏‌های التراسونیک استفاده کرد. مثلا در صنعت کاغذ برای سنجیدن سطح مخزن خمیر کاغذ از این لول کنترل‏‌ها استفاده می‏‌شود چرا که خمیر کاغذ چسبندگی و گرانروی بالایی دارد و معمولا انواع دیگر لول سوئیچ‏‌ها در سنجش سطح این نوع سیال دچار مشکل و خرابی بلند مدت می‏‌شوند.

لول سوئیچ دیاپازونی (diapason level switch): لول سوئیچ دیاپازونی نوعی سوئیچ کنترل سطح می‌‏باشد که در دو مدل موجود می‌‏باشد، یک مدل جهت کنترل سطح مواد جامد پودری و نوع دیگر جهت کنترل سطح سیالات مورد استفاده قرار می‏‌گیرد. عملکرد سوئیچ سطح لرزشی بر اساس ارتعاش و تغییر فرکانس ارتعاش می‌‏باشد. دو شاخه استیل کنترلر سطح لرزشی، پیش از رسیدن سطح مواد جامد پودری و یا سیال به محل نصب آن، شروع به لرزش با فرکانس مشخصی می‏‌کنند. 

لول سوئیچ خازنی (capacitance level switch): لول سنج خازنی در واقع یکی از روش‏‌های اندازه‏‌گیری سطح سیالات با خاصیت خازنی می‌‏باشد. می‏‌دانیم كه مواد مختلف دارای ثابت‏‌های دی‌الكتریك متفاوتی می‏‌باشند. خازنی را در نظر بگیرید كه ماده‏‌ی دی الكتریك آن از دو بخش هوا و مایع تشكیل شده باشد، با افزایش مقدار مایع، ضریب دی الكتریك كلی خازن تغییر می‏‌كند. از این خاصیت می‌‏توان برای اندازه‌‏گیری ارتفاع و سطح سیالات استفاده نمود. به عنوان مثال می‌‏خواهید وقتی منبع پر شد پمپ خاموش شود و تا خالی شدن منبع خاموش مانده و بعد از خالی شدن منبع پمپ مجدد شروع به کار کند.

لول سوئیچ دیافراگمی (diaphragm Level switch): لول سوئیچ‏‌های دیافراگمی را می‌‏توان هم برای مواد پودری و هم برای مایعات مورد استفاده قرار داد ولی برای مواد پودری و جامدات کاربرد بیش‌تری دارند. این لول سوئیچ‌‏ها یا کنترلرهای سطح به صورت مکانیکی بدون نیاز به تغذیه از طریق فشاری که بر ممبران یا غشاء نازک دیافراگم مانند آن‏‌ها وارد می‏‌شود و انتقال این فشار به یک میکرو سوئیچ خروجی مناسب مانیتورینگ وضعیت پر و خالی بودن مخزن موادی نظير حبوبات، مواد پودری و در برخی موارد مایعات را امکان‌‏پذیر می‏‌کند. راحتی کاربرد و شرایط خاص عملکردی نظیر دماهای بالا و یا محیط‏‌های انفجاری و همچنین نیاز نداشتن این سنسور به تغذیه از مزایای این کنترلرهای سطح می‌‏باشد.

لول سوئیچ ارتعاشی (vibrating level switch): دارای یک نوسان کننده با فرکانس نوسانی مشخص می‌‏باشند که فرکانس مربوطه با برخورد به سنسور تغییر کرده و این تغییر نشانگر رسیدن سطح سیال به ارتفاع مشخص شده است.

لول سوئیچ پره‌‏ای (پدالی) (paddle level switch): لول سوئیچ یا کنترلر سطح پره‌‏ای بیش‌تر در مخازن مواد غذائی و یا تانک‌‏های مواد جامد پودری و دانه‌‏بندی شده نظیر گرانول، پرک و ماسه كاربرد دارند. مکانیزم این کنترلرهای سطح الکترومکانیکی است. زمانی که سطح مواد به پره می‏‌رسد از حرکت پره جلوگیری می‏‌کند و فشار ناشی از ایستادن پره باعث می‏‌شود موتور از محور خود جابجا شود و میکروسوئیچ تعبیه شده در ترمینال، هد سطح سنج را تحریک می‏‌کند و با توجه به محل نصب شده، کنترل سطح خروجی متناسب را با پر یا خالی بودن سطح مخزن انجام می‌‏دهد.

لول سوئیچ نوری (beam breaker switch): شامل یک فرستنده و گیرنده‌‏ی نوری بوده و از انعکاس نور برای تشخیص ارتفاع سیال استفاده می‌نمایند.