سطح سنجی یا به عبارت دیگر اندازه گیری ارتفاع سطح سیال، به منظور کنترل ارتفاع سطح و جلوگیری از سرریز شدن در مخازن و برخی از دستگاه های فرایندی صورت می پذیرد.
اندازه گیری ارتفاع سیال درون مخزن و کنترل آن توسط قطع و وصل جریان ورودی و خروجی  به محیط مخزن از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین جهت از دو نوع یا حتی 3 نوع وسیله اندازه گیری به منظور برآورد دقیق ارتفاع در مخازن استفاده می گردد.

1. از جمله تجهیزات مورد استفاده به منظور کنترل و اندازه گیری سطج می توان به شاخص سطح (نمایشگر سطح)، لول سوئیچ، لول متر (ترانسمیتر) و سنسور سطح اشاره نمود.
2. 
3. شاخص سطح:
   با قرار دادن نمايشگر سطح (شاخص سطح) بر روی مخازن می توان میزان دقیق ارتفاع مواد داخل مخزن را در بیرون از مخزن نمایش داد.
4. لول سوئیچ:لول سوئیچ ها که دارای سنسور اندازه گیری سطح می باشند، به منظور کنترل و اندازه گیری سطح سیالات از کف مخازن تا بالای سطح سیالات در صنایع متعدد استفاده می گردند. لول سوئیچ ها با ارسال فرمان های ON-OFF به مدارهای الکترونیکی می توانند تجهیزات مختلف (الکتروپمپ ها، سلونوئیدها و … ) را کنترل نمایند. در واقع به منظور اطلاع از میزان سطح و اعمال کنترلی نیازمند ادواتی هستیم که در صورت رسیدن میزان سطح به مقادیر مورد نیاز، سوئیچ مربوطه به فرمان قطع و وصل جریان را صادر نماید. لول سوئیچ ها را می توان عمدتا در انواع زیر تقسیم بندی نمود:
   • لول سوئیچ های شناوریدر لول سوئیچ های شناوری، تغییر سطح مایع موجب حرکت شناور داخل محفظه دستگاه می گردد که حرکت شناور از طریق اهرم های ارتباطی و هم چنین چرخش محورها از طریق بازوی نگهدارنده به کلیدهای جیوه ای منتقل گردیده و این امر موجب حرکت جیوه داخل کلید از یک سمت به سمت دیگر می گردد که در نهایت باعث برقراری جریان ما بین الکترودهای آن می شود. بدین طریق ارسال فرمان های ON-OFF به مدارهای الکتریکی امکان پذیر می گردد.

     
     از ویژگی های لول سوئیچ های شناوری می توان به موارد زیر اشاره نمود:

     • کنترل مستمر و منظم سطح سیال
     • قابلیت نصب در مکان هایی با حرارت بالا
     • قابلیت نصب در مکان هایی که نیاز به ضریب اطمینان بالا دارد
     • با قابلیت نصب در مکان های پرخطر که احتیاج به مجوز و گواهی عملکرد دارد
     • عدم احتیاج به تعمیرات و سرویس پیاپی
     • دارا بودن آب بندی کامل با استفاده از مکانیزم بیلوز سیل
   •  لول سوئیچ های التراسونیک (سطح سنج مافوق صوت)

     به منظور تصفیه آب و کنترل پمپ در اندازه گیری های جریان های عبوری از کانال های رو باز و همچنین برای اندازه گیری سطح مایعات بسیار ویسکوز و نزدیک به جامدات از لول سوئیچ های التراسونیک در صنایع مختلف استفاده می گردد. این سنسورها امواج اکوستیکی با فرکانس بالا (200KH تا 20KH) از خود ساطع کرده که در برخورد با سیال منعکس گردیده و توسط مبدل شناسایی می شوند.

   • لول سوئیچ های لرزشی، ارتعاشی

     از لول سوئیچ های لرزشی (دیاپازونی) به منظور کنترل سطح مایعات و جامدات پودری در صنایع مختلف استفاده می گردد. لول سوئیچ های لرزشی قابلیت اندازه گیری سطح پودرهای خیلی ریز و جامدات گرانول را دارا بوده و همچنین توانایی اندازه گیری سطح پودرهای بسیار سیال و مواد الکترواستاتیک را با تعیین فرکانس های ارتعاشی مناسب و تنظیم حساسیت مناسب دارا می باشند.
     لول سوئیچ لرزشی در حالت عادی با فرکانس تعریف شده ای شروع به ارتعاش می نماید. زمانی که سیال مورد نظر به سطح مشخص می رسد، تغییر محیط دامنه موجب می گردد که  مقدار فرکانس ارتعاش تغییر نماید و در نهایت فرمان خروجی سوئیچ مورد نظر صادر می گردد.

   • لول سوئیچ های پره ای
     از لول سوئیچ های پره ای به منظور اندازه گیری سطح در تانک های مواد جامد پودری و دانه بندی شده نظیر گرانول، ماسه … استفاده می شود. در لول سوئیچ های پره ای یک پره فلزی به موتور الکتریکی متصل است که تا زمان نرسیدن سطح مواد به پره فلزی بصورت عادی در حال چرخش می باشد. به محض رسیدن سطح مواد به محل تعبیه پره، پره فلزی از حرکت می ایستد و فشار ناشی از ایستادن پره موجب می گردد که موتور از محور خود جابجا گردیده و در نهایت لول سوئیج فرمان پر یا خالی بودن سطح مخزن را ارسال نماید. به لول سوئیچ های پره ای اصطلاحا Paddle Level Switch  می گویند.

     در هنگام انتخاب لول سوئیچ های پره ای لازم است به موارد زیر توجه نمایید:

     • نوع تغذيه مدار
     • طول شفت ونوع اتصال آن
     • میزان گردش موتور (چند دور در دقيقه)
   • لول سوئیچ خازنی
     لول سوئیچ های خازنی به صورت پیوسته و گسسته توانایی مانیتور کردن مقادیر حداکثر و حداقل در مخازن را دارند. از لول سوئیچ های خازني به منظور بررسی تعیین سطح مواد پودري، گرانول يا پرک و یا به منظور مشخص کردن نقاط مرزي دو مايع با چگالي مختلف در مخازن استفاده می شود. در لول سوئیچ های خازنی هر چقدر مقدار مواد بين الکترود و سطح مخزن بيشتر باشد، خاصيت دي الکتريک خازن بيشتر شده و بر اساس آن ميتوان خروجي متناسب با ارتفاع مخزن به دست آورد.
     از مزاياي تعیین سطح از طریق لول سنج های خازنی، می توان به نبود قطعه متحرک و همچنين پايداري عملکرد در مدت زمان طولاني اشاره نمود.
   • لول سوئیچ دیافراگمی

     به منظور اندازه گیری سطح  مایعات و  به خصوی سطح مواد پودری و جامدات از لول سوئیچ های دیافراگمی در صنایع مختلف استفاده می گردد. لول سوئیچ های دیافراگمی به صورت مکانیکی بدون نیاز به تغذیه از طریق فشاری که بر ممبران یا غشاء نازک دیافراگم و مانند آنها وارد می شود، می توانند با انتقال این فشار به یک میکرو سوئیچ، خروجی مناسب جهت مانیتورینگ وضعیت پر و خالی بودن مخزن را ارسال نمایند.
     از جمله مزایا لول سوئیچ های دیافراگمی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

     • راحتی کاربرد در شرایط خاص عملکردی (دماهای بالا و یا محیط های انفجاری)
     • نیاز نداشتن این سنسور به تغذیه
   • لول سوئيچ ادميتانس خازني
     از لول سوئیچ های ادميتانس خازني به منظور اندازه گیری و تعیین سطح وسیعی از مواد جامد، مایعات آلی و دوغاب استفاده می شود. این سنسورها را با دی الکتریک ثابت حداقل ۱/۱ (کک و خاکستر) و حداکثر ۸۸ (آب) یا بیشتر، می توان برای اندازه گیری طراحی کرد. لجن ها، دوغاب ها، کیک دی هیدرات، فاضلاب ها (با دی الکتریک ثابت تقریبا ۵۰) و مواد شیمیایی مایع مثل آهک زنده (با دی الکتریک ثابت تقریبا ۹۰) را نیز می توان با این سنسورها اندازه گیری نمود. لول سوئیچ ادمیتانس دارای بخش محافظ (guard section) می باشد و به همین دلیل تنها تغییر جریان ادمیتانس بین بخش فعال و دیواره مخزن  (tank wall) توسط مدار مشخص می شود.
5. لول ترانسمیتر (سطح سنج):
   از لول ترانسمیتر به منظور اندازه گیری یکی از پارامترهای فیزیکی (METERING) و تبدیل آن به سیگنالی استاندارد (نظیر 4 تا 20 میلی آمپر یا صفر تا ده ولت) در پروسه های کنترل فشار، تعیین سطح ارتفاع ماده درون مخزن و .. و انتقال آن به مکانی دورتر مثل اتاق کنترل (TRANSFER) به منظور کنترل و مانیتورینگ استفاده می شود.
   خروجی به دست آمده از لول ترانسمیترها قابل استفاده در نمایشگرها، سیستم های پی ال سی (PLC) و تمام تجهیزات کنترلی می باشد.
   امروزه ترانسمیتر مصرف زیادی در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، فولاد، سیمان، ریخته گری، داروسازی، مهندسی پزشکی و به طور کلی هر سیستمی که نیاز به اتوماسیون صنعتی دارد، پیدا کرده است. لول ترانسمیترها را می توان به موارد زیر تقسیم بندی نمود:
   • لول ترانسمیتر شناورلول ترانسمیترهای شناور مناسب جهت اندازه گیری سطح آب، روغن دیزل و انبار زغال و … می باشد. در لول ترانسمیترهای شناور، زمانی که شناور بالا و پایین می رود، چرخ دنده ی ماشین به شناور متصل شده، موجب حرکت فنر می شود، اندازه سطح را بر طبق یک مقیاس نمایش می دهد و در نهایت موجب تولید سیگنال آنالوگ می گردد.
   • لول ترانسمیتر مغناطيسي
     در لول ترانسمیتر مغناطیسی یک آهنربا در داخل شناوری که روی سطح مایع قرار دارد، تعبیه می‌گردد. با حرکت شناور چرخش نوارهای مغناطیسی بیرون مخزن و با توجه به تفاوت رنگ در دو طرف این نوارها، به سادگی می‌توان با مشاهده رنگ نوارها به موقعیت سطح مایع در مخزن پی برد.
     از لول ترانسمیتر مغناطیسی به منظور اندازه گیری سطح (ارتفاع) مایعات در مخازن استفاده می شود. لازم به ذکر است که در این روش امکان قرائت ارتفاع به صورت محلی و همچنین انتقال سیگنال به نقطه ای دیگر نیز موجود می باشد. همچنین استفاده از این روش دارای مزایایی از جمله افزایش ضریب ایمنی، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و هزینه های عملیاتی بلند مدت و … می باشد.
   • لول ترانسمیتر هوشمند
   • پارامترهاي مهم و اساسي در انتخاب سطح سنج ها عبارتند از:
     • رنج دمايي (دامنه دمایی)
     • فشار مخزن يا فشار خط
     • تعداد ونوع خروجي مورد نظر
     • شرايط محيطي
     • ارتفاع قابل اندازه گيري
     • نوع اتصال
     • چگالي يا ويسكوزيته سيال
     • نوع سيال
     • دقت تجهيز
6. سنسورهای کنترل سطح عبارتند از:
   سنسور المان حس کننده ای است که کمیت های فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیت های الکتریکی پیوسته آنالوگ یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می نماید. سنسورها در انواع دستگاه های اندازه گیری، مورد استفاده قرار می گیرند.
   انواع سنسورهای کنترل سطح به گروه های زیر تقسیم بندی می گردند:
   •  سنسور کنترل سطح نوریاز سنسورهای کنترل سطح نوری به منظور تشخیص سطح مایعاتی مثل الکل، اتر، آب مقطر، انواع اسیدها و روغن های صنعتی و … استفاده می شود. این سنسورها، بر مبنای ارسال امواج مادون قرمز مدوله شده و دریافت امواج شکست یافته از نوک منشوری شکل سنسور عمل می نمایند. در صورت تماس نوک سنسور با مایع زاویه شکست امواج تغییر یافته و به گیرنده نمی رسند و خروجی سنسور تغییر حالت می دهد. جنس بدنه این سنسورها از فولاد ضدزنگ و جنس پروب آنها از آکرولیک انتخاب شده است که در مقابل مایعات مختلف و اسیدها بسیار مقاوم می باشد.

     

   • سنسور کنترل سطح مغناطيسي
     از سنسورهای کنترل سطح مغناطیسی به منظور تشخیص سطح مایعات در یک یا چند نقطه مشخص در مخازن استفاده می شود. سنسورهای کنترل سطح مغناطیسی به طور عمودی بدون نیاز به منبع تغذیه در مخزن نصب می گردند. سنسورهای کنترل سطح مغناطیسی مجهز به شناوری از جنس پلی آمید می باشند که با قرار گیری در سطح مایعات موجود در مخزن، به همراه مایع جابجا می شود. حرکت شناور در طول میله باعث تحریک سویچ های داخل میله گردیده و خروجی دستگاه را فعال می نماید.
   • سنسور کنترل سطح خازني

     سنسورهای کنترل سطح خازنی (سنسورهای بدون تماس و بدون کنتاکت الکتریکی) نوعی از سنسور های مجاورتی به حساب می آیند که به منظور تشخیص وجود مواد در مخازن فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. سنسور کنترل سطح خازن برای کنترل سطوح در مخازنی که از مواد پودری، مایع و با دانه دانه پر شده اند، مناسب می باشند. علی رغم شباهت این سنسورها با سنسورهای القایی، سنسورهای کنترل سطح خازنی علاوه بر مواد فلزی قابلیت تشخیص مواد غیر فلزی (شیشه، کاغذ، پلاستیک، مایعات، پارچه) را نیز دارا می باشند. همچنین از سنسور های سطح خازنی می توان به عنوان مولد پالس به منظور کنترل وضعیت برنامه ماشین آلات برای شمارنده ها و آشکارسازی تقریبا تمام مواد فلزی و غیر فلزی استفاده نمود.

     سنسورهای خازنی کنترل سطح در دو نوع به شرح زیر تولید می گردند:

     • سنسورهای خازنی کنترل سطح با پروب روکش دار: مناسب برای مواد هادی جریان الکتریسیته مانند آب، اکسیدآهن، اکسید آلومینیوم و…
     • سنسورهای خازنی کنترل سطح با پروب بدون روکش: مناسب برای مواد با مقاومت الکتریکی بالا مانند سیمان، خاک چینی، گچ، انواع روغن، گرانول های پلاستیکی، پودرسرامیک و … .

     از سنسورهای کنترل سطح خازنی به منظور تعیین سطح آب در بطری های پلاستیکی، تشخیص اجسام مات و سیاه، تشخیص پودر داخل بطری ها، تشخیص سیم با کابل های مسی و … استفاده می گردد.