سنسورهای نشتی یا دتکتورهای تشخیص نشتی المان‌هایی هستند که اگر نشتی در یک لوله یا سیستم حاوی مایعات رخ دهد، آن را تشخیص خواهند داد
به طور کلی از تکنولوژی تشخیص نشتی برای تشخیص مشکلات بالقوه‌ای که با نشت مایعات یا گازها ممکن است بروز کند؛ استفاده می‌شود. سنسورهای نشتی در صنایع به وفور استفاده می‌شوند. همچنین در مناطق مسکونی نیز استفاده روز افزونی دارند چرا که نشت گاز و آب از لوله‌ها یا دیگر وسایل خانه می‌تواند صدمات جبران ناپذیری را به بار بیاورد.
در این مقاله به شرح سنسورهای نشتی به خصوص سنسورهایی که برای نشت آب یا دیگر مایعات به کار می‌روند، خواهیم پرداخت.
قسمت‌هایی که احتمال نشت آب از آنها بالاست
تشخیص نشت آب برای صاحبان خانه و صنایع امری ضروری می‌باشد. در یک خانه قسمت‌های زیادی وجود دارد که ممکن است آب از آنها نشت کند که برخی از آنها شامل موارد زیر می‌باشد:
- لوله‌های آب سرد که پس از کنتور آب قرار گرفته‌اند و آب خانگی را تامین می‌کنند.
- هیترهای آب گرم که آب را گرم و ذخیره می‌کنند.
- لوله‌های آب گرم که آب گرم شده را به رادیاتورها یا مبدل‌ها انتقال می‌دهند.
- سوپاپ‌های اطمینان که هنگامی که فشار آب از مقدار معینی فرتر رفت، بخشی از آن را تخلیه می‌کنند.
- سیستم فاضلاب خانگی که آب مصرف شده را به سیستم فاضلاب شهری یا چاه انتقال می‌دهد.
- اتصالات یخچال برای یخ‌سازها و تولید آب سرد
- لوله شی برای شیرهای آب، شلنگ‌ها و دیگر اتصالات این چنینی
- سیستم‌های لوله کشی در خانه‌های مسکونی به تدریج دچار فرسایش و نشتی می‌شوند. معمولا از لوله‌های مسی در خطوط تامین آب استفاده می‌شود. همچنین لوله‌های پلاستیکی تامین آب لباسشویی پس از چندین سال استفاده دچار فرسودگی و تخریب خواهد شد. البته میزان نشتی آب توسط قطر لوله و مدت زمانی که نشتی ناشناخته باقی می‌ماند، محدود خواهد شد.
- مخازن آب داغ و بویلرهای خانگی ممکن است با فشار بیش از حد آب مواجه شوند که به این دلیل مجهز به دستگاه های کنترلی هستند که با تنظیم فشار آب مانع از آسیب رسیدن به سیستم انتقال آب می شود. آب همانند بسیاری از مواد در مواجهه بر گرما انبساط می یابد و سیستم هایی که از آب گرم استفاده می کنند، باید مجهز به یک مکانیزم جبران ساز باشند تا آمادگی تحمل حجم اضافی آب گرم را داشته باشند. اما اگر پوسته ی مخزن دچار نشتی باشد و مخزن به طور کامل پر شده باشد، انبساط آب گرم ممکن است باعث افزایش غیرقابل پیش بینی فشار شود و در نتیجه سوپاپ اطمینان با باز شدنش مقداری از آب را خارج کند.
سنسورهای نشتی قطعاتی با اهمیت هستند که از آنها می‌توان برای تشخیص شرایط آب استفاده کرد و به این وسیله صاحبان خانه یا اماکن ادارای، تجاری و کارخانه‌ها به وجود آب در نقطه‌ای که قاعدتا باید خشک و عاری از رطوبت باشد پی می‌برند.
انواع سنسورهای نشتی
متدهای زیادی وجود دارد که از آن برای تشخیص آب و نشت مایعات استفاده می‌شود. یک نوع از سنسورها از هدایت الکتریکی برای تشخیص اینکه چه زمانی آب با سنسور تماس پیدا کرده استفاده می‌کنند. نوع دیگری از سنسور نیز در لوله‌ی اصلی که تغذیه بخش‌های کوچک‌تر را بر عهده دارد، قرار می گیرد و نرخ جریان و مصرف آب را با استفاده از اطلاعاتی که از اندازه‌گیری به دست آورده محاسبه می‌کند تا متوجه شود آیا سیستم دچار نشتی می‌باشد یا خیر.
کنتور آب
از کنتورهای آب برای اندازه‌گیری میزان آب مصرفی استفاده می‌شود. این سنسورها قابلیت تشخیص نشتی را دارا هستند. کنتورهای آب مکانیکی دارای یک دیسک دوار هستند که با مصرف آب شروع به گردش می‌کنند. با شمارش تعداد دفعاتی که دیسک می‌چرخد می‌توان میزان حجم آبی که از کنتور می‌گذرد را محاسبه کرد. در شرایط معمولی اگر هیچ آبی در خانه مصرف نشود، دیسک دوار باید از گردش باز بیفتد. اما اگر گردش دیسک ادامه داشت به این معناست که یکی از لوله‌ها نشتی دارد.
سنسورهای تماسی تشخیص نشتی مستقیم
این سنسورها انواع مختلفی دارند و در مکان هایی نصب می‌شوند که احتمال نشت آب فوق العاده بالاست: مانند خشک شویی یا موتورخانه‌ها که ممکن است لباس شویی ها، بویلرها، هسترهای آب و دستگاه های تقلیل فشار آب دچار نشتی شوند. این سنسور دارای گروهی از پراب هاست که روی زمین قرار می‌گیرند. هنگامی که الکترودها یا پراب‌ها در تماس با آب قرار می‌گیرند، یک مدار الکتریکی به وجود خواهد آمد که به دلیل رسانا بودن آب می‌تواند سیگنال الکتریکی را انتقال دهد و این سیگنال باعث به صدا در آمدن آلارم می شود.
از این سنسورها می توان برای تشخیص مایعاتی که رسانا هستند استفاده کرد. البته انواعی که می‌توانند در زیر فرش یا موکت قرار بگیرند نیز موجود می‌باشند. با این وجود دارای قابلیت تنظیم ارتفاع نیستند و بسیار باریک می‌باشند.
سنسورهای تشخیص نشتی نقطه‌ای
این نوع سنسورها بسیار کارآمد هستند. با این وجود تنها می‌توانند در مساحت محدودی عمل کنند. هنگامی که نیاز به تشخیص نشتی در محیطی با مساحت بالا احساس می‌شود، باید از سنسورهای کابلی استفاده نمود. این سنسورها از یک کابل که دورش سیم هایی مجهز به حسگر پیچیده شده استفاده می‌کنند و همانند سنسورهای دسته اول هنگامی که یک مایع هادی جریان الکتریکی با کابل برخورد می‌کند، مدار الکتریکی کامل شده و با فعال شدن آلارم، نشت مایعات را نشان خواهد داد.
با استفاده از یک سنسور نشتی، کابلی یا طناب مانند، مکانی با مساحت بالا که احتمال نشتی در آن زیاد است، می تواند مورد پایش قرار بگیرد. گزینه دیگری که می‌تواند در این شرایط مورد استفاده قرار بگیرد، از دو سیم نواری که انعطاف زیادی دارند استفاده می‌کند. این سیم‌ها دور لوله پیچیده می‌شوند و می‌توانند نشتی را در هر جا که اتفاق بیفتد؛ تشخیص دهند. در برخی مواقع می توان از TDR (Time Delay Reflection) برای سنسورهای تشخیص نشتی استفاده کرد.
سنسورهای تشخیص نشتی که بر اساس جریان آب کار می‌کنند
قطعاتی هستند که می‌توانند در لوله‌های آب تغذیه کننده مناطق مسکونی یا صنعتی مورد استفاده قرار بگیرند. گفتنی است این سنسورها نیازی به تماس مستقیم با آب ندارند و فشار و نرخ جریان آب را مورد بررسی قرار می‌دهند. به دست آوردن این اطلاعات می‌تواند در تشخیص اینکه لوله‌های آب دچار نشتی شده‌اند یا خیر مفید باشد. تعداد زیادی از این نوع سنسورها در سیستم‌های هوشمند ساختمان‌ها مجتمع شده اند که ارسال پیغام‌های هشدار مستقیم را مسیر می‌کنند.
گروهی از این سنسورها در لوله های آب تعبیه شده‌اند و دارای یک شیر کنترل‌گر می‌باشند که می‌تواند از کنترل پنل خانه یا موبایل صاحبخانه دستور بگیرد و با بسته شدن از نشتی شیر جلوگیری کند. در چنین شرایطی میزان آسیب به خانه و وسایل آن به حداقل می‌رسد. با وجود اینکه سنسورهای نشتی که بر اساس جریان آب کار می کنند قادر هستند نشتی را تشخیص دهند، اما نمی توانند محل دقیق نشتی را مشخص کنند. سیستم های تشخیص نشتی که از هر دو سنسور نقطه‌ای و جریان آب بهره می‌برند و به اینترنت متصل شده‌اند، می توانند محل دقیق نشتی را تشخیص دهند و واکنش مناسب را از خود نشان دهند. سنسورهای دیگری نیز می توانند به این سیستم متصل شوند تا یخ زدگی لوله ها بر اثر دمای فوق العاده پایین و ایزولاسیون ضعیف را نیز تشخیص دهند.
سایر روش‌های تشخیص نشتی
متد تشخیص نشتی غیر مستقیم در سیستم‌های بسته مانند تانک‌ها از سنسورهای تعیین سطح مایعات بهره می برند. در این حالت، چک می شود آیا سطح مایع ثابت مانده یا کاهش سطح داشته‌است.
اگر سنسور تشخیص دهد که سطح مایع در حال پایین رفتن است، آلارم ها فعال می شوند تا محل دقیق نشتی تعیین شود. المان هایی مانند سوییچ‌های شناور، سنسورهای تعیین سطح نقطه‌ای و سنسورهای تعیین سطح پیوسته می‌توانند به تشخیص محل نشتی کمک کنند.
متدهای دیگری که برای تشخیص نشتی به کار می روند، از آثار آکوستیک و سیگنال های اولتراسوند بهره می‌برند. امواج فراصوت به لوله‌ها ارسال می‌شوند و از طریق تکنیک های پردازش سیگنال می توان محل نشتی را تشخیص داد. میزان ضخامت دیواره‌ی لوله به عنوان یک مقدار رفرنس در نظر گرفته می‌شود و هر جا که ضخامت کم باشد، دچار خوردگی شده و به احتمال زیاد در آینده سوراخ خواهد شد.
دربرخی موارد نیز از سنسورهای اپتیکال یا نوری استفاده می‌شود. این سنسورها اشعه مادون قرمز از خود ساطع می‌کنند که توسط یک فتورزیستور تشخیص داده می‌شود. وجود مایع در سنسور ضریب شکست نور را تغییر می‌دهد و دامنه موجی که به فوتورزیستور می‌رسد؛ کاهش پیدا خواهد کرد.
کاربردهای سنسور نشتی
از سنسورهای تشخیص نشتی کابلی یا طناب مانند می‌توان برای تشخیص نشتی مایعات رسانا بهره برد. همچنین سنسورهای دیگری وجود دارند که می‌توان از طریق آنها به وجود یا عدم وجود اسیدها، روغن، مواد شیمیایی یا دیگر مواد غیررسانا پی برد. سنسورهای تشخیص نشتی مایعات روغنی از یک سنسور کابل مانند استفاده می‌کنند که با یک پوشش سیلیکونی پوشانده شده‌است. هنگامی که کابل در تماس با روغن قرار می‌گیرد، پوشش سیلیکونی بر اثر جذب روغن متورم می شود و در این حالت مقاومت الکتریکی سیم داخل کابل تغییر می‌کند که می‌تواند دوباره تمیز شود و پس از مرمت محل نشتی دوباره در جای خودش قرار بگیرد.
از سنسورهای تشخیص نشتی در سایت‌های تولید مواد شیمیایی، صنایع پتروشیمی، کارخانه‌ها و خانه‌های مسکونی استفاده می‌شود.
