زجاج الرؤية

يُعد زجاج الرؤية أو مقياس الماء نوعًا من أجهزة استشعار المستوى ، وهو عبارة عن أنبوب شفاف يمكن من خلاله لمشغل الخزان أو الغلاية مراقبة مستوى السائل الموجود بداخله.

قد تكون نوافذ الرؤية البسيطة مجرد أنبوب بلاستيكي أو زجاجي موصول بقاع الخزان من جهة وأعلى الخزان من الجهة الأخرى. ويكون مستوى السائل في نافذة الرؤية مساويًا لمستوى السائل في الخزان. أما اليوم، فقد حلت مفاتيح العوامة المتطورة محل نوافذ الرؤية في العديد من هذه التطبيقات.

إذا كان السائل خطيرًا أو تحت ضغط، فيجب اتخاذ ترتيبات أكثر تعقيدًا. في حالة الغلاية، يتساوى ضغط الماء في الأسفل مع ضغط البخار في الأعلى، لذا فإن أي تغيير في مستوى الماء سيظهر على المقياس. قد يكون الأنبوب الشفاف (الزجاج نفسه) مُغلفًا في الغالب بغطاء معدني أو زجاجي مُقسّى لحمايته من التلف الناتج عن الخدش أو الصدمات، ولتوفير الحماية للمشغلين في حالة الكسر. عادةً ما يحتوي هذا الغطاء على لوحة خلفية منقوشة لجعل تأثير تكبير الماء في الأنبوب أكثر وضوحًا، مما يُسهّل القراءة. في بعض القاطرات التي تعمل فيها الغلاية بضغوط عالية جدًا، يُصنع الأنبوب نفسه من زجاج مُقسّى مُدعّم بالمعدن. ^{[ 1 ]} من المهم الحفاظ على مستوى الماء عند المستوى المُحدد، وإلا سينكشف الجزء العلوي من غرفة الاحتراق، مما يُشكّل خطر ارتفاع درجة الحرارة ويُسبب تلفًا، وربما عطلًا كارثيًا.

للتأكد من أن الجهاز يعطي قراءة صحيحة وأن الأنابيب المتصلة بالغلاية غير مسدودة بالترسبات الكلسية ، يجب "تحريك" مستوى الماء عن طريق فتح الصنابير بسرعة بالتناوب والسماح بتدفق قصير من الماء عبر صمام التصريف. ^{[ 2 ]}

يوصي المجلس الوطني لمفتشي الغلايات وأوعية الضغط بإجراء اختبار يومي موصوف من قِبل المعهد الوطني الأمريكي للمعايير، الفصل 2، الجزء الأول - 204.3، مقياس مستوى الماء. مع أن هذا الإجراء ليس إلزاميًا بشكل صارم، إلا أنه مصمم لتمكين المشغل من التحقق بأمان من أن جميع أجزاء زجاج الرؤية تعمل بشكل صحيح وأن وصلاتها بالغلاية سليمة التدفق، وهو أمر ضروري للتشغيل السليم.

يجب فحص زجاج مقياس الغلاية دوريًا واستبداله إذا تبين أنه أصبح رقيقًا بالقرب من صواميل التثبيت ، ولكن قد يحدث عطل أثناء التشغيل. يُتوقع من السائقين حمل أنبوبين أو ثلاثة أنابيب زجاجية، مقطوعة مسبقًا بالطول المطلوب، بالإضافة إلى حلقات مانعة للتسرب من القنب أو المطاط، لاستبدال الأنابيب أثناء العمل. ^{[ 1 ]} كان الإلمام بهذا الاحتمال المقلق بالغ الأهمية، لدرجة أنه كان يتم كسر الزجاج عمدًا في كثير من الأحيان بينما يكون السائق المتدرب على منصة القيادة، لتدريبه على تركيب أنبوب جديد. ^{[ 3 ]} على الرغم من تركيب صمامات كروية أوتوماتيكية في قواعد التثبيت للحد من انبعاث البخار والماء المغلي، إلا أنها قد تتعطل بسبب تراكم الترسبات الكلسية. كان الإجراء المعتاد هو إمساك مغرفة الفحم أمام الوجه بينما تمتد اليد الأخرى، التي تمسك الغطاء للحماية، لإغلاق الصمامات الموجودة على طرفي الزجاج.

يُعدّ مقياس الانعكاس أكثر تعقيدًا في تركيبه، ولكنه يُتيح تمييزًا أوضح بين الغاز (البخار) والسائل (الماء). فبدلًا من احتواء المادة في أنبوب زجاجي، يتكون المقياس من جسم معدني مشقوق رأسيًا، مثبت عليه صفيحة زجاجية متينة على الجانب المفتوح للشق المواجه للمستخدم. يحتوي الجزء الخلفي من الزجاج، الملامس للمادة، على أخاديد مصبوبة على سطحه، تمتد رأسيًا. تُشكّل هذه الأخاديد نمطًا متعرجًا بزوايا 90 درجة. ينكسر الضوء الساقط الداخل إلى الزجاج عند السطح الخلفي الملامس للمادة. في المنطقة الملامسة للغاز، ينعكس معظم الضوء من سطح أخدود إلى آخر، ثم يعود باتجاه المستخدم، فيظهر بلون أبيض فضي. أما في المنطقة الملامسة للسائل، فينكسر معظم الضوء داخل السائل، مما يجعل هذه المنطقة تبدو سوداء تقريبًا للمستخدم. من أشهر ماركات مقاييس الضغط الانعكاسية: كلارك-ريلاينس، وإيغيما، وتي جي آي إلمادور، وبينبيرثي، وجيرغسون، وكلينجر، وسيزار-بونيتي، وكينكو. ونظرًا لطبيعة المواد الكاوية المستخدمة في معالجة الغلايات لمنع الترسبات الكلسية (مُنَقِّيات المياه)، فإن مقاييس الضغط الانعكاسية تتآكل بسرعة بفعل الماء، ما يُفقدها دقتها في عرض مستوى السائل. لذا، يُنصح باستخدام مقاييس ثنائية اللون لأنواع معينة من الغلايات، وخاصة تلك التي تعمل بضغط يزيد عن 60 بار.

يُفضّل عمومًا استخدام مقياس ثنائي اللون للمواد الكاوية لحماية الزجاج. يتكون المقياس من جسم معدني مشقوق رأسيًا، مع زجاج قوي عادي في الأمام والخلف. سطحا الجسم الأمامي والخلفي ليسا متوازيين رأسيًا. خلف جسم المقياس، توجد مصادر ضوئية بطولين موجيين مختلفين تمامًا، عادةً الأحمر والأخضر. نتيجةً لاختلاف انكسار الضوء الأحمر والأخضر، يظهر السائل باللون الأخضر للمستخدم، بينما يظهر الغاز باللون الأحمر. على عكس مقياس الانعكاس، يتميز الزجاج في هذا المقياس بسطح مستوٍ لا يحتاج إلى التلامس المباشر مع المادة، ويمكن حمايته بطبقة من مادة شفافة مقاومة للمواد الكاوية، مثل السيليكا. من أشهر الشركات المصنعة لمقاييس مستوى ثنائية اللون عالية الجودة: Clark-Reliance، وKlinger، وFPS-Aquarian، وIGEMA، وQuest-Tec.

يحتوي المؤشر المغناطيسي على عوامة على سطح السائل مزودة بمغناطيس دائم. يُحفظ السائل في حجرة مصنوعة من مادة قوية غير مغناطيسية، مما يغني عن استخدام الزجاج. يتكون مؤشر المستوى من عدد من الريش المغناطيسية المحورية، مرتبة فوق بعضها البعض، ومثبتة بالقرب من الحجرة التي تحتوي على العوامة. يتميز وجهي الريش بلونين مختلفين. عندما يمر المغناطيس لأعلى ولأسفل خلف الريش، فإنه يتسبب في دورانها، مما يُظهر لونًا للمنطقة التي تحتوي على السائل، ولونًا آخر للمنطقة التي تحتوي على الغاز. تشير منشورات العديد من الشركات المصنعة إلى أن المؤشرات المغناطيسية هي الأنسب للضغوط العالية جدًا و/أو درجات الحرارة المرتفعة، وللسوائل الكاوية.

تم بناء أول قاطرة مزودة بهذا الجهاز في عام 1829 بواسطة جون راستريك في ورش ستوربريدج الخاصة به. ^{[ 4 ]}

تطورت أدوات المراقبة الصناعية بتطور الصناعة نفسها. فالزجاج الشفاف الحديث، الذي يُعرف أيضاً بنافذة الرؤية أو منفذها، يتميز بتصميم أكثر تطوراً من مقياس مستوى الماء، ويمكن إيجاده في خزانات المواد الكيميائية وغيرها من المنشآت الصناعية، بما في ذلك مصانع الأدوية والأغذية والمشروبات والغاز الحيوي. ^{[ 5 ]} ويتيح الزجاج الشفاف للمشغلين مراقبة العمليات داخل الخزانات والأنابيب والمفاعلات والأوعية بصرياً.

الزجاج الشفاف الصناعي الحديث عبارة عن قرص زجاجي مثبت بين إطارين معدنيين، يتم تثبيتهما بواسطة براغي وحشيات، أو يُدمج القرص الزجاجي مع الإطار المعدني أثناء التصنيع. يُستخدم في هذا النوع من الزجاج إما زجاج الصودا والجير أو زجاج البوروسيليكات ، ويُختار المعدن، وهو عادةً نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، بناءً على خصائص القوة المطلوبة. يتميز زجاج البوروسيليكات بتفوقه على الأنواع الأخرى من حيث مقاومة التآكل الكيميائي وتحمل درجات الحرارة، بالإضافة إلى شفافيته. ^{[ 6 ]}

تُعرف نوافذ الرؤية المدمجة أيضًا بالزجاج المُجهد ميكانيكيًا، لأن الزجاج يُقوّى بضغط الحلقة المعدنية. تُسخّن قرص زجاجي وحلقة فولاذية محيطة به، مما يؤدي إلى انصهار المادتين. ^{[ 7 ]} وعندما يبرد الفولاذ، ينكمش، ضاغطًا الزجاج ومُكسبًا إياه مقاومة للشد. ولأن الزجاج عادةً ما ينكسر تحت تأثير الشد، فمن غير المرجح أن ينكسر الزجاج المُجهد ميكانيكيًا ويُعرّض العمال للخطر. تُصنع أقوى نوافذ الرؤية من زجاج البوروسيليكات، نظرًا للاختلاف الكبير في معامل تمدده.

• مؤشر الوقود
• قابس منصهر

• مقياس الانعكاس، ومقياس الزجاج المسطح أو الشفاف، ومقياس الفتحات، FPS-Aquarian أُرشف بتاريخ 4 يوليو 2017 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .