اندازه گیری نقطه ای سطح در صنعت بسیار کاربرد دارد، جهت اندازه گیری حد بالای مخازن، حد پایین مخازن و یا مشخص کردن نقطه های بیشتری در مخازن مایعات شفاف همچون آب استفاده از لول سوئیچ نوری به کار گرفته میشود. از این لول سوئیچ ها معمولا باید در مخازنی که مایعات شفاف در آنها نگهداری میشود کاربرد داد. سطح سنج های نوری از یک فرستنده و گیرنده نوری ساخته شده اند و براساس بازتابش نور از سطح اجسام و یا عبور نور از درون سیال عمل می کنند، به عبارتی دیگر سنسورهای نوری یا انکساری با تکیه بر اصول اشعه مادون قرمز یا تغییر جهت نور مرئی (انکسار) در هنگام عبور از میان سطح مشترک بین دو رسانه پایه گذاری شده اند. این سنسورها از شیشه و یا پلاستیک شفاف ساخته شده اند و انتهای مخروطی شکل دارند.
زمانی که سنسور در فاز بخار قرار دارد بیشتر نور LED به درون منشور منعکس میشود و هنگامی که منشور در داخل مایع غوطه ور شده باشد بیشتر نور به درون مایع شکسته خواهد شد و مقدار نور بازتابیده شده که دریافت میشود افت میکند. بنابراین کاهش انعکاس نور تماس با مایع پروسه را نشان میدهد. سنسورهای نوری به گونه ای طراحی شده اند که باید در مایع غوطه ور شوند. بنابراین هر تعداد از سنسور را می توان بر روی یک لوله عمودی و یا در کنار مخزن نصب کرد تا بتوان چندین نقطه از سطح را آشکار کرد.
سوییچ های نوری انواع مختلفی دارند، نوع اول سنسورهایی هستند که گیرنده و فرستنده آنها در مقابل یکدیگر نصب می شوند، نوری که از فرستنده ساطع می شود تا زمانیکه به مانعی برخورد ننماید(مانند سطح مایع درون مخزن) درمسیر مستقیم حرکت کرده و به گیرنده میرسد. زمانی که سطح سیال بالا می آید و مابین گیرنده و فرستنده قرار می گیرد، پرتوهای نور در اثر وقوع پدیده شکست منحرف شده و به گیرنده نمی رسند، دراین زمان خروجی سطح سنج فعال شده و وجود سیال در ارتفاع مشخص را گزارش می نماید.
در نوع دیگری از این سنسورها گیرنده و فرستنده در بالای مخزن و در کنار یکدیگر نصب می شوند. نوری که از فرستنده ساطع می شود، سنسور با اندازه گیری زمان رفت و برگشت نور، سطح سیال درون مخزن را اندازه گیری می کند.چنانچه ارتفاع سیال درون مخزن افزایش یابد زمان رفت و برگشت نور کاهش خواهد یافت.
مزایای لول سوئیچ نوری
- ظاهری ساده و کوچک
- طول عمر زیاد به دلیل نداشتن قسمت های مکانیکی
- سرعت و عملکرد سریع
- تعویض آن بسیار ساده و سریع بوده
- نیاز به کالیبراسیون ندارد
