پنوماتیک
هیدرولیک
سنسور
اتوماسیون صنعتی
ابزار دقیق
برق صنعتی
سیم و کابل
سنسور حرارتی چگونه دما را اندازهگیری میکند؟
پرکاربردترین ابزار دماسنجی سنسور حرارتی یا دماسنج صنعتی، چشم بینای سیستمهای کنترلی است. این قطعات دمای سیالات، هوا و اجسام را پایش میکنند. در صنعت، کنترل دما حیاتی است. دمای بالا یا پایین میتواند محصول را خراب کند یا انفجار ایجاد کند. سنسورهای حرارتی انواع مختلفی دارند. اما همه آنها یک هدف مشترک دارند: تبدیل دما به سیگنال الکتریکی. این سیگنال به PLC یا کنترلر ارسال میشود.
دو تکنولوژی اصلی: ترموکوپل و RTD اصلیترین روشهای اندازهگیری، استفاده از ترموکوپل و RTD است. ترموکوپل (Thermocouple) از دو فلز مختلف تشکیل شده است. اتصال این دو فلز در برابر گرما، ولتاژ تولید میکند. این ولتاژ بسیار کوچک است اما قابل اندازهگیری است. برخلاف ترموکوپل، RTD (مقاومت دماسنج) از مقاومت الکتریکی استفاده میکند. این سنسور با تغییر دما، مقاومت خود را تغییر میدهد. تغییر مقاومت توسط مدار الکتریکی خوانده میشود.
مکانیزم اثر ترموالکتریک در سنسورهای ترموکوپل، اثر سیبک (Seebeck) عمل میکند. وقتی دو جسم فلزی مختلف داغ میشوند، الکترونهای آزاد در آنها جریان پیدا میکنند. این جریان یک ولتاژ DC ایجاد میکند. مقدار این ولتاژ رابطه مستقیمی با دما دارد. ترموکوپها رنج دمایی وسیعی را پوشش میدهند. آنها میتوانند تا هزاران درجه را تحمل کنند. این ویژگی آنها را برای کورهها مناسب کرده است.
مکانیزم تغییر مقاومت در RTD
سنسورهای RTD معمولاً از پلاتینیوم ساخته شدهاند. فلز پلاتینوم، واکنش بسیار دقیق و خطی به دما دارد. وقتی دما بالا میرود، مقاومت پلاتینوم نیز افزایش مییابد. این افزایش بسیار قابل پیشبینی است. دقت RTD بسیار بالاتر از ترموکوپل است. برای کاربردهای دقیق مثل آزمایشگاهها، RTD بهترین گزینه است. اما رنج دمایی آن محدودتر است (معمولاً تا چند صد درجه).
نقش ترنسمیتر در خروجی سنسورهای حرارتی به تنهایی سیگنال ضعیفی دارند. این سیگنال برای انتقال دور مسافت طولانی مناسب نیست. ترنسمیتر دما، این مشکل را حل میکند. ترنسمیتر سیگنال میکروولت یا اهم را به استاندارد صنعتی (مثلاً 4-20 میلیآمپر) تبدیل میکند. این تبدیل باعث میشود نویز کمتر روی سیمها اثر بگذارد. ترنسمیتر باید نزدیک سنسور نصب شود. این کار دقت اندازهگیری را حفظ میکند.
عوامل مؤثر بر دقت چند عامل بر دقت سنسور حرارتی تأثیر میگذارد. اول، زمان پاسخ (Response Time) است. سنسور باید زمان کمی بگذرد تا دمای محیط را جذب کند. دوم، محفظه سنسور (Thermowell) است. اگر سنسور درون محفظه فلزی باشد، سرعت واکنش کمتر میشود. اما محفظه از سنسور در برابر خوردگی و ضربه محافظت میکند. انتخاب سایز و متریال محفظه بسیار مهم است.
نظرات کاربران