آرشیو آذر ماه 1399

دماسنج­هاي مقاومتي (RTD):

دماسنج­هاي مقاومتي يا سنسور هاي اندازه گيري دما از خاصيت تغيير ميزان مقاومت در برابر دما استفاده مي كنند. آنچه كه در مورد دماسنج­هاي مقاومتي مهم است، تغييرات مقاومت بر حسب دما (Ohm/°C ) مي­باشد.

اين نوع سنسور ها در دو گروه قرار دارند. گروه اول سنسورهايي كه با افزايش دما مقاومتشان كم مي­شود و دسته دوم سنسورهايي كه با افزايش دما مقاومتشان افزايش مي­يابد. اسم اين سنسورها از دو قسمت تشكيل شده است قسمت اول جنس فلز بكار رفته در سنسور را مشخص مي­كند و قسمت دوم اسم مقاومت سنسور در دماي 0 °C را نشان مي­دهد. به­طور مثال در RTD PT-100، PT معرف فلز پلاتين است و مقاومت خروجي سنسور در دماي 0 °C برابر 100 Ω است. از انواع RTDهاي موجود مي­توان به Pt100، Pt 200، Pt 500 و Pt 1000 اشاره كرد كه متداولترين آنها Pt 100 است.

گروه مهندسين آريس نماينده tempsens آلمان

تلفن 44050128-44051549-44050429

فكس:44050325

ايميل:info@aris-eng.com

واتساپ:09128168112

ترموكوپل ها جفتهاي غير همگون از سيمهاي فلزي هستند كه در انتها به يكديگر وصل شده اند ، كه بر ساس اختلاف دما به وجود آمده در انتهاي اين سيمها يك ولتاژ ترموالكتريك در دوسر باز اين سيمها ايجاد مي شود.

 اتصالي كه در پروسه اندازه گيري دما قرار داده مي شود hot junction  ناميده مي شود.

ترموكوپل ها يا به صورت bead thermocouples هستند كه داراي ويژگي هاي قيمت پايين و سرعت پاسخ دهي بالا هستند و يا درون پراب ها ساخته مي شوند. انواع گوناگون پراب ها مناسب براي كاربرد هاي گوناگون اندازه گيري دما از قبيل صنعتي،علمي، تحقيقات پزشكي،صنايع غذايي و ... هستند.

انواع ساختارهاي تيپ ترموكوپل ها به شرح ذيل مي باشد:

1.  Exposed: براي اندازه گيري دماي گاز غيرخورنده روان و يا ساكن در زماني كه حساسيت بالا و پاسخ دهي سريع مورد نياز است.
2. Ungrounded: اين نوع اتصال براي واسط خورنده مناسب است هرچند كه پاسخ دهي حرارتي آهسته تر است. در كاربردهايي كه بيش از يك ترموكوپل به تجهيزات ابزاردقيق ديگر اتصال داده شده است، جهت جلوگيري از سيگنالهاي اشتباهي كه در مدارهاي اندازه گيري رخ مي دهد، ممكن است عايق ضروري مي باشد. اگر نوع تيپ ترموكوپل مشخص نشده باشد ، اين نوع تيپ به عنوان استاندارد در نظر گرفته مي شود.
3. Grounded: اين نوع اتصال براي كاربردهاي فشار بالا و همچنين براي واسط خورنده مناسب است. در اين حالت پاسخ دهي سريع تري را نسبت به اتصال  ungrounded  ولي حفاظت پايينتري دارد .

انواع ترموكوپل

1. ترموكوپل هاي Base Metal

اين نوع ترموكوپل ها از تركيب فلزات معمولي و ارزان قيمت ساخته شده اند. ترموكوپل هاي تايپ E، J، K، N از رايج ترين انواع ترموكوپل هستند. هريك از پايه هاي اين ترموكوپل متفاوت با ديگري و تركيبي از آلياژهاي مخصوص هستند .

• • تايپ E: ترموكوپل تايپ E از پايه مثبت كرومل(90% نيكل/ 10% كروميوم) و پايه منفي كنستانتان (45% نيكل /55% مس) ساخته شده است و رنج دمايي اين نوع ترموكوپل 200- تا 900 درجه سانتيگراد مي باشد. ترموكوپل تايپ E  بالاترين خروجي ميلي ولت (EMF) را در بين تمامي تايپهاي ترموكوپل را داراست.سنسورهاي تايپ E  در دماي زير صفر درجه سانتيگراد ، محيط هاي اكسيدي و يا جو ساكن  قابل استفاده  مي باشد و لي در محيط هايي كه داراي سولفور و جو داراي اكسيژن پايين و يا خلا نبايد استفاده شوند.
  • تايپ  J: ترموكوپل هاي تايپ  J پايه مثبت آهن و پايه منفي كنستانتان  دارد. ترموكوپلهاي تايپ J  رنج دمايي مناسبي از 0 تا 750 درجه سانتيگراد (32 تا 1400 درجه فارنهايت) و در خلا ، محيط اكسيدي و جو ساكن قابل استفاده مي باشد. يه دلايل مشكلات  اكسيداسيون  در رابطه با پايه آهن ، بايد در انتخاب اين نوع ترموكوپل در محيط هاي اكسيدي با دماي بالاي 537 درجه سانتيگراد دقت شود.
• • تايپ K : ترموكوپل تايپ  K از پايه مثبت  كرومل (90% نيكل / 10% مس) و پايه منفي آلومل (95% نيكل/ 5% منگنز، آلومينيوم و سيليكون) ساخته مي شوند. سنسورهاي تايپ K  براي استفاده در محيط هاي اكسيدي و يا در جو كاملا ساكن پيشنهاد مي شوند. ترموكوپل تايپ K  و E  براي استفاده در محيط هاي سولفوري مناسب نيستند.  به اين دليل كه تايپ K نسبت به تايپ E ، T ، J  مقاومت بيشتري نسبت به اكسيداسيون دارد ، استفاده اصلي اين تايپ در دماي بالاي 600 درجه سانتيگراد است ولي بايد از استفاده در شرايط با اكسيژن پايين و خلا خودداري شود.
  • تايپ  N: ترموكوپل هاي تايپ N از پايه مثبت NICRSIL (74.1% نيكل – 14.4% كروميوم – 1.4% سيليكون . 0.1% مگنزيوم) و پايه منفي NISIL (95.6% نيكل -4.4% سيليكون) ساخته مي شوند.رنج دمايي 270- تا  1300 درجه سانتيگراد مي باشد. تايپ N  بسيار شبيه تايپ K مي باشد به جز اينكه كمتر حساس به برخي اكسيداسيونها هستند.. تايپ N  نبايد در خلا در حايت بدون غلاف مورد استفاده قرار گيرد.

                       تايپ T: ترموكوپل هاي تايپ T از يك پايه مثبت مس و پايه منفي كنستانتان ساخته مي شود. رنج دمايي آن 200- تا 350 درجه سانتيگراد مي باشد. سنسورهاي تايپ T در محيط هاي اكسيدي و يا جو ساكن كاربرد دارند.

2. ترموكوپل هاي MI

ترموكوپل هاي عايق بندي شده با منيزيم اكسايد كه عموما به ترموكوپل هاي Mgo معروف هستند.  اين نوع ترموكوپل در رنج گسترده اي از جنس و قطر غلاف هاي مختلف وجو د داغرد كه در بسياري از فرآيند ها و آزمايشگاه ها مورد استفاده قرار مي گيرند. ماهيت اين نوع ترموكوپل ناهموار و قابل خم شدن است و به دليل قابليت استفاده در دماي بالاي آن تبديل به انتغاب محبوبي بين انواع ترموكوپل ها شده است.

3. ترموكوپل هاي مينياتوري

از عناصر ترموكوپل هاي Mgo با خلوص بالا و يك غلاف خارجي كه از آلياژ فولاد و نيكل تشكيل شده اند. 

و با توجه به اندازه مينياتوري كه دارد، داراي مزاياي بي شماري نسبت به ساير همتايان خود مي باشد.

4.ترموكوپل هاي فلز گرانبها

اين ترموكوپل ها از سيم هاي گرانبها و قيمتي مانند پلاتين و روديم ساخته شده اند. ترموكوپل هاي فلز گرانبها با لوله هاي سراميكي كه با المنت هاي ترموكوپل احاطه شده، مورد استفاده قرار مي گيرد.

5.ترموكوپل هاي مقاوم

ترموكوپل هاي فولاد مقاوم از سيم هاي فلزي كه تركيبي از تنگستن و رنيوم هستند، ساخته شده اند. اين فلزات گرانبها هستند و به سختي توليد ميشوند و سيم هايي كه با اين فلزات ساخته  ميشوند اغلب شكننده و بي دوام هستند.

گروه مهندسين آريس

نماينده انحصاري شركت TEMPSENS در ايران

تلفن : 44050128- 44050592 -44050429
فكس: 44050325
ايميل: www.info@aris-eng.com , www.sales@aris-eng.com
واتساپ: 09128168112
www.aris-eng.com

سيم و يا كابل ترموكوپل براي ساخت پراب هاي ترموكوپل استفاده مي شوند، براي اين كه دما را اندازه گيري كنند. تايپ هاي مختلف ترموكوپل از تركيب فلزات گوناگون در سيم ها ساخته شده اند.

عايق مورد استفاده بر روي سيم هاي ترموكوپل داراي رنگهايي است كه برساس استانداردهايي داراي كد شناسايي مي باشند. راهنماي كلي اين است كه عايق سيم منفي قرمز است و پايه مثبت هم رنگ ترموكوپل و همچنين رنگ عايق كلي كابل EXTENSION  ترموكوپل است. به طور معمول پوشش خارجي سيم ترموكوپل قهوه اي است.

فاكتورهاي بسيار زيادي هست كه مي تواند بر طول مورد استفاده ي ترموكوپل تاثير گذار باشد. به عنوان يك راهنمايي، براي طول زير 100 فوت ، AWG 20 يا سيم ضخيم تر در فضايي كه خالي از واسط الكترومغناطيسي است معمولاً مناسب است. دو فاكتور اصلي براي تصميم گيري براي طول مورد استفاده سيم ترموكوپل: 1) مقاومت كل حلقه 2) جلوگيري از نويز الكتريكي در سيگنال است. به اين دليل كه سيم هاي ترموكوپل از مواد مختلف ساخته شده است، مقاومت بسته به نوع آن و همچنين قطر سيم مي تواند متفاوت باشد. مقاومت حلقه قابل قبول توسط مقاومت وروردي مدار تقويت كننده تحت تاثير قرار مي گيرد. اما به صورت كلي مقاومت كل حلقه را بايد زير 100 اهم نگه داشت. مقاومت حلقه توسط ضرب طول (به فوت) در مقاومت در هر دو فوت ايجاد مي شود.  دومين فاكتور اصلي در راه اندازي يك سيم ترموكوپل اين است كه آن را از هرگونه ميدان مغناطيسي دور نگه داشت. سيم ترموكوپل يك ولتاژ پايين ايجاد مي كند ، به همين دليل ترموكوپل ها نبايد در نزديكي سيم هاي قدرت، موتورهاو .... مورد استفاده قرار گيرند. براي پايين بردن نويز، به طور معمول از عايق هاي Twisted shielded  يا Braided  استفاده مي شود. كابل ترموكوپل براي ارتباط بين پراب هاي ترموكوپل و تجهيزات كنترل طراحي شده اند.

كابل هاي ترموكوپل در 2 نوع طراحي شده اند:

 1.كابل هاي Extension : سيم هايي كه براي حداكثر محدوده دما مناسب است وبا دقت رتبه 2 در دسترس هستند.

2.كابل هاي جبران ساز(compensating) : سيم هايي كه از آلياژهايي كه مشابه مشخصات الكتريكي و مواد سازنده ترموكوپل در يك محدوده دمايي ساخته شده اند و فقط در رتبه 2 در دسترس هستند.  و مزيتشان نسبت به  ديگر كابل ها در قيمت كمترشان است.

3.كابل هاي MI

كابل هاي عايق بندي شده معدني حاوي رسانا هاي داخلي مشابه مواد سازنده ي ترموكوپل هستند.

مناسب دماي بالا و در كارخانه هاي شيميايي، در زمان لزوم براي مقاومت قطعي و در برابر تمام اسيد ها به كار مي رود.

-كابل هاي عايق بندي شده جبران ساز: داراي هادي دروني تايپ R,S,B و و غلاف هاي مسي هستند.

-كابل هاي عايق بندي شده RTD ها: داراي هادي دروني از جنس مس، آلياژهاي مس-نيكل، نيكل-كروم، و يا صفحه فلزي نيكل-مس دارند.

گروه مهندسين آريس نماينده شركت Tempsens  آلمان 

تلفن:44050128-44050429-44050592

فكس:44050325

ايميل:info@aris-eng.com

ترموول:

اتصال لوله­اي شكل است كه براي حفاظت سنسورهاي دمايي كه در پروسه­هاي صنعتي بكار رفته­اند، استفاده مي­شود. يك ترموول شامل يك لوله است كه از يك طرف بسته شده است. يك سنسور دما مانند ترمومتر، ترموكوپل و يا RTD در اين لوله قرار مي­گيرد. سيال ابتدا حرارت را به ديواره ترموول انتقال مي­دهد و سپس اين حرارت به سنسور مي­رسد. ترموول علاوه بر اينكه باعث مي­شود سنسور به­صورت مستقيم در معرض حرارت قرار نگيرد، اين امكان را به ما مي­دهد كه چنانچه نياز به تعويض سنسور (به ­دليل خرابي، نياز به تغيير دقت و ..) داشته باشيم به راحتي و بدون نياز به تغيير ساختار، آن را تعويض كنيم.

مشخصات مهم در ترموول:

• جنس: SS304، SS316، SS316L، SS321، SS310، HRS446، Inconel 600/800,601، Hastalloy، Monel، Alloy20، Titanium و ...
• نوع: تراشكاري شده، يكپارچه
• فرايند اتصال: پيچاندن، از طريق فلنج
• ساختار: فلنج دار، رزوه­اي، پيچ و مهره­دار و ...
• مدل هاي فلنج دار معمولاً در لوله هايي با فشار بالا و زمانيكه لازم باشد تا ترموول راحت از مكان خود خارج شود استفاده مي شوند.
• مدل رزوه اي در محيط هاي غير مخرب، كم دما و كم فشار و زمانيكه برداشتن راحت ترموول خيلي مورد نياز نباشد، استفاده مي شود.
• مدل جوشكاري­شده در محيط هايي با فشار و دماي بالا (مانند لوله­هاي بخار بويلر و ...) و زمانيكه برداشتن راحت ترموول مورد نياز نباشد، استفاده مي شود.
• شكل لوله: راست، مخروطي، پله ­اي

مدل هاي مخروطي و پله اي در مقايسه با مدل مستقيم داراي اتقال حرارت بهتر و به همين دليل سرعت پاسخ بالاتري هستند. مدل مخروطي در مقايسه با مدل مستقيم در فلوهاي با جريان بالا مناسب­تر است چون داراي ضريب سختي بالاتري است.

                                    ترموول مخروطي رزوه اي   

        ترموول شامل فلنج    ترموول راست     

 ترموول پله اي رزوه اي

گروه مهندسين آريس نماينده tempsens آلمان

تلفن 44050128-44051549-44050429

فكس:44050325

ايميل:info@aris-eng.com

واتساپ:09128168112

ترانسميتر دما:

ترانسميتر تجهيزي است كه يك كميت فيزيكي را اندازه گيري كرده وآن را به مكاني دورتر مثل اتاق كنترل انتقال دهد. اين تجهيز مي تواند نيوماتيكي و يا الكترونيكي باشد. در نوع الكترونيكي جريان 4~20 mA و در نوع نيوماتيكي فشار هواي3~15 bar از سوي ترانسميتر به كنترلرهاي الكترونيكي و نيوماتيكي ارسال مي شود. خروجي بدست آمده از ترانسميترها قابل استفاده در نمايشگرها، سيستم هاي PLC و تمام تجهيزات كنترلي مي باشد و امروزه ترانسميتر مصرف زيادي در صنايع نفت، گاز، پتروشيمي، فولاد، سيمان، ريخته گري، داروسازي، مهندسي پزشكي و بطور كلي هر سيستمي كه نياز به اتوماسيون صنعتي دارد، پيدا نموده است.

همانطور كه پيشتر گفته شد، در صنعت براي اندازه گيري دما، معمولاً از دو روش اساسي استفاده مي شود، براي دماهاي بالا معمولاً ترموكوپل به كار مي رود و براي دماهاي كمتر معمولاً ازRTDها استفاده مي­شود. در حالت ترموكوپلي تغييرات دما تبديل به يك ولتاژ خيلي كم در حد ميلي ولت مي شود كه بسيار نويزپذير و حساس مي باشد و براي انتقال به مسافت بيش از چند متر اصلاً مناسب نيست و براي اتصال ترموكوپل به وسايل ديگر نياز به سيم هاي خاص و همجنس آن مي باشد. در صورت استفاده از RTDها، تغييرات دما تبديل به تغييرات مقاومت اهمي سنسور مي شود، و خواندن اين مقاومت احتياج به مدار خاصي دارد و در صورت اتصال دو سيمه يا سه سيمه در مسافت هاي بيشتر از چند متر مقاومت سيم ها باعث قرائت اشتباه دماي اندازه گيري شده مي شود.

با توجه به نواقص مطرح شده در انتقال مستقيم داده­هاي خروجي ترموكوپل و RTD به مركز كنترل و مانيتورينگ، از انواع مختلفي از ترانسميتر­ها كه به ترانسميترهاي دمايي معروف است، استفاده مي­شود كه در ادامه به معرفي مدل­هاي پركاربرد آنها پرداخته خواهد شد.

گروه مهندسين آريس نماينده tempsens آلمان

تلفن 44050128-44051549-44050429

فكس:44050325

ايميل:info@aris-eng.com

واتساپ:09128168112