Temperature gauge
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
Temperature gauge
نشان دهنده ها وسایلی جهت نمایش انواع کمییات موجود در صنعت از قبیل فشار، دما، فلو، نیرو یا وزن، سطح مواد و دهها کمیت دیگر، می باشند.
دماسنج عقربه ای یا گیج دما چیست؟
گیج دما یا دماسنج های عقربه ای، نمایشگر آنالوگ درجه حرارت نقطه ای خاص است که با توجه به عملکرد به دو قسمت تقسیم می شوند :
1- دماسنج های پرشده actuated
2- دماسنج های بی متال Bimetal
دما سنج های بی متال
عملکرد دماسنج بیمتال بر اساس افزایش یا کاهش طول یک فلز با توجه به تغییرات دما میباشد.
طبق قابلیت نشان داده شده در شکل بالا، داخل گیج دما، دو عدد فلز با ضریب انبساط طولی مختلف متصل به هم هستند و به صورت یک کویل میباشند. یک سر کویل آزاد و سر دیگر آن ثابت میباشد. اگر دما تغییر کند، قسمت انتهای آزاد کویل که متصل به عقربه میباشد شروع به چرخیدن میکند و میزان دما بوسیله عقربه نمایش داده می شود.
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
2-دما سنج های پر شده:
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
2-1-دماسنج پر شده از جیوه با نشاندهی سیستم فشار
این نوع دماسنج با استفاده از تغییر فشار جیوه ناشی از تغییر دما کار میکند، یعنی تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار جیوه پر شده میگردد و بدینوسیله دما توسط یک فشار سنج عقربه ای که بر اساس دما کالیبره شده است نمایش داده می شود.
2-2-دماسنج پر شده از مایع با نشاندهی سیستم فشار
این نوع دماسنج با استفاده از تغییر فشار مایع ناشی از تغییر دما کار میکند، یعنی تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار مایع پر شده میگردد و بدینوسیله دما نشان داده میشود. مایع پر شده میتواند الکل،نفت و غیره باشد.
2-3-دماسنج با نشاندهی سیستم فشار بخار
این نوع دماسنج حاوی مایع فرار در داخل حسگر گرمایی بوده و تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار بخار اشباع شده مایع پر شده میگردد و بدینوسیله دما نشان داده میشود.
2-4-دماسنج با نشاندهی سیستم فشار گاز
در این نوع دماسنج تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار گاز پر شده میگردد و بدینوسیله دما نشان داده میشود. گاز پر شده باید گازی بی اثر نظیر نیتروژن یا هلیوم باشد.
مهمترین کاربرد ترمومترهای پرشده، برای مواقعی است که پراب دما بیش از 1 متر با نمایشگر عقربه ای فاصله داشته باشد. به این مدل ها کاپیلاری دار یا دنباله دار می گویند که دنباله بین 1 تا 5 متر می تواند باشد.(شکل فوق- مدل وسط)
پارامترهای مهم در انتخاب یک گیج دما عقربه ای :
- قطر صفحه نمایش مثال : 6 سانت یا 10 یا 16
- رنج دمایی مثال : 0-100 درجه (ماکزیمم 500 درجه سانتیگراد)
- مکان اتصال دنباله : از زیر، سر تلسکوپی و از پشت (شکل زیر به ترتیب از چب به راست)
- جنس بدنه و غلاف
- پراب 5 یا 10 سانت یا 20 سانت یا کاپیلاری دار (متراژ دنباله)
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
ترمومتر دیجیتال پرتابل( حرارت سنج دیجیتال پرتابل Portable Digital Thermometer) چیست؟
برای اندازه گیری و بررسی درجه حرارت یا دما ترمومتر های دیجیتالی قابل حمل یا پرتابل (Portable Digital Thermometer) استفاده میشود ؛ در اولین نگاه ترمومتر ها به مولتی متر شبیه می باشند. این ترمومترها برای سنسور دما یک یا چند ورودی (ترموکوپل نوع K، J، Pt100 و…) دارند. همچنین صفحه نمایشگر دیجیتال برای نمایش دما به فارنهایت یا درجه سانتیگراد وجود دارد. قابل حمل یا پرتابل بودن و امکان تست وبررسی چندین نمونه دما در مکان ها و زمان های گوناگون از قابلیت این مدل ها می باشد .این در حالی است که سنسور های دمایی مانند Pt100 در مکانی به تنهایی ثابت می شود و تنها دمای همان نقطه را نشان می دهد.
این ترمومتر ها قابلیت اندازه گیری همزمان دما از دو تا 12 نقطه را دارد.شکل زیر بیانگر مثالی از حرارت سنج 4 کاناله با قابلیت اندازه گیری دما و نمایش همزمان دما است.
ترمومتر (حرارت سنج)همراه با دیتالاگر :
ترمومترهای دیجیتال در مدل های ساده خود شامل نمایشگر آنلاین دما هستند اما مدل های جدید ترمومترها دیتالاگر دارند. دیتالاگر حافظه ی دستگاه می باشد که قابلیت ذخیره داده را دارد. به عنوان نمونه تا 32000 مورد در زمان های از پیش تعیین شده دارد و بوسیله پورت RS-232 دستگاه تحت نرم افزار مربوط به همان ترمومتر به رایانه قابل انتقال هست. معمولا کابل دیتالاگر RS-232 می باشد که در بعضی برندها کابل بصورت USB می باشد که باید درایور مربوطه نیز نصب گردد. نرم افزار مخصوص دستگاه نیز اینترفیسی برای نمایش آنلاین و داده های از قبل ذخیره شده ترمومتر به صورت عددی، نموداری و … می باشد.
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
پراب های اندازه گیری دما :
پراب های اندازه گیری دما در ترمومتر های دیجیتال بسته به نوع کاربرد متفاوت است. در جدول زیر پرکاربردترین پراب ها آورده شده است:
به طور مثال در شکل فوق پراب ها از چپ به راست: پراب سیمی (مناسب برای اندازه گیری دماهای زیر 250 درجه سانتیگراد)، پراب میله ای PT100 (رنج : 50- تا 400 درجه سانتیگراد مناسب برای اندازه گیری دقیق دما)، پراب ترموکوپلی میله ای (مناسب برای اندازه گیری دما تا 1000 درجه سانتیگراد)، پراب ترموکوپلی سطحی (مناسب برای اندازه گیری دمای سطح مانند کوره تا 1200 درجه سانتیگراد)
پارامترهای مهم در انتخاب ترمومتر دیجیتالی پرتابل :
- تعداد سنسورهای ورودی
- نوع سنسور ترموموکوپل یا Pt100
- محدوده دمایی
- قابلیت اتصال به کامپیوتر و ذخیره اطلاعات (دیتالاگر)
ترمیستور(thermistor) چیست ؟ کاربردهای ترمیستور کدامند؟
در واقع ترمیستور (thermistor) به مقاومت هایی که به دما حساس میباشند و از مواد نیمه هادی تشکیل می شوند، گفته میشود. thermistor مخفف عبارت temperature sensitive resistors میباشد. در ترمیستور رابطه مقاومت الکتریکی با دما به صورت غیر خطی تغییر می کند. محدوده اندازه گیری ترمیستور از 70- تا 150 و حداکثر تا 316 درجه سانتی گراد میباشد. در بیشتر کاربردها مقاومت ترمیستور در محدوده 100 تا 100 کیلو اهم و در دومای 25 درجه سانتی گراد میباشد.
در شکل بالا نماد الکتریکی ترمیستور نشان داده شده است.
در زیر دسته بندی ترمیستورها شرح داده شده است:
ترمیستورها در دو نوع ضریب دمایی مثبت PTC (Positive Temperature Coefficient) و ضریب دمایی منفی NTC (Negative Temperature Coefficient) ساخته می شوند. با افزایش دما، در NTC مقاومت ترمیستور کم میشود و با زیاد شدن دما در PTC ،مقاومت آن زیاد میشود. امروزه بیشتر ترمیستورهای مورد استفاده NTC میباشند. ترمیستورها در شکل های مختلفی تولید میشوند که متداول ترین آن ها ،مهره ای ،میله ای ودیسکی میباشد.
در شکل زیر مثالی از ترمیستورها آورده شده است:
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
مزایای ترمیستور :
اندازه کوچک، پاسخ سریع, حساسیت بسیار بالا
معایب ترمیستور :
غیر خطی، محدوده دمایی کم، شکننده، مقاومت بالا و مشکلات نویز، ناپایداری و کالیبره نبودن
شکل زیر غیر خطی بودن یک NTC نشان می دهد :
کاربرد های ترمیستور :
با توجه به هزینه کم و حساسیت بالای ترمیستورها، اغلب برای تشخیص وضعیت¬های آلارم فرایند از ترمیستورها استفاده می شود؛ مانند دمای سیم پیچ موتورها، دمای یاتاقان ها و….
پارامتر های مهم برای انتخاب ترمیستور :
- نوع ترمیستور : NTC یا PTC
- مقاومت به طور مثال 1 کیلو اهم
- شکل ظاهری : دیسکی، مهره ای یا میله ای
- رنج دمایی که بیشترین رنج -73 to 316°C می باشد
- خطا بطور مثال : R25=100KΩ ±5%
ترموکوپل(Thermacouple) چیست و انواع آن کدامند؟
روش های اندازه گیری دما به شرح زیر میباشد:
1- اندازه گیری دما از راه غیر تماسی
- مادون قرمز
- صوتی
2- اندازه گیری دما از راه تماسی
- ترموکوپل
- RTD
- ترمیستور
ترموکوپل چیست؟
در صنعت معمولترین وسیله برای اندازه گیرهای الکتریکی دما ترموکوپل ها میباشند. مکانیزم ترموکوپل ها بر حسب پدیده سی بک (Seebeck) میباشد که وظیفه آنها تبدیل تغییرات دما به ولتاژ است(شکل زیر).
مزایای ترموکوپل چیست؟
از مزیت های ترموکوپل ها قیمت مناسب ،سادگی، استحکام و دوام زیاد جهت مصارف صنعتی و دقت مناسب میباشد. رنج اندازه گیری دمای ترموکوپل ها وسیع بوده و در شرایط محیطی متفاوت، به کار برده میشوند. ترموکوپل ها به علت ثابت زمانی کوچک سرعت پاسخ دهی خوبی دارند.غیر خطی بودن، تماسی بودن (در معرض اغتشاش و شوک و …)، دقت متوسط از معایب ترموکوپل ها، را می توان نام برد. برای استفاده کردن از ترموکوپل برای محافظت از سنسور در جاهایی که امکان ضربه یا لرزش هست از ترموول یا غلاف که باعث کاهش سرعت پاسخگویی می شود.استفاده می شود .
انواع ترموکوپل کدامند؟
از اتصال یک فلز و آلیاژ ساختمان، ترموکوپل ها ساخته می شوند و با عملکردی ساده به اندازه گیری دما در محدوده ی 270- تا حدود 1800 درجه میپردازند. ترموکوپل ها طبق جنس فلز و آلیاژشان به شش دسته تقسیم می شوند.
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
1. ترموکوپل نوع K چیست؟
این دسته از ترموکوپل ها از Ni-Al (به نام تجاری آلومل Alumel) و سیم فلزی Ni-Cr (به نام تجاری کرومل Chromel ) تشکیل شده است. ترموکوپل نوع K قیمت ارزانی دارد و بسیار پر کاربرد میباشد. محدوده عملکرد این نوع ترموکوپل از 250- تا 1300 درجه سانتی گراد میباشد(این محدوده مطلق نیست و به سازنده آن بستگی دارد) مثلا ترموکوپل میله ای نوع K تا محدوده 1300 درجه سانتی گراد را اندازه گیری میکند اما ترموکوپل سیمی دارای محدوده اندازه گیری از 40- تا 250 درجه سانتی گراد میباشد. ترموکوپل نوع K دارای خاصیت ضد اکسیداسیون میباشد که به دلیل استفاده از مس است. بنابراین استفاده از آنها در کوره ها توصیه میشود.
2. ترموکوپل نوع J چیست؟
این دسته از ترموکوپل ها از آلیاژهای مس- نیکل Cu-Ni (کنستانتان Constantan ) و فلز آهن تولید می شود. رنج دمایی ترموکوپل نوع J در محدوده 180- تا 800 درجه سانتی گراد میباشد. در صنایع قالب ریزی پلاستیک به علت احتمال اکسید شدن آهن از ترموکوپل نوع J استفاده می کنند. حساسیت این ترموکوپل برابر 51 µV/°C میباشد. در مکانهایی که اکسیداسیون ممکن است وجود داشته باشد به دلیل وجود آهن بهتر است ترموکوپل نوع J استفاده نگردد.
3. ترموکوپل نوع E چیست؟
ترموکوپل نوع E از فلزات Cu-Ni (کنستانتانConstantan ) و Ni-Cr (کرومل) تشکیل می شود. محدوده اندازه گیری دما بین 40- تا 900 درجه سانتی گراد است. ترموکوپل نوع E حساسیت بالایی دارد( 62 µV/°C ). از این ترموکوپل در جاهایی که در آن سنسور محافظت نشده و نیز کاربردهای خلاءاستفاده میشود.
4. ترموکوپل نوع T چیست؟
ترموکوپل نوع T از مس Cu و آلیاژ Cu-Ni (کنستانتان Constantan) تشکیل شده است.محدوده عملکرد دمایی ترموکوپل نوع T از 250- تا 400 درجه سانتی گراد میباشد .این دسته از ترموکوپل درکاربردهایی با دمای پایین به کار میرود و قیمت نسبتا ارزانی دارد و ترموکوپل نوع T در برابر رطوبت مقاومت میکند و دارای حساسیت 46 µV/°C میباشد. دلایل استفاده از ترموکوپل نوع T در صنعت در زیر آورده شده است:
نسبت به تمام انواع ترموکوپل خطی تر است
رنج درجه حرارت مناسبی دارد
همچنین از حساسیت خوبی برخوردار است
5. ترموکوپل نوع N چیست؟
این ترموکوپل از فلزهای Ni-Cr-Si (به نام تجاری نیکروسیل) و Ni-Si-Mg (به نام تجاری نیسیل Nisil) ساخته می شود. محدوده دمائی آن بین -270°C و +1300 °C است. حساسیت این ترموکوپل، 30 µV/°C است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین تحمل این سنسور در برابر اکسید شدن در دماهای بالا بهتر نوع K می باشد.
6. ترموکوپل نوع R و S وB چیست؟
این ترموکوپل ها با استفاده از Pt-Rh (پلاتین – رادیوم) با ترکیبات مختلف ساخته می شود (تفاوت این سه نوع در میزان پلاتین آنهاست). قیمت آن ها بالا و حساسیت آن بسیار کم و در حدود10 µV/°C و محدوده دمایی آن تقریبا -50 °C و +1750 °C است. انواع این ترموکوپل ها در اندازه گیری با دمای بالا بطور مثال در صنعت شیشه و فولاد به کار می روند.
پارامترهای مهم جهت انتخاب ترموکوپل :
|
E (-40 to 900°C) J(-180 to 800°C) K(-250 to 1300°C) R(-50 to 1700°C) S(-50 to 1750°C) T(-250 to 400°C) B(0 to 1800°C) N(-270 to 1300°C) |
نوع ترموکوپل و رنج دمایی آن |
|
2سیمه 3سیمه 4سیمه |
تعداد سیم ها |
| خروجی سنسوری (mV)
ولتاژ/ جریان (دارای ترانسمیتر) |
خروجی |
| مثال : 1 متر یا بیشتر | متراژ کابل رابط- پروب |
| مثال : 8mm- 5cm | سایز المان(قطر و طول ) |
معمولا استانداری برای تعیین رنگ کابل ترموکوپل ها می باشد که بطور مثال طبق استاندارد آمریکا در شکل زیر آورده شده است :
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
اشکال مختلف ترموکوپل:
ترموکوپل بسته به کاربرد دارای ظاهر متفاوتی هستند تصاویری از انواع ترموکوپل در ذیل آورده شده است.
| ترموکوپل غلاف دار بهمراک کلاهک برای نصب ترانسمیتر- مناسب در کاربردهای صنعتی |  |
|
ترموکوپل پرابی- دارای متراژ متفاوت سیم مناسب برای مکان های دور از دسترس |
 |
| ترموکوپل پرابی پرتابل- مناسب برای تست و تجهیزات پرتابل مثل ترمومتر های دیجیتال |  |
|
ترموکوپل سیمی مناسب برای اندازه گیری دماهای زیر 250 درجه سانتیگراد |
|
|
ترموکوپل سطحی- مناسب برای اندازه گیری دمای سطح مانند کوره |
کالیبراتور دما Temperature Calibrator چیست؟ کاربرد آن
دستگاهی که به منظور کالیبره کردن و تنظیم ابزارهای اندازه گیری دما بکار می رود کالیبراتور دما می باشد. تجهیزات اندازه گیری دما می بایست بصورت دوره ای توسط کالیبراتور دما کنترل و تنظیم شوند. کالیبراتورهای دما به کمک سنسور های دمای ترموکوبل یا RTD، امکان مقایسه ی دمای واقعی با مقادیر اندازه گیری شده با دقت بالا را برای ما فراهم می کنند. خصوصیت بسیار مهم کالیبراتورهای دما دقت اندازه گیری آنها می باشد و یکی از فاکتورهای اصلی تعیین کننده قیمت کالیبراتور دما می باشد.
یکی از نکات بسیار مهم در استفاده از دستگاههای اندازه گیری کالیبره کردن آنها می باشد، دستگاههای اندازه گیری پس از مدت زمانی دچار خطا خواهند شد که ممکن است براثر عوامل فیزیکی مانند صدمه و یا استفاده نادرست اپراتور در شرایط نا متعارف و .. اتفاق بیافتد که دراین مرحله جهت کالیبره نمودن دستگاه بایستی از یک دستگاه مرجع استفاده نمود که میزان خطای آن استاندارد شده باشد .
درمکانهائی که دما اندازه گیری, کنترل و نمایش داده میشود , ابزارآلاتی همچون سنسورها (ترموکوبل) ، شاخص ها (پنل مترها) ، کنترل کننده های فر آیند , ثبت کننده های جداول و ثبت کننده های اطلاعات استفاده می شوند . این ابزار آلات می بایستی به صورت دوره ای چک و تنظیم شوند، به همین دلیل استفاده از کالیبراتورهای دما جهت کالیبره کردن و تنظیم کردن ابزارهای اندازه گیری دما ضروری و لازم میباشد .
همچنین می توان از مولتی فانکشن کالیبراتورها که می توانند سیگنالهای جریان، ولتاژ و دما را اندازه گیری کند و چند کاربردی هستند جهت کالیبره کردن دستگاهها استفاده کرد.
همچنین برخی از کالیبراتور های دما دو منظوره بوده و به عنوان ترمومتر نیز استفاده می شود.
دماسنج -Temperature gauge CONTROLPOINT
کاربرد کالیبراتورهای دما
• کالیبره نمودن و شاخص مقیاسه نمودن تجهیزات اندازه گیری وثبت کننده ها
• تعیین صحت مطابق بودن دستگاه با طراحی و مشخصات نظارتی صحیح
• کالیبراتور دمای قابل حمل کاربرد آزمایشگاهی داشته و به منظور کالیبره کردن ترمومترها استفاده می شود.
پارامترهای مهم در انتخاب کالیبراتور دما
1- نوع سنسور ورودی
2- تعداد ورودی ها
3- دقت اندازه گیری
4- بازه اندازه گیری جهت تست
5- انواع واحدهای اندازه گیری
6- رزولوشن دستگاه
7- پرتابل بودن دستگاه
8- امکان گزارش گیری و اتصال به کامپیوتر
|
||||||
|
سلام.من جهت كوره جداسازي مواد نفتي نياز به تعدادي ترمومتر استلس استيل ،با ديال 10 سانتي متر كه دمارا تا انازه 500 درجه فارنهايت نشان دهد نياز دارم.لطفا جهت خريد ان بنده راراهنمايي، نماييد،
درصورت موجود بودن پیش فاکتور ارسال نمایید باتشکر،
نوبران صنعت اراک
سلام.
خواهشمند است تعداد نشاندهندها و اندازه وسایز ترموول گیجهای دما را اعلام نمایید .تا دراسرع وقت پیش فاکتور ارسال گردد.