کنترلر دما , ترانسمیتر دما

دما از پارامترهای بسیار مهم در پروسه های صنعتی است .در حقیقت کمتر پروسه کنترلی بدون کنترل دما میتوان در نظر گرفت .این پارامتر معمولا در ایران با مقیاس درجه سانتیگراد اندازه گیری میگردد و با توجه به رنج دمائی و نوع کاربرد از روشهای گوناگونی برای اندازه گیری آن استفاده میگردد .

این روشهای را میتوان به صورت تماسی و غیر تماسی دسته بندی کرد . روش تماسی در حقیقت از تماس یک سنسور که میتواند ترموکوپل یا ترمورزیستنس (PT100) باشد استفاده کرد . این روش اندازه گیری در مدلهای آنالوگ بیشتر به روش بیمتال یا Gas-filled که از یک حباب و لوله موئین درست شده است انجام میشود.

روش اندازه گیری غیر تماسی بیشتر بر اساس مقدار تابش فرسرخی که جسم هدف از خود به محیط ساطع میکند استفاده میشود این دماسنجها به پیرو متر یا ترمومتر تفنگی یا لیزی مشهور هستند . دلیل استفاده از واژه لیزری استفاده از باریکه نور لیزر برای مشخص شدن هدف میباشد .

در این دسته بندی از تجهیزات میتوان از انواع کنترلرهائی که برای دما طراحی شده اند به نام PID کنترلر مشهور هستند نیز نام برد .این روش کنترل دما نسبت به نمونه های ترموستاتهای قدیم بسیار پیشرفته تر میباشد .

در ادامه مطلب به پاره ای از متداول ترین این ابزار اشاره گردیده است .


ترمومتر های پرتابل در نگاه اول شبیه به مولتی متر میباشند و با توجه به نوع سنسور ورودی قابلیت اتصال به انواع ترموکوپلها و RTD را دارا هستند . این نمونه ترمومتر های بر خلاف مدل نصبی یا میزی قابلیت حمل داشته و به شما این امکان را میدهد که در شرایط آزمایشگاهی یا مواردی که در سایت نیاز به اندازه گیری دما داشته باشید به سادگی با اتصال پراب دستگاه به سطح جسمی که دمای آن مورد نظر است را با دقت مناسب دما را اندازه گیری و در مدلهای پیشرفته امکان ثبت ماکزیمم و مینممم و مدلهائی که به صورت دیتا لاگر عرضه میشوند تعداد قابل توجهی از مقادیر اندازه گیری را میدهد . در ترمومتر های مطرح شده میتوان بسته به شرایط اندازه گیری از پراب مناسب استفاده نمود برای مثال در صورتی که از سطح متحرکی دماسنجی انجام میدهید بایستی از پراب غلطکی و در صورتی که از هوا یا سیال گازی دیگری اندازه گیری دما انجام میدهید از پراب مخصوص هوا استفاده کنید. البته انتخاب پراب بستگی به دقت مورد نظر شما ، همچنین زمان عکس العمل و محدوده دمائی نیز دارد . در انتخاب این ترمومترهای بایستی به موارد زیر توجه نمود .



ترمومتر های گازی در حقیقت از همان قوانین ساده گازههای کامل استفاده کرده و با توجه به افزایش فشار در اثر افزایش دما در حجم ثابت با اندازه گیری این فشار و کالیبره آن بر حسب دما مقدار دما را اندازه گیری کرد . مزیت این ترمومتر نسبت به دماسنجهای بیمتال افزایش طول دنباله آن تا چند متر است . در حقیت دنباله این ترمومترهای از یک لوله موئین تشکلیل شده که معمولا به کمک شیلد از محیط اطراف عایق میشوند و تنها قست حباب شکل انتهای آن حساس به دما بوده و به عنوان سنسور تجهیز در نظر گرفته میشود . در انتخاب این تجیهز به موارد زیر بایستی توجه داشت:


کنترلرهای دما همانگونه که از نام آنها مشخص است وظیفه کنترلر دما در پروسه در دمای مشخصی که به ست پوینت تعبیر میشود را دارد . در نمونه های ساده شما یک کنترل ساده با خروجی On و Off خواهید داشت که به ترموستات شهرت دارند در نمونه های پیشرفته تر که به PID کنترلر معروف هستند امکان کنترلر دقیق تر دما را خواهید داشت . در کنترلر های PID با مشخص کردن زمان رسیدن به دمای تعیین شده ، امکان گذاشتن شرایط برای کنترلر دما در مواقع باز شدن درب کوره و ...

در زیر به پاره از موارد که در انتخاب کنترلر دما بایستی رعایت نمود اشاره گریده است:

در استفاده از تجهیزات اندازه گیری و کنترل دما ، شما خواه ناخواه نیاز به تجهیزاتی جانبی نظیر سوکت ، کابل جبران و سرامیک و ... بسیاری اقلام دیگر خواهید داشت . این تجهیزات را در این دسته بندی بررسی خواهیم کرد .

ترانسمیترهای دما میتوانند در چندین مدل ساده و قابل کالیبره ارائه شوند. این ترانسمیترهای قابلیت تشخیص انواع سنسور دما نظیر انواع ترموکوپل و RTD ( ترمورزیستنس یا PT100 ) را دارند.
ترانسمترهای مطرح شده در مدلهای ریلی و مدلهای مخصوص هد (head) ترموکوپل و PT100 میباشند .

برای اندازه گیری دما از شیوه های گوناگونی استفاده میشود در روشهای معمول شما نیاز به تماس مستقیم سنسور دمائی با سطح یا مورد نظر داشته اید ولی در روش اندازه گیری دما به صورت غیر تماسی در حقیقت از تشعشعاتی که از یک جسم داغ پراکنده میشود که معمولا در ناحیه مادن قرمز میباشد استفاده کرده و با مکانیزمهای مختلف این تشعشعات را اندازه گیری کرده و بر حسب دما کالیبره میکنند .

ترمومتر های غیر تماسی مادون قرمز از وسائل اندازه گیری پارامتر مهم دما در صنعت بسیار پر کاربرد میباشد .در بیشتر مدلها از اشعه لیزر جهت مشخص کردن هدف و محدوده ای که دما اندازه گیر میشود استفاده میکنند و از این رو به ترمومتر لیزری نیز مشهور هستند . در انتخاب این ترمومتر های چندین فاکتور از جمله رنج اندازه گیری و نسبت بین فاصله از هدف به محدوده ای که ترمومتر سنس میکند مهم میباشد . از نکات دیگری در انتخاب این تجهیزات دقت در دماسنجی  و همچنین انتخاب بین مدلهای دستی یا Handheld و پرتابل و مدل ثابت یا و نصبی است .رنج دمائی برخی مدلهای این نمونه دماسنجها تا بیش از 2000 درجه را میتواند اندازه گیری کند .

کالیبراتور های دما برای کنترل و اطمینان از صحت مقادیر اندازه گیری شده از تجهیزات اندازه گیری دما نیازی الزامی در صنعت خواهد بود . این تجهیزات با دقت بالا دما را اندازه گیری میکند و امکان مقایسه دما واقعی را با مقدار اندازه گیری شده به کمک سنسورهای دمای ترموکوپل یا RTD برا به ما خواهد داد. دقت در کالیبراتور مهمترین خصیصه میباشد و فاکتور اصلی تعیین کننده قیمت است در زیر به برخی از پارامترهای مهم در انتخاب کالیبراتور اشاره گردیده است که:

ترموکوپل های از پر مصرف ترین سنسورهای اندازه گیری دما محسوب میگردند . این سنسورهای ساده با استفاده از اتصال یک فلز و آلیاژ آن تولید میشوند و با همین مکانیزم ساده قادر به اندازه گیری دما در رنج وسیعی از زیر صفر تا حدود 1700 درجه به راحتی میباشند . ترموکوپلها در تیپ های مختلف و با اشکال گوناگون تولید گردیده اند و بسته به کاربرد ، محیط اندازه گیری دما ، به انواع گوناگونی تقسیم میشوند .در انتخاب این تجهیز به موارد زیر بایستی توجه نمود:


ترمورزیستنس ها که در صنعت بیشتر به PT100 مشهورند به دسته از سنسورهای اندازه گیری دما گفته میشود که از مکانیزم افزایش یا کاهش مقاومت رسانا در اثر بالا رفتن دما کمک میگیرند و با دقت بالا دما را مشخص میکنند . در PT100 ها این مقاومت با افزایش دما افزایش پیدا میکند و 100 نشاندهنده 100 اهم بودن دما در صفر درجه سانتیگراد است . به همین صورت PT1000 سنسوری است که در صفر درجه مقاومت 1000 اهمی از خود نشان میدهد . در انتخاب این تجهیز نوع به موارد زیر توجه فرمائید: