سنسور دما با ترانسمیتر

توضیحات

در سیستم‌های کنترلی گاهی اوقات نیاز داریم تا دمای یک فرایند را از راه دور کنترل کنیم. سنسورهای دما  قادر به تولید سیگنال های قوی نیستند. بنابراین بهتر است این سنسورهای دما با ترانسمیتر بکار گرفته شوند. ترانسمیتر دما باعث می‌شود تا سیگنال‌های خروجی از سنسورهای دما تقویت شده و به یک سیگنال استاندارد تبدیل شود. بدین ترتیب می‌توان آن را برای سیستم های کنترلی ارسال نمود.

استفاده از سنسورهای دما با ترانسمیتر می‌تواند مزایای زیادی به همراه داشته باشد. از کاهش هزینه‌های سیم‌کشی تا بی‌‌اثر شدن نویزهای الکتریکی، مزایایی هستند که ما را در بکارگیری سنسورهای دما با ترانسمیتر ترغیب می‌کنند.

در دنیای امروز بسیاری از دستگاه‌های صنعتی برای انجام صحیح فعالیت خود نیاز به اندازه‌گیری پارامترهای محیطی مختلف مانند دما، رطوبت، فشار و غیره دارند. اما این دستگاه‌ها از چه طریقی می‌توانند این پارامترها را دریافت کنند؟

سنسورها ماژولی هستند که توانایی دریافت پارامترهای محیطی اعم از فیزیکی و شیمیایی را دارد و قادر است این پارامترها را به سیگنال‌های الکتریکی پیوسته یا ناپیوسته (آنالوگ یا دیجیتال) تبدیل نماید. به بیان ساده‌تر سنسور یک وسیله برای شناسایی رویدادها و تغییرات در محیط است که می‌تواند سیگنال خروجی متناظر با آن رویداد را ایجاد نماید.

انواع سنسور دما و کاربردهای آنها

سنسور دما وظیفه دارد تا دمای محیط را به یک پارامتر قابل اندازه‌گیری که معمولا سیگنال الکتریکی است تبدیل نماید. سنسور دما به دو نوع تماسی و غیر تماسی تقسیم‌بندی می‌شود. در سنسور تماسی، جسمی که قرار است تغییرات حرارتی‌اش پایش شود، باید با سنسور ارتباط مستقیم داشته باشد. اما در سنسور غیر تماسی اینگونه نیست و معمولا تغییرات دما از طریق تابش، همرفت و صوت به سیگنال تبدیل می‌شود.

سنسورهای تماسی که متداول‌ترین سنسور دما صنعتی هستند، به دو دسته ترموکوپل (Thermocouple) و سنسور دمای مقاومتی (RTD) تقسیم می‌شوند. هر کدام از این سنسورها با روش متفاوتی نسبت به اندازه‌گیری تغییرات حرارتی عمل می‌کنند.

ترموکوپل (Thermocouple)، نوعی سنسور دما صنعتی است که از دو فلز غیر همجنس ساخته شده است که در یک طرف به یکدیگر متصل هستند (اتصال گرم) و در طرف دیگر معمولا به ترانسمیتر دما یا ترمینال بلوک متصل هستند (اتصال سرد). زمانی که نقطه اتصال گرم تغییرات دما را حس کند، در فلزات سازنده آن، تغییر ولتاژی رخ می‌دهد که می‌تواند با اندازه‌گیری در نقطه اتصال سرد، به دما تبدیل شود و به این شکل دما را اندازه‌گیری نماید.

سنسور دمای مقاومتی (RTD)؛ نوعی دیگر سنسور دما صنعتی پرکاربرد است که در ساخت این سنسورها معمولا از پلاتین استفاده می‌شود. مکانیزم عملکرد سنسور RTD به این صورت است که با تغییرات دما رابطه مستقیم دارند. یعنی هرچه دما افزایش یابد، مقاومت الکتریکی سنسور RTD نیز بیشتر می شود. حساسیت سنسور دمای مقاومتی RTD نسبت به تغییرات حرارتی بسیار زیاد است و به همین جهت در ابزار دقیق کاربرد فراوانی دارد.

متداول‌ترین انواع سنسور دما با ترانسمیتر

ترموکوپل‌ (Thermocouple) یکی از پرکاربردترین انواع سنسور دما صنعتی محسوب می‌شود. این نوع سنسورها دارای انواع مختلفی هستند که متداول‌ترین آن ترموکوپل تایپ K و ترموکوپل تایپ J می‌باشد.

ترموکوپل تایپ Type K Thermocouple) K) به دلیل استفاده مس دارای قیمت پایین‌تری است و با توجه به محدوده دمایی بین منفی 200 درجه تا 1350 درجه سانتیگراد، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ترموکوپل تایپ Type J Thermocouple) J) نیز بسیار پرکاربرد است اما به دلیل استفاده از آهن در ساخت آن، برای محیط‌هایی که امکان اکسید شدن وجود داشته باشد، مناسب نیست. محدوده دمایی مورد اندازه‌گیری این ترموکوپل بین منفی 180 تا 750 درجه سانتیگراد است.

 از دیگر ترموکوپل‌های متداول می‌توان به ترموکوپل تایپ E، ترموکوپل تایپ N و ترموکوپل تایپ T اشاره کرد. ترموکوپل تایپ E از کرومل و کنستانتان ساخته می‌شود و در بازه دمایی منفی 40 تا 900 درجه سانتیگراد کاربرد دارد. ترموکوپل تایپ N با ساختاری از جنس نیسیل و نیکروسیل در محدوده دمایی منفی 270 تا 1300 درجه سانتیگراد و ترموکوپل تایپ T دارای ساختاری از جنس مس و نیکل، در بازه دمایی منفی 250 تا 400 درجه سانتیگراد به کار می‌روند.

سنسور دمای مقاومتی (RTD)؛ عنصر اصلی سنسور RTD، پلاتین است اما از نیکل و مس نیز در ساخت انواع دیگر سنسور دمای مقاومتی (RTD) استفاده می‌شود. مکانیزم عملکرد سنسورهای RTD به این صورت است که با تغییرات دما رابطه مستقیم دارند.

این نوع سنسورهای دما دارای انواع مختلفی چون: PT500 ،PT100 ،PT50 و PT1000 می‌باشند. سنسورهای RTD را بر اساس مقاومتی که در دمای صفر درجه سانتیگراد دارند، نام‌گذاری می‌کنند. تفاوت انواع این سنسورها به خاطر میزان مقاومت اهمی‌شان در صفر درجه می‌باشد. به عنوان مثال سنسور دما PT100 در صفر درجه، ۱۰۰ اهم مقاومت دارد یا سنسور دما PT500 در صفر درجه دارای ۵۰۰ اهم مقاومت است.

ترانسمیتر دما

ترانسمیتر دما ‌(Temperature transmitter) به عنوان یک رابط بین سنسور دما و یک وسیله کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آن‌ها سیگنال خروجی سنسور را که یک سیگنال میلی‌ولت غیرخطی است به یک سیگنال میلی‌آمپر خطی تبدیل می‌کنند و به همین دلیل می‌توانند این سیگنال را به فواصل دورتری ارسال کنند.

در بسیاری از موارد لازم است دما در فرایندی که فاصله زیادی دارد، اندازه‌گیری شود و به این دلیل که سنسورهای دمایی مانند ترموکوپل و RTD سیگنال‌های کوچکی تولید می‌کنند، بدون استفاده از یک ترانسمیتر نمی‌توان مقدار واقعی دما را در فرایند به دست آورد.

 یک نمونه از ترانسمیترهای دما، ترانسمیتر دما PT100 است که به خاطر حساسیت بالایی که به تغییرات دما دارد، در ابزار دقیق از آن استفاده زیادی می‌شود. قیمت ترانسمیتر دما PT100 به شرکت تولید کننده آن بستگی دارد.

ترانسمیتر دما توسط بسیاری از سازندگان طراحی و به بازار عرضه می‌شود، از جمله بهترین ترانسمیترها می‌توان به ترانسمیتر دما روزمونت و ترانسمیتر دما زیمنس اشاره کرد که دقت و کیفیت بسیار مناسبی را ارائه می‌کنند.

ترانسمیتر دما چگونه کار می‌کند؟

ترانسمیتر دما ‌(Temperature transmitter) به سنسور دما متصل می‌شود تا سیگنال را برای مدیریت و کنترل به محل دورتری ارسال کند. به طور معمول ترانسمیتر دما با یک PLC ،DCS و یا ثبت‌کننده داده ارتباط دارد. وظیفه ترانسمیتردما این است که سیگنال دمایی را جدا کند، هرگونه نویز EMS را فیلتر کند، سیگنال سنسورهای دما با ترانسمیتر را تقویت کند و به محدوده بین 4 تا 20 میلی‌آمپر و یا 0 تا 10 ولت (جریان مستقیم DC) تبدیل نماید. سنسورهای دما با ترانسمیتر به طور معمول در محدوده 4 تا 20 میلی‌آمپر برای استفاده در صنایع مختلف تولید می‌شوند.

گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما با سال ها تجربه توانسته تا در طراحی و ساخت انواع سنسورهای دما با ترانسمیتر به خودکفایی برسد، همچنین این مجموعه توانسته است امکان طراحی انواع سنسورهای دما را برای شما مشتریان محترم سفارشی سازی کند.

سنسورهای دما با ترانسمیتر

سنسورهای دما با ترانسمیتر، در بسیاری از صنایع مانند نفت، گاز، پتروشیمی، داروسازی و سیمان کاربرد دارند. از ترانسمیترهای دما می توان در انواع مختلف ترموکوپل نوع T-N-E-J-K و همچنین انواع سنسور مقاومتی دما از جمله PT500 ،PT100 ،PT50 و PT1000 استفاده نمود. بکارگیری هر کدام از این سنسورها بستگی به شرایط فرایند کنترلی مورد نظر دارد که امروزه در بسیاری از صنایع مختلف از سنسورهای دما با ترانسمیتر استفاده زیادی می‌کنند.

یک ترانسمیتر دما هنگامی که به یکی از سنسورهای ترموکوپل یا RTD مجهز باشد، اگر کمترین دما را اندازه‌گیری کند، پایین‌ترین جریان را از منبع تغذیه خود می‌گیرد که مقدار آن ۴ میلی آمپر است. با افزایش دما، ترانسمیتر متناسب با آن شروع به گرفتن جریان بیشتر از منبع تغذیه می‌نماید تا در بیشترین دمای حس شده توسط سنسورهای دما با ترانسمیتر، جریان مصرفی آن به ۲۰ میلی آمپر برسد.

ترانسمیترهای به کار رفته در این نوع سنسورهای دما ، از سازندگانی مانند زیمنس و روزمونت می‌باشند که با دو ساختار هدمونت (که در محفظه بالای سنسور قرار می‌گیرد) و ریل‌مونت (که در داخل تابلو یا روی ریل‌ها نصب می‌شوند) به کار می‌روند.

گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما با سال ها تجربه توانسته تا در طراحی و ساخت انواع سنسورهای دما شامل ترموکوپل و سنسور مقاومتی دما به خودکفایی برسد. همچنین این گروه صنعتی با توجه به نیاز بازار اقدام به واردات و فروش تجهیزات ابزار دقیق شامل انواع ترموکوپل، سیم و کابل رابط ترموکوپل و تجهیزات جانبی سنسورهای دما نموده است. این مجموعه امکان طراحی و ساخت ترموکوپل‌های سفارشی را دارد و مشتریان محترم می توانند با توجه به نیاز خود ترموکوپل مورد نظرشان را سفارش دهند تا در کمترین زمان و با بهترین قیمت، آماده و تحویل‌شان گردد. برای سفارش و خرید سنسور دما و دیگر تجهیزات ابزار دقیق می توانید با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید و از شرایط فروش سنسورهای دما مطلع گردید.