انواع ترمومتر و کاربرد آنها

انواع ترمومتر و کاربرد آنها:

دما(temperature):

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 روش ها 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 فروسرخی که جسم هدف از خود به محیط ساطع میکند استفاده میشود این دماسنج ها به پیرومتر یا ترمومتر تفنگی یا لیزری 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 .

انواع ترمومتر:

ترمومتر دیجیتال پرتابل

ترمومتر گازی

کنترلر دما

لوازم جانبی

ترانسمیتر دما

ترمومتر غیر تماسی

کالیبراتور دما

ترموکوپل

ترمورزیستانس RTD

ترمومتر پرتابل دیجیتال(Portable Digital Thermometer):

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 ها 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 مینمم 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 ترمومترها بایستی به موارد زیر توجه نمود .

دقت اندازه گیری
تعداد سنسورهای ورودی
نوع سنسور قابل اتصال
امکانات نرم افزاری ثبت اطلاعات
قابلیت اتصال به کامپیوتر و ذخیره اطلاعات
رنج اندازه گیری

ترمومترهای گازی(Gas filled Thermometer):

ترمومتر های گازی در حقیقت از همان قوانین ساده گازهای 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 ترمومترها از یک لوله موئین تشکیل شده که معمولا به کمک شیلد از محیط اطراف عایق میشوند و تنها قسمت 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 :

رنج دمائی
قطر صفحه نمایش
نوع کانکشن
طول غلاف
جنس مواد که معمولا استیل یا برنجی است

کنترلر دما(Temprature Controller):

کنترلرهای دما همانگونه که از نام آنها مشخص است وظیفه کنترلر دما در یک پروسه 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 …

پارامترهای مهم انتخاب کنترلر دما:

نحوه نصب
نوع ورودی از نظر سنسور مانند PT100 و ترموکوپل
نوع وتعداد خروجی
داشتن خروجی کامپیوتری

لوازم جانبی(Accessory):

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 .

ترانسمیتر دما(Temprature transmitter):

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 .

ترمومتر اینفرارد یا غیر تماسی(Infrared thermometer):

برای اندازه گیری دما از شیوه های گوناگونی استفاده میشود در روشهای معمول شما نیاز به تماس مستقیم سنسور دمائی با سطح مورد نظر دارید 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 و یا نصبی است .رنج دمائی برخی مدلهای این نمونه دماسنجها تا بیش از ۲۰۰۰ درجه را میتواند اندازه گیری کند .

کالیبراتور دما(Temprature Calibrator):

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 به ما خواهد داد. دقت در کالیبراتور مهمترین خصیصه میباشد و فاکتور اصلی تعیین کننده قیمت است.

پارامترهای مهم انتخاب کالیبراتور :

نوع سنسور ورودی
تعداد ورودی ها
دقت اندازه گیری
رزولوشن دستگاه
پرتابل بودن دستگاه
امکان گزارش گیری و تهیه اسناد کالیبراسیون

ترموکوپل(Thermocouple):

ترموکوپل ها 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 ۱۷۰۰ 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 .

پارامترهای مهم انتخاب ترموکوپل:

تیپ ترموکوپل

طول ترموکوپل
جنس غلاف ترومکوپل
امکان داشتن خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر ترانسمیتر

ترمورزیستانس(RTD):

ترمورزیستانس ها که در صنعت بیشتر به PT100 مشهورند به دسته ای 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 ۱۰۰ نشان دهنده ۱۰۰ اهم بودن دما در صفر درجه سانتیگراد است .به همین صورت PT1000 سنسوری است که در صفر درجه مقاومت ۱۰۰۰ اهمی از خود نشان میدهد .