موضوعات
  • آموزش
  • CTC
  • IFM
  • Nuovafima
  • SCHNEIDER
  • SMC
  • مقاله
  • Linde
  • پیوندها
    برچسب ها

     

    روشهاي اندازه گيري دما:
    دما، وسيعترين کميت مورد اندازه گيري در صنايع پروسسي است.محدوده وسيع کاربرد آن و محيط هاي مختلف کاري آن، سازگاريهاي مهندسي مختلف سنسورهاي دمايي را ايجاد کرده است. روش هاي اساسي اندازه گيري دما که اثبات شده، به چند روش محدود مي شود. نوارهاي بي متال و ترميستورها براي نمايشگرهاي محلي، جبرانسازي و کاربردهاي حفاظتي بکار مي روند آنها همچنين براي اندازه گيري دما، تغييرات دما و ايجاد يک عمل محلي نيز استفاده مي شوند علا.ه بر آنها، ترموکوپل، بعنوان سنسور اصلي دما که بيش از نیمیاز همه کاربردها به آن اختصاص دارد، مي باشد. مقاومت آشکار دما ( RTD)حدود %25و ترميستورها، حدود %10تا %15از همه کاربردها را دارند. سنسورهاي نيمه هادي و انواع مختلف پيرومترهاي تشعشعي ساير گستره سنسورها را مي پوشانند.

     

    تبديل دما:
    اغلب يک اپراتور پروسس يا يک تکنسين تعميرات، احتياج به تبديل دماي خوانده شده در يک درجه بندي (مقياس) به درجه بندي ديگر را دارد. پس خيلي مهم است که تبديل از يک درجه بندي ديگر را بداند. براي تبديل ا ز سلسيوس به فارنهايت و برعکس ، فرمول زير استفاده مي شود:
    (9C=5(F-32

    دماي سيلسيوس خوانده شده، بوسيله فرمول زير به درجه بندي کلوين تبديل مي شود:
    K=C+273


    و دماي فارنهايت خوانده شده ، بوسيله فرمول زير به درجه بندي رانکلين تبديلمي شود.
    R=F+460

    احتياجات نصب:
    بعضي از دماسنج ها، در سيال مورد اندازه گيري، به صورت معلق قرار ميگيرند مثلاً در طول دوره کاليبراسيون، براي حالت نصب دائم، دماسنج نياز به بسته بندي و اتصالاتي مطابق شکل دارد. همچنين براي جلوگيري از شکشتن دماسنج، نياز به محافظت هايي مي باشد.

     

    دماسنجهاي بي متال (Bimetallic)
    دماسنج هاي بي متال عموماً در کاربردهاي پروسسي استفاده مي شوند، دليل اين امر هم محکم تر بودن و کمتر خسارت ديدن آنها در مقايسه با دماسنج هاي شيشه اي مي باشد.
    اين دماسنج ها با استفاده از خاصيت تفاوت در انبساط حرارتي فلزات به منظور اندازه گيري دما استفاده مي شوند. نوارهايي از فلزات با ضريب انبساط حرارتي مختلف به يکديگر متصل مي شوند. افزايش دما، باعث خم شدن محموعه ميشود. وقتي که اين اتفاق ميافتد، نوار فلزي با ضريب انبساط حرارتي بالاتر، بيشتر از نوار ديگر منبسط مي شود. با کاليبراسيون، رابطه اي بين موقعيت زاويهاي بي متال و درجه حرارت، به دست مي آيد که از آن بعنوان دماسنج استفاده ميشود.

     

    آلياژ نيکل- آهن معمولاً براي دماسنج هاي بي متاليک استفاده مي شوند. آلياژ Invar (نيکل %35) داراي ضريب انبساط حرارتي خيلي کم مي باشد. خيلي از دماسنج هاي بي متال از Invar به عنوان فلز با ضريب انبساط حرارتي کم استفاده مي کنند و از آلياژ آهن-نيکل به عنوان فلز با انبساط حرارتي بالا استفاده ميکنند.
    براي صرفه جويي فضا، بيشتر نوارهاي حسگر دما به صورت حلزوني (Spiral )يا مارپيچ (Helical )پيچيده مي شوند

     

    در اين حالت، با گرم شدن عنصر بي متال، مارپيچ باز مي شود که علت آن تفاوت انبساطي حرارتي آلياژها است. نشان دهنده بوسيله يک ميله به مارپيچ متصل شده، در جهت عکس مارپيچ ميگردد و دما را بر روي صفحه دايره اي کاليبره شده نشان ميدهند.
    دماسنج های بي متال براي اندازه گيري دماهاي بين 150cتا تقريباً 500 cبکار مي روند.آنها ميتوانند دماهاي تا 600را هم نشان دهند. اما نه به صورت پيوسته، زيرا المان
    بي متال (helix )در اين دما، بيش از حد کشش مييابد و اين باعث از دست رفتندقت دائمي آن ميشود.
    ترموکوپلها:
    Seebeckبراي اولين بار در سال 1821اصول ترموکوپلها را شرح داد. او کشف کرد که اگر دو رشته سيم فلزي غير همجنس تشکيل يک مدار را بدهند، به طوري داراي حداقل دو اتصال در دماهاي مختلف باشند، يک نيروي الکتروموتوري (emf )توليد مي شود. با استناد به اين حقيقت، ترموکوپل ، يک سنسور دماي الکتريکي محسوب ميشود.
    ساده ترين نوع ترموکوپل ، از دو سيم، هر کدام از يک فلز يا آلياژ هموژن غير همجنس تشکيل شده است. به منظور اندازه گيري دما، يک طرف سيم ها به هم متصل شده، يک اتصال را تشکيل ميدهند. اين اتصال اندازه گيري در معرض سيال يا محيط تحت اندازه گيري قرار مي گيرد. دو انتهاي ديگر سيم ها که به هم وصل شده اند،
    معمولاً به وسيله اندازه گيري کننده وصل شده و اتصال مرجع را تشکيل ميدهند. وقتي دو اتصال در دو دماي مختلف باشند، جرياني در مدار برقرار مي شود. با افزايش اختلاف دماي دو اتصال، emfتوليد شده توسط ترموکوپل افزايش مييابد. با اندازه گيري ، emfميتوان دما را اندازه گيري کرد.

     

     

     

     

     

     

     

    emfتوليدي، خيلي کوچک بوده، در حد ميلي ولت است. به عنوان مثال emfخروجي ترموکوپل آهن/ کنستانتن (نيکل مس) مطابق جدول است

     

    انتهاي ترمينال ترموکوپل که به وسيله اندازه گيري کننده وصل ميشود، معمولاً به نقطهاي که اندازه گيري دما مي شود نزديک است و ممکن است با تغييرات دما تغيير کند. اين شرايط نميتواند يک اتصال سرد پايدار مناسب را براي اهداف اندازه گيري ايجاد کند. سرهاي اتصال ترموکوپل به يک وسيله اندازه گيري ابزار دقيقي که در يک فاصله مشخص از آن قرار دارد، در شرايط دمايي ثابت به کار ميروند. اين سرها بايستي از جنس فلز ترموکوپل ساخته شوند، در غير اين صورت ترموکوپلهاي ديگري هم بين دو فلز غير همجنس بوجود خواهند آمد.
    ساخت ترموکوپل با بعضي از فلزات براي مسافتهاي بالا به دليل گران بودن مقرون به صرفه نيس، بنابراين سيم هاي ارزانتر با خواص الکتريکي مشابه استفاده مي شوند، که
    آنها را کابلهاي جبران سازي مي نامند. استفاده از آنها، به منظور انتقال اتصال سرد به وسيله ابزار دقيق اندازه گيري کننده ميباشد. تغييرات کم دماي محيط در اتصال سرد، ميتواند به صورت اتوماتيک جبرانسازي شود. محدوده هاي دمايي چند ترموکوپل رايج در جدول زير نشان داده شده است. اولين فلزي که در جدول براي هر ترموپل نوشته شده سيم مثبت است

     

    ادامه مطلب را در شماره بعدی مطالعه فرمایید....
     

    #روشهاي_اندازه_گيري_دما #ترموکوپل #اندازه_گيري #دماسنج #دماسنجهاي_بي_متال #تبديل_دما #دماسنج_هاي_شيشه_اي