ترانسمیتر دما

مزایای ترانسمیتر دما

• خروجی استاندارد
• دقت بهبود یافته
• کاهش سیم‌کشی و در نتیجه آن صرفه جویی در هزینه
• تعمیر و نگهداری ساده
• آماده سازی سیگنال قبل از ارسال

انواع ترانسمیتر دما

1. ترانسمیتر های ضد آب و هوا و ضد انفجار
2. ترانسمیتر های پنل مونت یا دین ریل مونت
3. ترانسمیتر های هد مونت
4. ترانسمیتر های فیلد مونت

ترانسمیتر های ضد آب و هوا و ضد انفجار

در کاربردهایی که یک ترانسمیتر بایستی سایش و خوردگی ناشی از قرار گرفتن مداوم در معرض عناصر را تحمل کند، یک ترانسمیتر ضد آب و هوا و انفجار مناسب است. این نوع خاص از ترانسمیتر دارای یک محفظه خارجی است که برای حفاظت از اجزای داخلی معمولاً از فولاد ضد زنگ یا مواد ضد انفجار خاص ساخته شده است. فضای داخل ترانسمیتر به دو محفظه کوچک تقسیم می‌شود:

بخش اول شامل سنسور و بخش دوم مربوط به محاسبه دما و ارسال یک سیگنال خروجی متناسب با دما می‌باشد. فرستنده های ضد آب و هوا و ضد انفجار دارای دقت بالایی هستند و معمولاً در صورت نیاز می توان آنها را به صورت محلی تنظیم و نظارت کرد.

ترانسمیتر های پنل مونت یا دین ریل مونت

هنگامی که فاصله بین سنسور و اتاق کنترل کوتاه باشد یا اعوجاج سیگنال کم باشد و یا دمای محفظه بالا باشد، از ترانسمیتر پنل مونت یا دین ریل مونت استفاده می‌شود. دین ریل برای نصب سوئیچ ها، رله ها و ترانسمیتر ها استفاده می شود. خود ریل قطعه ای فلزی است که به گونه ای شکل می‌گیرد که دستگاهی (مانند ترانسمیتر) را قادر می سازد با استفاده از گیره فنری که به داخل یک خم در ریل فلزی می‌لغزد، خود را محکم کند.

ریل فلزی به همراه ترانسمیتر متصل شده به آن، می‌تواند به یک پانل یا دیوار متصل شود. ترانسمیتر های دین ریلی که ترانسمیتر ‌های نصب پانل نیز نامیده می‌شوند، معمولاً در کاربردهای مختلفی یافت می‌شوند، زیرا نسبتاً کم‌ هزینه هستند و می‌توانند با مجموعه‌ای از سنسورهای مختلف کار کنند. به دلیل پیکربندی دین ریل، نصب آنها نیز آسان است. آنها نسبت به ترانسمیتر های مقاوم در برابر آب و هوا و انفجار دقت کمتری دارند زیرا سیم کشی طولانی تری برای ایمن سازی فرستنده لازم است. برای ترانسمیترهای دما، نصب ریلی قدیمی ترین روش نصب است.

ترانسمیتر های هد مونت

در ترانسمیتر های هد مونت، ترانسمیتر را در محل اتصال یا محفظه بیرونی سنسور قرار می‌دهند. به سبب این طراحی، نصب آنها آسان بوده و به سیم کشی کمتری نیاز دارند، زیرا سنسور در کوتاه ترین مسیر به ترانسمیتر متصل شده است و درنتیجه آن پکیج فرستنده بسیار کوچک می باشد.  در ترانسمیتر هایی که فرستنده از سنسور دور بوده و سنسور از نوع ترموکوپل است ترانسمیتر معمولی که دور از سنسور نصب شده است، نیازمند رعایت احتیاط های اضافی مانند جبران سیم سرب برای به حداقل رساندن خطای اندازه گیری می باشد. استفاده از کابل جبران کننده، هزینه هارا نیز افزایش می دهد. درصورتی که از ترانسمیتر هد مونت برای سنسور ترموکوپل استفاده ‌شود، هیچ نوع کابل جبرانی برای سنسور ترموکوپل مورد نیاز نیست. ترانسمیتر هد‌مونت دارای یک پروتکل ارتباطی HART است و پارامترهای فرستنده مانند محدوده دما، نوع سنسور دما و سایر پارامترها را می‌توان از راه دور برنامه ریزی کرد.

مزایای ترانسمیتر دما هد مونت (head mount)

1. دقت اندازه گیری بیشتر ناشی از کاهش طول کابل از سنسور به فرستنده
2. عدم نیاز به کابل جبران کننده با استفاده از ترموکوپل 
3. تعویض آسان سنسور و فرستنده
4.  برنامه نویسی آسان سیگنال های ورودی مختلف
5. دارای حافظه غیر فرار برای ثبت اطلاعات
6. جبران داخلی اتصال سرد ترموکوپل
7. نسبت سیگنال به نویز پایین به علت داشتن عایق گالوانیکی و نوری
8. کاهش کابل کشی به علت نزدیک بودن سنسور و فرستنده
9. دارای سنسور دمای داخلی برای جبران دمای فعال
10. برنامه نویسی با پروتکل HART  از راه دور و کالیبراسیون
11. هزینه پایین

ترانسمیتر فیلد مونت

این نوع خاص از ترانسمیتر دما به شکل یک پک کامل و متمایز از یکدیگر در سیستم نصب می شود. جنس محفظه این دستگاه ، آلومینیوم ریخته گری و یا فولاد ضد زنگ می باشد. نحوه عملکرد این ترانسمیتر بر اساس اندازه گیری میدان می باشد. در شرایطی که ممکن است نیاز به محافظت بیشتر داشته باشد، مانند عملیات صنعتی با کارایی بالا، فرستنده های نصب شده در میدان را می‌توان نسبتا نزدیک به سنسور قرار داد تا قدرت سیگنال را افزایش دهد و از هزینه های اضافی مربوط به استفاده از کابل جلوگیری کرد.

این سیستم به گونه ای طراحی شده است که قابلیت محافظت از مولفه های حساس الکترونیکی در برابر شرایط مختلفی نظیر رطوبت، شرایط محیطی، خورندگی و … را دارا می‌باشد. فرستنده های مبتنی بر ریزپردازنده منحصر به فرد هستند زیرا می توانند مستقیماً روی نمایشگر یا ترنسمیتر دما ادغام شوند. این فرستنده‌ها قابل برنامه ریزی هستند؛ به این معنی که محدوده دمای آن‌ها را می‌توان پس از ساخت افزایش داد. این زمانی مفید است که تغییراتی در محدوده دما ایجاد شود و دقت باید بالا بماند. این امکان با سنسور RTD در دسترس است.

انتخاب ترنسمیتر دما

هنگام انتخاب فرستنده دما باید جنبه های زیادی را در نظر گرفت. در اینجا یک راهنمای پنج مرحله ای برای انتخاب راهنمای مناسب برای برنامه شما آورده شده است.

1- درک عملکرد ترانسمیتر دما

مکانیزم و چگونگی کار یک ترانسمیتر یا مبدل یا فرستنده دما به چه صورت است؟

هدف فرستنده ها تقویت و فیلتر سیگنال از سنسور دما یا نمایشگر و ترنسمیتر دما است. نحوه انجام این کار بر اساس سنسور صنعتی مورد استفاده کمی متفاوت است. به عنوان مثال، هنگام استفاده از RTD ، از پل Wheatstone برای ایجاد ولتاژ کمی در انتهای آن استفاده می شود. سپس این سیگنال تقویت می شود تا یک سیگنال 4-20 میلی آمپر تولید کند.

گاهی اوقات، این سیگنال آنالوگ به سیگنال دیجیتال (ADC) تبدیل می شود تا عملکردهای اضافی (مانند کالیبراسیون و مقیاس بندی) را امکان پذیر کند، سپس به سیگنال آنالوگ باز می گردد. مدار تهویه می تواند برای مقادیر مقاومت 15 تا 380 اهم یا چیزی مشابه طراحی شود تا طیف گسترده ای از مقادیر RTD را در خود جای دهد. وسایل الکترونیکی داخل فرستنده 4 میلی آمپر از منبع تغذیه هنگامی که درجه حرارت در نقطه تنظیم سطح پایین است و 20 میلی آمپر هنگامی که سنسور در نقطه تنظیم درجه حرارت بالا قرار دارد ، دریافت می کند. به عنوان مثال ، اگر محدوده دمای سنسور شما 0-100 ℃ باشد ، یک سیگنال 4 میلی آمپر برابر 0 correspond است. به همین ترتیب ، 20mA نشان دهنده 100 است. استفاده از 4 میلی آمپر به عنوان مرجع کم ، تشخیص کارکردن سیستم شما را بسیار آسان تر می کند. گفته می شود ، فرستنده ها برای ورودی ها و خروجی های متعددی طراحی شده اند.

نکات مهم در این مرحله

قبل از حرکت به مرحله بعدی ، چند نکته را باید در نظر گرفت:

1. فرستنده در کجا نصب می شود؟ در چه نوع محیطی باید کار کند؟
2. خطای اندازه گیری چقدر گران خواهد بود؟ این امر میزان پیچیدگی فرستنده شما را تعیین می کند.
3. آیا فرستنده باید قابل برنامه ریزی باشد؟

2- ورودی ها را مشخص کنید

بسته به اینکه از ترموکوپل یا RTD استفاده می کنید ، باید ورودی های مناسب را انتخاب کنید. این بستگی به سنسور شما دارد. محدوده دما و دقت باید برای تعیین نوع ترموکوپل و RTD مورد نظر شما استفاده شود. به عنوان مثال ، یک ترموکوپل نوع K برای محدوده دمایی -200 تا 1260 ℃ استفاده می شود.

ورودی فرستنده دما چیست؟

رایج ترین انواع ورودی برای فرستنده های دما ترموکوپل ها و RTD ها هستند.

ورودی ترموکوپل

امروزه در صنعت ترانسمیتر ترموکوپل معمولاً برای ترموکوپل های فلز پایه طراحی می شوند. اینها نوع: K ، T ، J و E. هستند. این بدان معنا نیست که شما نمی توانید فرستنده هایی را برای انواع دیگر ترموکوپل ها پیدا کنید ، اما ممکن است گرانتر باشند.

ورودی آشکارساز دمای مقاومت ( RTD )

ورودی های RTD بر اساس مقدار مقاومت آنها طراحی می شوند. مقاومت با مواد مورد استفاده هنگام ایجاد سیم پیچ شناخته می شود. پلاتین یک ماده معمولی است و دارای ضریب دما 0.00392 // ℃ است. از این طریق ، می توان طیف گسترده ای از مقادیر مقاومت را ایجاد کرد. آنها می توانند بین 10 تا 10000 متغیر باشند ، اما رایج ترین آنها 100 عدد است که با نام PT100 شناخته می شود. ترمیستورها زمانی استفاده می شوند که محدوده دما کوچک باشد ، اما پاسخ باید زیاد باشد. اگر برای ترمیستور به فرستنده ای نیاز دارید ، آنها می توانند مشابه ترموکوپل تهیه شوند.

3- خروجی ها را مشخص کنید

شما باید بتوانید کنترلر plc یا به عبارت دقیق تر کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) یا واحد جمع آوری اطلاعات خود را بررسی کرده و تعیین کنید که کدام نوع خروجی باید از فرستنده ارسال شود. این معمولاً یک سیگنال 4-20mA است ، اما 0-5VDC و 0-10VDC نیز خروجی های استاندارد هستند. ترنسمیتر دما به عنوان واسطه سنسور و گیرنده عمل می کنند ، بنابراین باید مقداری را که توسط ابزار گیرنده قابل اندازه گیری است ، تولید کنند. در سراسر صنعت ، خروجی استاندارد فرستنده دما 4-20mA ، 0-5VDC یا 0-10VDC است.

4- منبع تغذیه را مشخص کنید

منبع تغذیه چیست؟ منبع تغذیه چیزی است که شما باید خودتان بر اساس سایر اجزای سیستم خود تصمیم بگیرید. اگر لوازم الکترونیکی با ولتاژ 12VDC کار می کنید ، منطقی است که از 12VDC به عنوان منبع تغذیه خود استفاده کنید. اگر هیچ الزامی ندارید ، از 24VDC به عنوان منبع تغذیه استفاده کنید. این استاندارد صنعت است.

5- یک تامین کننده پیدا کنید

هنگامی که آماده خرید فرستنده خود هستید ، مهم است که تامین کننده ای پیدا کنید که بتواند تقاضای شما را برآورده کند. برگه داده محصول را که فکر می کنید بیشتر مناسب ورودی ها ، خروجی ها و منبع تغذیه شما است پیدا کنید ، سپس تمام الزامات موجود در برگه داده را بررسی کنید. هنگام فروش، یافتن تأمین کننده ای که بتواند به شما کمک کند و به سوالات شما پاسخ دهد ضروری است. کالا صنعتی با ارائه متنوع ترین محصولات برای برنامه کاربردی مورد نظر شما آماده ی پاسخگویی به ابهامات و فروش تجهیزات صنعتی می باشد.

انواع ترانسمیتر دما

اشکال فیزیکی ترانسمیتر دما

سه شکل اصلی فرستنده ها عبارتند از:

• DIN نصب شده روی ریل
• هد مونت
• مبتنی بر ریزپردازنده.

با مرور هر یک از شکل های ترانسمیتر ، شما تصویری واضح از مزایای هر نوع دریافت خواهید کرد و این به شما کمک می کند فرم مناسب را برای برنامه خود انتخاب کنید.

ترانسمیتر مبتنی بر ریزپردازنده

فرستنده های مبتنی بر ریزپردازنده منحصر به فرد هستند زیرا می توانند مستقیماً روی نمایشگر یا ترنسمیتر دما ادغام شوند. این مدل پیشرفته تقریباً 25 سال پیش در صنعت شروع به کار کرد. دوام بسیار خوبی دارند زیرا در یک ساختار فولادی محصور شده و کاملاً مهر و موم شده اند. آنها قابل برنامه ریزی هستند به این معنی که محدوده دمای آنها را می توان پس از ساخت افزایش داد. این زمانی مفید است که تغییراتی در محدوده دما ایجاد شود و دقت باید بالا بماند. این بیشتر با سنسور RTD در دسترس است. این ظاهر جمع و جور را ارائه می دهد و میزان سیم کشی مورد نیاز در هنگام نصب را کاهش می دهد. صرفه جویی اضافی در هزینه کار هنگام سیم کشی این فرم را مقرون به صرفه می کند. خروجی های استاندارد آنها خروجی ولتاژ 3 سیم با حلقه 2 سیم با قدرت 4-20 میلی آمپر است.

کدام صنایع از ترنسمیتر دما استفاده می کنند؟

از دهه 1950 ، هنگامی که لوازم الکترونیکی واقعاً وارد بازار انبوه شد ، فرستنده ها در هر صنعت عمده ای که سنسورهای دما وجود دارند استفاده می شوند:

• هوافضا
• شیمیایی
• صنعت غذا و نوشیدنی
• انرژی
• تهویه مطبوع
• صنعت دارویی
• روکش فلزی
• تجهیزات صنعت فلزات و معادن
• صنعت نفت و گاز
• تجهیزات صنعت شیمیایی و پتروشیمی
• تجهیزات صنعت آب و فاضلاب
• تجهیزات اصلی OEM

اندیکاتور دما

نشانگر/اندیکاتور های دما ابزارهای نصب هستند که می توانند سیگنال های سنسورهای دما را پردازش کرده و آنها را روی صفحه نمایش دهند. نشانگرهای دما برای پردازش سیگنالهای سنسورهای دما و نمایش آنها در صفحه نمایش ساخته شده اند. نشانگرهای دما امکان ارزیابی آسان و اقتصادی سنسورهای مقاومت مانند Pt100 یا انواع مختلف عناصر ترمو را فراهم می کند. این سنسورها می توانند مستقیماً به نشانگرهای دما متصل شوند تا از نصب مبدل جلوگیری شود.

برخی از نشانگرهای دما فقط با سنسورهای خاصی قابل استفاده هستند ، به عنوان مثال ، شاخص های دمایی که فقط می توانند به سنسورهای Pt100 متصل شوند. چنین شاخص های دما به دلیل قیمت مناسب ، ابزار ایده آل هستند. شاخص های جهانی دما دستگاه های بسیار انعطاف پذیر هستند زیرا می توانند با سنسورهای مختلف دما مورد استفاده قرار گیرند و همچنین می توانند سیگنال های نرمال شده را پردازش کنند. بسیاری از نشانگرهای دما دارای خروجی رله ای هستند که در صورت فراتر رفتن از حد مجاز ، زنگ هشدارهای متنوعی را تنظیم می کند. در کالا صنعتی، شاخص های مختلف دما را برای برنامه های مختلف پیدا خواهید کرد.