چگونه فلومتر مناسب را انتخاب کنیم؟ انواع فلومتر و اصول آنها

برای تعیین فلومتر بی نقص، معیارهای کلیدی مانند سیال مورد اندازه گیری، محدوده جریان، دقت مورد نیاز و پارامترهای فرآیند را در نظر بگیرید. این مقاله به شما کمک می کند تا مناسب ترین فلومتر را برای بهینه سازی فرآیندهای صنعتی خود و اطمینان از اندازه گیری دقیق سیال انتخاب کنید .

کدام فلومتر را انتخاب کنیم؟

برای تعیین فلومتر کامل، معیارهای ضروری مانند سیال مورد اندازه گیری، محدوده جریان، دقت مورد نیاز و پارامترهای فرآیند را در نظر بگیرید. راهنمای دقیق ما به شما کمک می کند فلومتر مناسب را برای بهینه سازی فرآیندهای صنعتی خود و اطمینان از اندازه گیری دقیق سیال انتخاب کنید.

راهنمای کامل برای انتخاب فلومتر مناسب

در این مقاله، شما را در فرآیند انتخاب فلومتر مناسب برای نیازهای خاص خود راهنمایی می کنیم. چه به دنبال فلومتر برای اندازه گیری جریان مایعات، گازها یا بخار باشید، ما تمام اطلاعاتی را که برای تصمیم گیری آگاهانه نیاز دارید در اختیار شما قرار می دهیم.

فلومتر چیست؟

فلومتر یک دستگاه اندازه گیری است که برای تعیین مقدار سیال در حال عبور از لوله استفاده می شود. در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ضروری است، زیرا اجازه می دهد تا جریان سیالات نظارت و کنترل شود.

حالا که مفهوم فلومتر را تعریف کردیم، به سراغ سوال بعدی می رویم.

چگونه فلومتر مناسب را انتخاب کنیم؟

انتخاب دبی سنج به عوامل مختلفی مانند نوع سیال، شرایط دما و فشار فرآیند و ویژگی های کاربرد بستگی دارد.

در ادامه چند نکته وجود دارد که به شما در انتخاب درست کمک می کند:

نوع فلومتر مورد نیاز را تعیین کنید

در اینجا فن آوری های مختلف فلومتر وجود دارد که هر کدام برای انواع خاصی از سیال مناسب است. فن آوری های رایج شامل دیافراگم، ونتوری، شناور، الکترومغناطیسی، گرداب، اولتراسونیک، کوریولیس و جریان سنج حرارتی است. یکی را انتخاب کنید که مناسب ترین برنامه شما باشد.

پارامترهای خاص را در نظر بگیرید

برای انتخاب دبی سنج مناسب، پارامترهایی مانند چگالی سیال، فشار، دما و هرگونه افت فشار را در نظر بگیرید. این عوامل می توانند بر نحوه عملکرد فلومتر در برنامه شما تأثیر بگذارند.

الزامات نصب را در نظر بگیرید

شرایطی که فلومتر در آن نصب می شود می تواند بر دقت و عملکرد آن تأثیر بگذارد. محدودیت های نصب مانند خم شدن لوله ها، شیرها و انقباضات را در نظر بگیرید. برخی از انواع دبی سنج ها نسبت به سایرین نسبت به این اختلالات حساس تر هستند.

برند های معتبر را بررسی کنید

مارک های معتبر و قابل اعتماد فلومتر را در بازار انتخاب کنید . شهرت یک برند اغلب نشانگر کیفیت و عملکرد محصولات آن است.

 

با پیروی از این نکات، می توانید فلومتر را انتخاب کنید که به بهترین وجه با نیازهای خاص شما مطابقت دارد. اکنون که اصول انتخاب دبی سنج را توضیح دادیم، اجازه دهید به توضیح دقیق تری بپردازیم.

 

فلومترهای حجمی

فلومترهای حجمی، دبی را بر حسب حجم سیالی که در یک لوله در یک دوره زمانی معین جریان می‌یابد، اندازه‌گیری می‌کنند.

در اینجا متداول ترین انواع دبی سنج های حجمی مورد استفاده قرار می گیرد:

دبی سنج دیافراگمی یا صفحه روزنه و فشار دیفرانسیل

دبی سنج فشار تفاضلی و عنصر اولیه برای اندازه گیری جریان مایعات و گازهای تمیز یا بخار مناسب هستند. از فشار دیفرانسیل ایجاد شده توسط سیال عبوری از یک روزنه مانند صفحه روزنه یا دیافراگم استفاده می کند .

فشار دیفرانسیل با استفاده از فرستنده فشار دیفرانسیل اندازه گیری می شود و به دبی تبدیل می شود.

فلومتر ونتوری

فلومتر لوله ونتوری برای اندازه گیری جریان مایعات تمیز، باردار و پر بار، گازهای تمیز و گازهای باردار استفاده می شود.

این شامل یک بخش مخروطی از لوله است که در آن سرعت سیال افزایش می‌یابد و امکان اندازه‌گیری نرخ جریان را به عنوان تابعی از فشار اختلاف بین دو نقطه اندازه‌گیری می‌کند.

 

فلومتر مخروطی ناوزل

دبی سنج مخروطی برای اندازه گیری جریان مایعات تمیز، بارگذاری شده یا با بار زیاد طراحی شده است. این شامل یک لوله گشاد کننده و یک مخروط است که در وسط لوله قرار گرفته است.

اختلاف فشار بین ورودی و خروجی مخروط برای تعیین میزان جریان اندازه گیری می شود.

فلومتر لوله پیتوت

دبی سنج لوله پیتوت برای اندازه گیری جریان گازها و مایعات تمیز یا کمی آلوده استفاده می شود. این شامل یک لوله اندازه گیری است که به موازات جریان در لوله قرار می گیرد. اختلاف فشار بین ورودی و خروجی لوله برای تعیین میزان جریان اندازه گیری می شود. مزیت اصلی این نوع دستگاه این است که مانع جریان در لوله نمی شود و باعث می شود سرعت بالاتر و راندمان بیشتر حفظ شود.

فلومتر شناور

این نوع دبی سنج برای اندازه گیری دبی مایعات تمیز، باردار و چسبناک و همچنین گازهای تمیز مناسب است. از شناوری استفاده می کند که موقعیت آن با توجه به سرعت جریان متفاوت است و امکان اندازه گیری حجم جریان را فراهم می کند.

 

فلومتر دنده‌ای

فلومتر دنده ای برای اندازه گیری جریان مایعات تمیز، باردار و چسبناک و همچنین گازهای تمیز مناسب است. آنها از یک جفت چرخ دنده برای اندازه گیری حجم سیال جاری استفاده می کنند.

 

فلومتر الکترومغناطیسی

این نوع فلومتر الکترومغناطیسی برای اندازه گیری دبی مایعات تمیز، باردار، چسبناک و رسانا مناسب است. دبی سنج الکترومغناطیسی از یک میدان مغناطیسی برای القای نیروی محرکه الکتریکی متناسب با سرعت جریان سیال استفاده می کند و امکان اندازه گیری سرعت جریان حجمی را فراهم می کند.

فلومتر ورتکس

فلومتر ورتکس برای اندازه گیری جریان مایعات تمیز، باردار و گازهای تمیز مناسب است. از گرداب های تولید شده توسط جریان سیال برای اندازه گیری جریان استفاده می کند.

فلومتر التراسونیک

این نوع دبی سنج غیر نفوذی برای اندازه گیری دبی مایعات تمیز استفاده می شود.

روی سیالات غیر رسانا کار می کند. از امواج اولتراسونیک برای اندازه‌گیری زمان عبور سیال استفاده می‌کند و امکان محاسبه نرخ جریان را فراهم می‌کند.

آخرین نسل از فلومترهای اولتراسونیک همچنین می تواند دنیت بخار اشباع را اندازه گیری کند . این فلومترها در نسخه قابل حمل نیز موجود هستند. آنها اندازه گیری جریان بدون وقفه را امکان پذیر می کنند.

جریان سنج جرمی

دبی سنج جرمی دبی را بر حسب جرم سیالی که در یک دوره زمانی معین از لوله عبور می کند اندازه گیری می کند. پرکاربردترین انواع دبی سنج جرمی عبارتند از:

فلومتر کوریولیس

فلومتر کوریولیس برای اندازه گیری دبی مایعات تمیز، باردار، پر بار، چند فاز، گازهای تمیز و گازهای باردار مناسب است. این جریان را با تشخیص انحراف ناشی از نیروهای کوریولیس در حین عبور سیال از طریق یک لوله ارتعاشی اندازه گیری می کند.

فلومتر جرمی حرارتی

فلومترهای جرمی حرارتی برای اندازه گیری جریان مایعات تمیز، گازهای تمیز و گازهای باردار مناسب هستند. آنها جریان را با تشخیص انتقال حرارت ناشی از جریان سیال اندازه گیری می کنند.

فلومتر التراسونیک

فلومتر التراسونیک خطی برای اندازه گیری گازهایی مانند هوا یا نیتروژن استفاده می شود. آنها دارای اصلاح فشار و دما برای نمایش نرخ جریان جرم هستند. اکنون که مروری بر انواع مختلف دبی سنج ها و اصول آنها دارید، بیایید با جزئیات بیشتری پارامترهایی را که باید هنگام انتخاب فلومتر در نظر بگیرید، بررسی کنیم.

پارامترهایی که هنگام انتخاب فلومتر باید در نظر بگیرید

هنگام انتخاب یک فلومتر، لازم است تعدادی پارامتر را در نظر بگیرید تا مطمئن شوید که برای کاربرد خاص شما مناسب است. در اینجا پارامترهای اصلی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند:

ماهیت سیال

تعیین کنید که مایع مورد اندازه گیری مایع یا گاز، تمیز یا باردار است. برخی از فلومترها برای انواع خاصی از سیال مناسب تر هستند.

شرایط دما و فشار

شرایط دما و فشار فرآیندی که در آن فلومتر استفاده می شود را بررسی کنید. برخی از فلومترها محدوده دما و فشار محدودی دارند.

تلفات فشار

فلومترها می توانند باعث افت فشار در سیستم شوند. مهم است که این تلفات فشار را برای اطمینان از عملکرد کارآمد سیستم خود در نظر بگیرید.

نیاز به اطلاعات جریان

در مورد اطلاعات جریان مورد نیاز خود فکر کنید. آیا می خواهید جریان حجمی را اندازه گیری کنید یا جریان جرمی؟ این به برنامه خاص شما و داده های مورد نیاز برای فرآیند شما بستگی دارد.

ویژگی‌های نصب

محدودیت‌های نصب مانند ویژگی‌های لوله‌کشی، خم‌ها، شیرها و غیره را در نظر بگیرید. برخی از فلومترها ممکن است به این موارد حساس باشند. برخی از فلومترها می توانند به این اختلالات حساس باشند که می تواند بر دقت آنها تأثیر بگذارد.
با در نظر گرفتن این پارامترها، می توانید فلومتر را انتخاب کنید که به بهترین وجه نیازهای خاص شما را برآورده می کند.

در اینجا همه چیزهایی است که برای انتخاب درست فلومتر باید بدانید. از مشاوره با برندهای معتبر و در صورت لزوم مشاوره تخصصی دریغ نکنید. فلومتر مناسب اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد جریان را در برنامه شما تضمین می کند.

امیدواریم این مقاله اطلاعاتی را که برای درک انواع مختلف فلومترها و اصول آنها نیاز دارید، در اختیار شما قرار داده باشد تا بدین ترتیب فلومتر مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنید.

سوالات متداول

کدام مارک فلومتر را انتخاب کنم؟

چندین برند معروف در زمینه فلومتر وجود دارد. برندهای معروف عبارتند از فوجی الکتریک، Endress+Hauser، Yokogawa، Emerson، Siemens، Krohne و ABB.

چه نوع دبی سنج بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد؟

هیچ پاسخ واحدی برای این سوال وجود ندارد، زیرا انتخاب دبی سنج به کاربرد خاص بستگی دارد. با این حال، فلومترهای الکترومغناطیسی، اولتراسونیک و کوریولیس به دلیل تطبیق پذیری و دقت آنها به طور گسترده در بسیاری از صنایع استفاده می شود.

چگونه جریان را در لوله اندازه گیری کنم؟

دبی در یک لوله را می توان با استفاده از دبی متر مناسب اندازه گیری کرد. دبی سنج در لوله نصب می شود و با استفاده از فناوری های مختلف اندازه گیری دبی سیال عبوری از آن را اندازه گیری می کند.

مزایای دبی سنج جرمی نسبت به فلومتر حجمی چیست؟

جریان سنج جرمی جریان را بر حسب جرم سیال در حال عبور از آنها اندازه گیری می کند و آنها را از تغییرات چگالی سیال مستقل می کند. این آنها را به ویژه برای کاربردهایی که چگالی سیال می تواند متفاوت باشد، مناسب می کند.

اهمیت اندازه گیری جریان در فرآیندهای صنعتی چیست؟

اندازه گیری جریان در فرآیندهای صنعتی ضروری است زیرا جریان سیالات را قادر می سازد تا کنترل و نظارت شود. این تضمین می کند که فرآیندها به طور موثر اجرا می شوند و مشکلات یا تغییرات نامطلوب در جریان را قادر می سازد به سرعت شناسایی شوند.

 

بیشتر بخوانید:

فلومتر چیست؟ انواع فلومتر + آموزش جامع و کاربردی

 

آیا دوربین حرارتی می تواند آتش و حرارت را از پشت دیوار ببیند؟

در این مقاله، توضیح می‌دهیم که آیا دوربین‌های تصویربرداری حرارتی می‌توانند از طریق دیوارها و سایر اشیاء فیزیکی، و همچنین برخی از برنامه‌های کاربردی رایج و نحوه عملکرد این فناوری را ببینند .

آیا دوربین های حرارتی می توانند از طریق دیوارها ببینند؟

خیر، دوربین های حرارتی نمی توانند از طریق دیوارها یا بتن «دیدن» کنند. با این حال، اگر یک لوله گرم یا سرد در داخل دیوار وجود داشته باشد، به احتمال زیاد یک دوربین حرارتی آن را انتخاب خواهد کرد.

دوربین های حرارتی اجسام جامد را نمی بینند. درعوض، آنها نشانه های حرارتی ظریفی را که از عناصر داخلی از طریق موانع منتقل می شود، تشخیص می دهند.

به عنوان مثال، بتن دارای تابش کم است ، به این معنی که تابش مادون قرمزی را که دوربین‌های حرارتی می‌گیرند به طور موثر ساطع نمی‌کند. اما گرمای لوله ها، سیم ها، مجاری و اجزای سازه ای از طریق بتن به سطح تابش می شود.

دوربین حرارتی این الگوهای حرارتی را می گیرد. گرماگرهای ماهر سپس تصویربرداری را برای شناسایی بی نظمی های حرارتی که نشتی، انسداد، شکستگی در عایق یا مسائل دیگر را نشان می دهد، تفسیر می کنند.

از آنجایی که عمق کلی که یک دوربین حرارتی می تواند ببیند به عوامل زیادی بستگی دارد، تیم های بازرسی معمولاً از پلان های ساختمانی استفاده می کنند که مکان عناصر را نشان می دهد تا تصاویر دقیق ترین بینش های تشخیصی را ارائه دهند.

 

دوربین حرارتی چیست؟

دوربین های حرارتی دارای حسگرهای حرارتی هستند که تغییرات دمایی ظریف را تشخیص می دهند. حسگرها این خوانش‌های حرارتی را به نور مرئی ترجمه می‌کنند تا داده‌های دقیق دما را روی تصاویر واقعی نمایش دهند.

مدل های پیشرفته امکان اندازه گیری دمای نقطه ای، ضبط فیلم حرارتی، ابزارهای تجزیه و تحلیل تصویر و یکپارچه سازی نرم افزار را فراهم می کنند. هنگامی که با تجزیه و تحلیل استفاده می شود، داده های حرارتی می توانند همه چیز را از راندمان فرآیند گرفته تا تلفات حرارتی ساختمان را کمیت کنند.

دوربین حرارتی ارائه شده در آداک فرایند سپهر با ضمانت نامه رسمی و گارانتی است

چگونه دوربین های حرارتی گرما را از طریق موانع تشخیص می دهند؟

در حالی که چشم انسان نور مرئی منعکس شده از اجسام را می بیند، دوربین های حرارتی تابش مادون قرمز ساطع شده از منابع گرما را تشخیص می دهند. این به دوربین‌های حرارتی اجازه می‌دهد تا تغییرات دما را از طریق گرد و غبار، مه، دود، دیواره‌های نازک، شیشه، پارچه و حتی برخی فلزات ببینند.

ماشین‌های دوار، گسل‌های الکتریکی، شکاف‌های عایق، و صدها مشکل دیگر، گرمایی تولید می‌کنند که تصویرگرهای حرارتی می‌توانند فوراً بدون نیاز به از بین بردن تجهیزات یا شکستن محفظه آن را تشخیص دهند. این باعث می شود ترموگرافی برای بازرسی های سریع بسیار ارزشمند باشد.

استفاده از تصویربرداری حرارتی برای بازرسی های صنعتی

بازرسان از تصویربرداری حرارتی برای بررسی سریع امکانات برای انطباق با استاندارد دما، بهینه سازی عملکرد تجهیزات، جلوگیری از خرابی و کاهش هزینه های عملیاتی از طریق بهره وری انرژی و کاهش شکستگی ها استفاده می کنند.

با تجسم گرما، دوربین‌های حرارتی می‌توانند بینش منحصربه‌فردی را برای موارد زیر ارائه دهند:

نگهداری پیشگیرانه : قطعات مکانیکی، موتورها، لوله‌ها، مخازن و کانال‌ها را از نظر تغییرات دما که نشان‌دهنده سایش، گرفتگی، نشت یا آلودگی است اسکن کنید.
نظارت بر فرآیند: کیفیت مواد خام را بررسی کنید، شرایط کوره/راکتور را بررسی کنید، زمان چرخه را کاهش دهید و با حذف حدس و گمان، نقاط تنظیم را بهینه کنید.
بازرسی تأسیسات: عایق لوله‌ها، مهر و موم تجهیزات، سردخانه، اتاق‌های سرور و سایر مناطق را برای نظارت بر تعمیر و نگهداری یا ممیزی انرژی اسکن کنید.
تحقیق محصول و تضمین کیفیت: توزیع گرما عیوب را آشکار می کند و نحوه عملکرد طرح های محصول جدید را در شرایط واقعی مشخص می کند.
عیب‌یابی ساختمان: با تجسم فوری اتلاف انرژی، عایق‌های از دست رفته، نشت هوا، آسیب رطوبت و طیف گسترده‌ای از دیگر کاستی‌های پوشش ساختمان را بیابید.

انواع مختلف دستگاه های غربالگری و اسکن حرارتی چیست؟

اسکنرهای حرارتی یک تصویر دیجیتالی بی‌درنگ از گرمای ساطع شده از اجسام از طریق تشخیص تابش مادون قرمز تولید می‌کنند . علاوه بر اسکنرهای داخلی، طیف وسیعی از اسکنرهای حرارتی قابل حمل نیز با رزولوشن‌ها و قیمت‌های متفاوت ساخته شده‌اند.

برای مثال، اسکنرهای حرارتی در حال حاضر به‌عنوان دوربین‌های فیلمبرداری دستی، دوربین‌های دستی، اسکنرهای سوار بر وسایل نقلیه جاده‌ای و کشتی‌ها، و همچنین دوربین‌های سوار بر هواپیماهای بدون سرنشین و هواپیماهای سرنشین دار موجود هستند.

 

سوالات متداول

دوربین های حرارتی چگونه اجسام جامد را می بینند؟

دوربین های حرارتی در واقع از طریق اجسام جامد نمی بینند. آنها نشانه منحصر به فرد تشعشعات مادون قرمز را که همه اجسام متناسب با دمای خود منتشر می کنند، تشخیص می دهند. این به دوربین های حرارتی اجازه می دهد تا منابع گرمایی واقع در پشت موانع را تشخیص دهند. ترموگراف های ماهر از این تصویربرداری برای مکان یابی و تجزیه و تحلیل مسائل استفاده می کنند.

تفاوت بین دید حرارتی و دید در شب چیست؟

دید در شب از فناوری تقویت الکترون برای افزایش سیگنال‌های نور مرئی استفاده می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد شرایطی را ببینند که نور مرئی کمی وجود دارد. دید حرارتی تشعشعات مادون قرمز ساطع شده از یک جسم را به دلیل دمای آن تشخیص می دهد. بنابراین، دوربین‌های حرارتی می‌توانند گرما را در روز یا شب، از طریق مه سبک یا دود تجسم کنند. تصویربرداری حرارتی همچنین دما را کمی می کند در حالی که دید در شب آنالیز موقعیتی بیشتری ارائه می دهد.

 

بیشتر بخوانید:

دتکتور گاز هیدروژن لیست قیمت و خرید از نماینده رسمی

دوربین حرارتی چیست و چگونه کار می‌کند؟

در سال 1800، ویلیام هرشل، اخترشناس، موسیقیدان و آهنگساز آلمانی مقیم انگلیس، طیف مادون قرمز را کشف کرد. هرشل این کشف را "طیف دماسنجی" نامید و گهگاه از آن به عنوان "پرتوهای نامرئی" یاد می کند. تا اوایل دهه 1900 بود که به عنوان مادون قرمز شناخته شد.

کشف طیف مادون قرمز توسط هرشل اساس دوربین های تصویربرداری حرارتی مدرن است. این امر منجر به نوآوری های بسیاری در زمینه فناوری مادون قرمز شد، از جمله ساخت اولین دوربین مادون قرمز در سال 1929، یک دوربین حرکتی که توسط ارتش بریتانیا استفاده می شد.

از آن زمان تاکنون دوربین های حرارتی در زمینه های مختلفی از جمله پزشکی، صنعتی، علمی و امنیتی مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها در حال حاضر به طور گسترده در بسیاری از برنامه ها مورد استفاده قرار می گیرند و عملکرد برتر را در شرایط تاریک و کم نور ارائه می دهند.

دوربین حرارتی چیست؟

یک دوربین تصویربرداری حرارتی با ترسیم دمای هر چیزی که در دید آن است، یک تصویر دیجیتالی از یک محیط ایجاد می کند. هر جسم و سطحی دارای نشانه گرمایی است که توسط انرژی ارسالی ایجاد می شود که به عنوان انرژی فروسرخ شناخته می شود.

دوربین تصویربرداری حرارتی داده های مادون قرمز را تشخیص می دهد و آن را به یک تصویر الکترونیکی با رنگ هایی که تغییرات دما را نشان می دهد تبدیل می کند. این یک دستگاه ابزار دقیق غیر تماسی و اغلب دستی است که درجه حرارت را تشخیص می دهد و دمای جسم را به صورت تصویر نشان می دهد. 

دوربین حرارتی از دسته دتکتور های حرارتی هستند و از تجهیزات ابزار دقیق پرکاربرد پتروشیمی و پالایشگاه ها هستند.

دوربین های حرارتی چگونه کار می کنند؟

برای درک نحوه عملکرد دوربین‌های تصویربرداری حرارتی ، هر آنچه در مورد نحوه تولید تصاویر دوربین‌های عکاسی می‌دانید را نادیده بگیرید. آنها هیچ ارتباطی با تابش نور از سطوح جامد ندارند، در واقع، دوربین های حرارتی می توانند در تاریکی کامل کار کنند.

گرما و نور هر دو بخشی از طیف الکترومغناطیسی هستند. با این حال، دوربین‌های تصویربرداری حرارتی ، برخلاف نور مرئی، از انرژی گرمایی تصاویر و ویدئو تولید می‌کنند. این انرژی حرارتی یا "مادون قرمز" را نمی توان توسط یک دوربین معمولی تشخیص داد، دقیقاً مانند اینکه چگونه دوربین های مادون قرمز نمی توانند سطوح نور را شناسایی و ضبط کنند.

عملکرد داخلی یک دوربین ترموگرافی شامل یک آرایه حسگر است که شامل هزاران پیکسل است که در یک شبکه مرتب شده اند که به انرژی مادون قرمز واکنش نشان می دهد. انرژی مادون قرمز متمرکز یک سیگنال الکترونیکی تولید می کند که پردازنده دوربین رنگی را به آن اختصاص می دهد.

هر مقدار دما دارای رنگ متفاوتی است که هنگام نقشه برداری تصویر حرارتی یک شی یا محیط را ایجاد می کند.

تصویربرداری حرارتی چه چیزی را می تواند تشخیص دهد؟

دوربین های تصویربرداری حرارتی گرمای مادون قرمز را که با چشم غیرمسلح نامرئی است، تشخیص می دهند. همه اجسام انرژی حرارتی می دهند و هر چه جسم گرمتر باشد انرژی بیشتری تولید می شود. به این فکر کنید که دست خود را روی اجاق گاز نگه دارید تا بررسی کنید که آیا اخیراً روشن بوده است یا خیر، گرمایی که در هوا احساس می کنیم تابش مادون قرمز است.

تصویرگرهای حرارتی از آرایه‌های حسگر برای تشخیص این انرژی گرمایی و تولید اشکال و نگاشت دقیق توزیع گرما استفاده می‌کنند.

دوربین تصویربرداری حرارتی از طریق چه چیزی می تواند ببیند؟

همه دوربین‌های مادون قرمز اولین سطح جامد یا مایع را خواهند دید که می‌تواند شامل بخار و ذرات باشد، یعنی از نظر فنی نمی‌تواند از طریق چیزی ببیند. با این حال، هنوز هم گاهی اوقات موثرترین فناوری دوربین برای «دیدن از میان» پلاستیک نازک، مه، دود، شاخ و برگ، گرد و غبار، مه، باران، شن، برف و تاریکی است.

تصاویر نمایش داده شده ممکن است کامل نباشند، اما در اکثر این موارد، تصویر واضح تری نسبت به دوربین نور مرئی ایجاد می کنند. برای مواردی مانند جستجو و نجات، تصویر به اندازه کافی خوب است تا فردی را که در زیر درخت پنهان شده است شناسایی کند، اما برای اندازه گیری دمای واقعی، احتمالاً نادرست است.

 

دلایل استفاده از دوربین حرارتی چیست؟

دوربین های تصویربرداری حرارتی فوق العاده مفید هستند زیرا می توانند تشعشعات مادون قرمز ساطع شده از همه اشیاء را بدون توجه به شرایط نوری تشخیص دهند. این باعث می شود که آنها بسیار قابل اعتماد و کارآمد باشند، زیرا می توانند منابع گرما را شناسایی کرده و اهداف را در تاریکی شناسایی کنند.

علاوه بر این، آنها 100٪ غیر تهاجمی هستند، به این معنی که انرژی مادون قرمز ساطع شده از سطح سوژه ها را بدون نیاز به تماس فیزیکی تشخیص می دهند. آنها همچنین تفاوت های جزئی در گرما را تشخیص می دهند - به اندازه 0.04 درجه سانتیگراد، و سیستم های بسیار پیشرفته (و گران قیمت) کمتر از 0.01 درجه سانتیگراد.

محدودیت های دوربین های حرارتی چیست؟

اگرچه دوربین‌های حسگر حرارت می‌توانند اشکال و اشکال غیرقابل تشخیص را برای چشم انسان ببینند، اما بدون محدودیت نیستند.

شیشه

برخلاف آنچه که ممکن است انتظار داشته باشید، قرار دادن دوربین تصویربرداری حرارتی به سمت یک تکه شیشه در دمای محیط، تصویری از خودتان به جای آنچه در طرف دیگر است ایجاد می کند. این به این دلیل است که شیشه بسیار بازتابنده است و انتقال اشعه مادون قرمز را متوقف می کند.

با این حال، در پارامترهای فرآیند، ما می‌توانیم از دوربین‌های خود برای اندازه‌گیری دمای شیشه در دماهای بالا در محیط‌های تولیدی بسیار مؤثر استفاده کنیم. با استفاده از دوربین‌های فلزی (1M، 08M و 05M) می‌توانیم شیشه‌های معمولی مبتنی بر کوارتز را ببینیم.

فلز
فلز مانند شیشه عمل می کند و به جای آنچه می خواهید ثبت کنید، تصویری از خودتان به شما می دهد. دوربین های حرارتی هرگز قادر به دیدن از طریق فلز نیستند، اما می توانند نقاط گرم و سرد را در داخل یک جسم یا سازه فلزی تشخیص دهند.

مه
قطرات آب ناشی از مه و باران به دلیل پراکندگی تشعشعات می تواند قابلیت های اندازه گیری دما دوربین های حرارتی را به شدت محدود کند. با این حال، وقتی نوبت به تولید تصویر می‌رسد، دوربین‌های حرارتی ممکن است در شرایط مه‌آلود عملکرد بهتری نسبت به چشم انسان یا حتی دوربین‌های نور مرئی داشته باشند.

کاربرد دوربین تصویربرداری حرارتی

دوربین های تصویربرداری حرارتی برای خدمات اورژانسی بسیار ارزشمند هستند. از تشخیص دید در شب در حین تعقیب و گریز پلیس، تا ماموریت های جستجو و نجات، تا آتش نشانان که بازماندگان را در دود قرار می دهند، بسیاری از حوادث بدون فناوری دوربین حرارتی می توانند نتایج بسیار تلخ تری داشته باشند.

در تولید، تصویربرداری حرارتی می تواند سطوح مایع را در ظروف مات تشخیص دهد، نقاط گرم و سرد را برای جلوگیری از خطر و آسیب تشخیص دهد و فرآیندهای کنترل کیفیت را بهبود بخشد.

برای محیط های چالش برانگیز، استفاده صنعتی ممکن است به دوربین های حرارتی نیاز داشته باشد که مقررات رسمی استانداردهای تولید در بریتانیا را رعایت کنند. این امر در مورد گازهای انفجاری، استخراج معادن و کاربردهایی با حجم بالای گرد و غبار مانند جابجایی دانه ها صدق می کند.

 

بیشتر بخوانید:

دتکتور گاز مونوکسید کربن چیست؟ خرید دتکتور حساس به نشت گاز

 

نکات مهم در انتخاب دوربین حرارتی

انتخاب یک محصول خاص تشخیص حرارت می تواند تصمیمی پیچیده به نظر برسد. همه انواع موجود، تفاوت قیمت‌ها، طرح‌ها و حساسیت‌ها می‌تواند شناخت بهترین گزینه برای برنامه شما را دشوار کند.

1. بودجه شما چقدر است؟
2. آیا نیاز به رعایت استانداردها و گواهینامه های بریتانیا، اتحادیه اروپا یا دیگر دارید؟
3. طراحی - زیبایی و ارگونومیک
4. اندازه و وزن ایده آل چیست؟
5. الزامات شما از نظر محدوده حرارتی، قابلیت تعویض لنز، کالیبراسیون سخت افزاری و نرم افزاری، وضوح تصویر و وضوح صفحه نمایش در صورت وجود چیست؟

 

سوالات متداول

دوربین های حرارتی چگونه دما را اندازه گیری می کنند؟

نور مرئی تنها بخشی از طیف الکترومغناطیسی است که می توانیم ببینیم، حتی اگر تابش مادون قرمز درصد بیشتری را اشغال کند. یک سطح یا جسم داغتر انرژی گرمایی بیشتری تولید می کند که دوربین های تصویربرداری حرارتی می توانند آن را تشخیص دهند. داده های حرارتی به صورت یک تصویر با رنگ های مختلف که با دماهای مختلف مرتبط هستند نمایش داده می شود.

آیا دوربین مادون قرمز همان دوربین حرارتی است؟

دوربین های تصویربرداری حرارتی گرما را تشخیص می دهند که می توان آن را انرژی مادون قرمز و انرژی حرارتی نیز نامید. بنابراین، دوربین مادون قرمز همان دوربین حرارتی است، زیرا گرما را تشخیص داده و تصویر ایجاد می کند.

چه کسی از دوربین تصویربرداری حرارتی استفاده می کند؟

خدمات اضطراری کاربران بزرگ دوربین های تصویربرداری حرارتی هستند. آتش نشانی، جستجو و نجات، پلیس، و به طور کلی هر کاری که شامل یافتن افراد و حیوانات در سناریوهای دشوار یا مبهم باشد. متخصصان پزشکی، کارگران تعمیر و نگهداری ساختمان، کارگران گاز و برق، و محققان حیات وحش نیز از کاربران معمول دوربین های مادون قرمز هستند.

دوربین حرارتی چقدر می تواند تشخیص دهد؟

هیچ محدودیتی برای تشخیص فاصله یک دوربین حرارتی وجود ندارد، تصویر از هر سطح یا جسم قابل مشاهده در محدوده دوربین تشکیل می شود. در یک شب صاف، تشخیص ماه و ستاره ها توسط دوربین های حرارتی غیرعادی نیست. به عنوان مثال، اگر قطرات آب (باران یا مه) وجود داشته باشد که دید را پنهان می کند، آن قطرات دورترین نقطه ای هستند که دوربین می تواند ببیند.

آیا دوربین های حرارتی زیر آب کار می کنند؟

نه، این کار را نمی کنند. آب انرژی مورد نیاز برای تشخیص گرما را منتقل نمی کند. دوربین های حرارتی معمولاً در زیر آب به خوبی کار نمی کنند، اساساً به عنوان یک ساختار مات یا جامد به عنوان مانعی در برابر تابش مادون قرمز عمل می کنند.

آیا دوربین های حرارتی از طریق شیشه کار می کنند؟

خیر. شیشه بسیار بازتابنده است و اجازه عبور تابش حرارتی را نمی دهد و توانایی دوربین های حرارتی را متوقف می کند.

آیا دوربین های حرارتی می توانند دیوارها را ببینند؟

خیر، دوربین های حرارتی نمی توانند از طریق دیوارها یا بتن «دیدن» کنند. با این حال، اگر یک لوله گرم یا سرد در داخل دیوار وجود داشته باشد، به احتمال زیاد یک دوربین حرارتی آن را انتخاب خواهد کرد.

دوربین حرارتی چگونه کار می کند؟

انرژی حرارتی با انتقال گرما از یک جسم یا سیستم گرمتر به یک سیستم خنک تر عمل می کند و به دنبال رسیدن به تعادل حرارتی است. از این اصل پیروی می کند که گرما به طور طبیعی از مناطق با دمای بالاتر به دمای پایین تر جریان می یابد تا زمانی که متعادل شوند.

دوربین مادون قرمز چگونه کار می کند؟

دوربین مادون قرمز با تشخیص تشعشعات مادون قرمز ساطع شده یا منعکس شده توسط اجسام کار می کند. از یک سنسور مادون قرمز برای گرفتن تابش و سپس تبدیل آن به تصویر بصری استفاده می کند و به ما امکان می دهد تغییرات دما را در صحنه ببینیم و تفسیر کنیم.

 

منابع

پایرومتر یا پیرومتر چیست و چگونه کار می‌کند

پیرومتر نوعی سنسور دمای غیر تماسی است که با اندازه گیری میزان تشعشعات خود، گرما را تشخیص می دهد. پیرومترها قرن هاست که برای اندازه گیری دمای اجسام داغ مانند فلز مذاب، شیشه و شعله ها استفاده می شود.

آنها همچنین در انواع کاربردهای صنعتی و علمی مانند نظارت بر دمای موتورها، کوره ها و واکنش های شیمیایی استفاده می شوند.

آداک فرایند سپهر متخصص در دماسنج های مادون قرمز ، پیرومترها و دوربین های تصویربرداری حرارتی برای کاربردهایی مانند فلزات، پلاستیک و تولید شیشه.

 

پیرومتر یا پایرومتر چیست؟

پیرومترها با تشخیص و تجزیه و تحلیل تشعشعات حرارتی ساطع شده از یک جسم، دما را اندازه گیری می کنند. این دستگاه‌های بسیار کاربردی از تجهیزات ابزار دقیق بشمار می‌آیند. هنگامی که یک جسم گرم می شود، تابش حرارتی را به شکل امواج الکترومغناطیسی، عمدتاً در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی ساطع می کند.

شدت و توزیع طول موج این تابش به دمای جسم بستگی دارد.

 

پیرومتر چگونه کار می کند؟

پیرومترها با گرفتن این تشعشعات حرارتی و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی قابل پردازش و تفسیر کار می کنند. روش خاصی که توسط یک پیرومتر استفاده می شود به نوع آن ( نوری، مادون قرمز، دو رنگ یا تابش کلی ) و طراحی آن بستگی دارد.

 

انواع پیرومتر

پیرومترهای نوری از لنزها یا سیستم های نوری برای متمرکز کردن تابش حرارتی بر روی یک آشکارساز مانند ترموپیل یا فوتودیود استفاده می کنند. آشکارساز تشعشع را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که سپس تقویت و تجزیه و تحلیل می شود. پیرومترهای نوری اغلب از اصل مقایسه تابش از جسم با منبع مرجع استفاده می کنند که امکان تعیین دما را فراهم می کند.
پیرومترهای مادون قرمز از حسگرهای تخصصی مانند ترموپیل یا بولومتر برای تشخیص و اندازه گیری مستقیم تابش مادون قرمز ساطع شده از جسم استفاده می کنند. این حسگرها یک سیگنال الکتریکی متناسب با شدت تابش تولید می کنند که سپس برای محاسبه دما پردازش می شود.
برای اطلاعات بیشتر به راهنمای ما در مورد انتخاب یک پیرومتر مادون قرمز نگاهی بیندازید .

پیرومترهای دو رنگ از دو طول موج مختلف تابش مادون قرمز استفاده می کنند و نسبت آنها را اندازه گیری می کنند. این نسبت به دمای جسم بستگی دارد و می توان از آن برای محاسبه دقیق دما استفاده کرد.
پیرومترهای تشعشعی کل مقدار کل تابش گرمایی ساطع شده از یک جسم را با در نظر گرفتن شدت در طیف گسترده ای از طول موج ها اندازه گیری می کنند. این اندازه گیری جامع دقت بالایی را ارائه می دهد اما به فناوری پیچیده تری نیاز دارد.
هر نوع پیرومتر مزایا و معایب خاص خود را دارد:
پیرومترهای نوری قدیمی ترین نوع پیرومتر هستند. آنها دقیق و دقیق هستند اما استفاده از آنها دشوار است و نیاز به کالیبراسیون دارند.

پیرومترهای مادون قرمز دقت بیشتری نسبت به پیرومترهای نوری دارند و می توان از آنها برای اندازه گیری دمای اجسامی که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند استفاده کرد. با این حال، آنها معمولا گرانتر از پیرومترهای نوری هستند.

پیرومترهای دو رنگ از دو طول موج مختلف تابش مادون قرمز برای اندازه گیری دمای یک جسم استفاده می کنند. این نوع پیرومتر دقت بیشتری نسبت به پیرومترهای تک طول موج دارد، اما می تواند گرانتر باشد.

پیرومترهای تشعشعی کل مقدار کل تابش گرمایی ساطع شده از یک جسم را اندازه گیری می کنند. این نوع پیرومتر دقیق ترین نوع پیرومتر است، اما می تواند گران ترین باشد.

 

تفاوت بین پیرومترها و دوربین های IR

پیرومتر نوعی دماسنج مادون قرمز است . تفاوت بین یک دماسنج و یک دماسنج مادون قرمز این است که پیرومترها فقط می توانند دما را در یک نقطه ثبت کنند.

این را می توان با یک دماسنج مادون قرمز یا دوربین تصویربرداری حرارتی مقایسه کرد که اطلاعات بیشتری را ارائه می دهد و همچنین می تواند برای تعیین گرم ترین یا سردترین نقطه در یک منطقه اندازه گیری استفاده شود.

 

پیرومتر برای چه مواردی استفاده می شود؟

پیرومترها به دلیل قابلیت اندازه گیری دمای غیر تماسی خود در طیف وسیعی از صنایع و زمینه های علمی کاربرد دارند. برخی از کاربردهای رایج پیرومترها عبارتند از:

فرآیندهای صنعتی : پیرومترهای صنعتی در فرآیندهای تولید برای نظارت و کنترل دمای مواد مانند فلزات مذاب، شیشه، پلاستیک و سرامیک استفاده می‌شوند. آنها به اطمینان از گرمایش، سرمایش و کنترل کیفیت مناسب کمک می کنند.

نحوه انتخاب پیرومتر مادون قرمز برای پلاستیک

نظارت بر کوره و کوره : پیرومترها نقش مهمی در نظارت بر دمای داخل کوره ها، کوره ها و کوره های مورد استفاده در صنایعی مانند فولاد، شیشه و سرامیک دارند. آنها کنترل دقیق دما را امکان پذیر می کنند، مصرف انرژی را بهینه می کنند و کیفیت محصول را تضمین می کنند.

تولید برق : پیرومترها در نیروگاه ها برای نظارت بر دمای بویلرها، توربین ها و سایر قطعات استفاده می شوند. این به جلوگیری از گرمای بیش از حد، بهینه سازی کارایی و اطمینان از عملکرد ایمن کمک می کند.

صنعت خودرو : پیرومترها در ساخت خودرو و تحقیقات برای اندازه‌گیری دمای اجزای موتور، سیستم‌های اگزوز، ترمزها و سایر قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این به بهینه سازی عملکرد، کنترل انتشار گازهای گلخانه ای و ایمنی کمک می کند.

تحقیق و توسعه : پیرومترها به طور گسترده در تحقیقات علمی، به ویژه در زمینه هایی مانند فیزیک، شیمی و علم مواد استفاده می شوند. آنها به بررسی پدیده های دمای بالا، مطالعه خواص حرارتی مواد و امکان کنترل دقیق دما در آزمایش ها کمک می کنند.

آتش نشانی و ایمنی : در کاربردهای آتش نشانی و ایمنی، از پیرومترها برای اندازه گیری دمای شعله ها ، شناسایی نقاط داغ در ساختمان ها یا ماشین آلات و ارزیابی خطرات احتمالی آتش سوزی استفاده می شود.

مزایای پیرومتر چیست؟

پیرومترها نسبت به سایر روش‌های اندازه‌گیری دما، مانند دماسنج تماسی، مزایای زیادی دارند. برخی از مزایای استفاده از پیرومترهای IR عبارتند از:

اندازه گیری دمای بدون تماس: پیرومترها نیازی به تماس مستقیم با جسم مورد اندازه گیری ندارند، که در برخی موارد می تواند خطرناک یا چالش برانگیز باشد.
دقت و دقت: پیرومترها می توانند بسیار دقیق و دقیق باشند، مخصوصاً زمانی که با یک سنسور کالیبره استفاده می شوند .
طیف وسیعی از کاربردها: پیرومترها می توانند دمای طیف وسیعی از اجسام، از فلز مذاب گرفته تا شعله را اندازه گیری کنند.

محدودیت های استفاده از پیرومتر

هزینه: پیرومترها می توانند گرانتر از انواع دیگر دماسنج ها باشند.
الزامات کالیبراسیون: برای اطمینان از دقت، پیرومترها باید به طور مرتب کالیبره شوند.
عوامل محیطی: پیرومترها می توانند تحت تأثیر عوامل محیطی مانند گرد و غبار و رطوبت باشند.

نتیجه گیری

پیرومترها ابزارهای ارزشمندی برای اندازه گیری دمای بدون تماس هستند که از تابش گرمایی ساطع شده از اجسام برای تعیین دمای آنها استفاده می کنند. آنها مزایای متعددی از جمله اندازه گیری بدون تماس، دقت، دقت و کاربرد گسترده در صنایع و تحقیقات علمی را ارائه می دهند. با انواع مختلفی از پیرومترهای موجود که هر کدام نقاط قوت و محدودیت های خاص خود را دارند، انتخاب صحیح یک پیرومتر به نیازهای خاص بستگی دارد.

 

سوالات متداول

پایرومتر برای چه مواردی استفاده می شود؟

پیرومترها برای اندازه گیری دمای اجسام بدون تماس فیزیکی استفاده می شوند. آنها در صنایعی مانند تولید، تولید برق، خودروسازی و تحقیقات علمی کاربرد دارند.

 

انواع مختلف پیرومتر چیست؟

پیرومترها انواع مختلفی دارند، از جمله پیرومترهای نوری، پیرومترهای مادون قرمز، پیرومترهای دو رنگ و هواسنج‌های تابش کل. هر نوع از اصول و فن آوری های مختلفی برای اندازه گیری دما استفاده می کند.

 

تفاوت بین دماسنج و پیرومتر چیست؟

تفاوت اصلی بین دماسنج و پیرومتر در روش اندازه گیری دما است. دماسنج ها معمولاً به تماس فیزیکی با جسم مورد اندازه گیری نیاز دارند، در حالی که پیرومترها دما را از راه دور با استفاده از سطوح تابش حرارتی اندازه گیری می کنند. پیرومترها برای اندازه گیری دماهای بالا یا در شرایطی که تماس فیزیکی غیرعملی یا ناامن است مناسب هستند.

 

منبع

 

تفاوت سنسور دمای RTD با ترموکوپل

سنسورهای دما نظارت و کنترل دقیق را در فرآیندهای وابسته به دما تضمین می کنند. انتخاب سنسور مناسب برای دستیابی به دقت و قابلیت اطمینان در فرآیندهای صنعتی، آزمایشات علمی و کاربردهای روزمره بسیار مهم است.

داده های دما دقیق و قابل اعتماد برای کنترل فرآیند، تضمین کیفیت و ایمنی ضروری است. دو تا از رایج ترین سنسورهای دما، آشکارسازهای دمای مقاومتی و ترموکوپل ها هستند .

این مقاله به شما کمک می کند تا تفاوت های بین RTD و ترموکوپل را درک کنید و شما را در انتخاب مناسب ترین سنسور برای نیازهای خود راهنمایی کنید.

آداک فرایند سپهر پیشرو در اندازه گیری دما و طیف گسترده ای از سنسورهای حرارتی RTD و ترموکوپل در ایران برای کاربردهای صنعتی می‌باشد.

RTD ها و ترموکوپل ها دو نوع متداول سنسور دما هستند که هر کدام اصول عملیاتی و مصالح ساختمانی متفاوتی دارند.

سنسور RTD تغییرات دما را از طریق تغییر در مقاومت عنصر خود (اغلب پلاتین، مس یا نیکل) تشخیص می دهد. با افزایش دما، مقاومت به طور قابل پیش‌بینی افزایش می‌یابد که امکان محاسبه دقیق دما را فراهم می‌کند.

ترموکوپل ها بر اثر Seebeck (که به عنوان اثر ترموالکتریک نیز شناخته می شود ) تکیه می کنند، و هنگامی که در معرض گرادیان دما قرار می گیرند، ولتاژ تولید می کنند. ولتاژ تولید شده با اختلاف دما بین اتصالات اندازه گیری و مرجع نسبت مستقیم دارد.

 

تفاوت های اصلی RTD در مقابل ترموکوپل

قابلیت های محدوده دما
دقت و دقت
زمان پاسخگویی و عملکرد
سیم کشی و نصب
هزینه
سناریوهای کاربردی
در زیر همه اینها را توضیح می دهیم.

قابلیت های محدوده دما
RTD ها معمولاً محدوده دمایی محدودتری دارند که برای دماهای بین 200- تا 850 درجه سانتی گراد مناسب است. در مقابل، ترموکوپل ها بسته به نوع فلزات مورد استفاده می توانند محدوده دمایی وسیع تری از -270 درجه سانتی گراد تا 2300 درجه سانتی گراد را اندازه گیری کنند.

دقت و دقت
RTD ها معمولاً به دلیل رابطه مقاومت و دما قابل پیش بینی و حداقل رانش در طول زمان دقت و پایداری بالاتری ارائه می دهند.

ترموکوپل ها، در حالی که عموماً دقت کمتری دارند، در محیط های خشن و کاربردهای با دمای بالا به دلیل ساختار ناهموارشان عالی هستند. عوامل مؤثر بر دقت عبارتند از کالیبراسیون سنسور، پایداری و شرایط محیطی.

زمان پاسخگویی و عملکرد
ترموکوپل‌ها معمولاً زمان پاسخ‌گویی سریع‌تری نسبت به RTD دارند که آن‌ها را برای اندازه‌گیری دماهای با تغییر سریع مناسب‌تر می‌سازد. این به این دلیل است که ترموکوپل ها جرم حرارتی کمتری دارند و می توانند به سرعت به تغییرات دما پاسخ دهند.

سیم کشی و نصب
RTD ها و ترموکوپل ها نیاز به نصب دقیق برای خوانش دقیق دما دارند. پیکربندی‌های سیم‌کشی RTD شامل تنظیمات دو، سه یا چهار سیمه می‌شود ، در حالی که ترموکوپل‌ها برای حفظ دقت به انتخاب سیم پسوند نیاز دارند.

هر دو RTD و ترموکوپل باید در حین نصب به دقت قرار گرفته و نصب شوند تا از اندازه گیری دقیق دما اطمینان حاصل شود. عمق غوطه وری مناسب، تماس حرارتی و عایق بودن در برابر تأثیرات خارجی ملاحظات ضروری برای هر دو نوع سنسور است.

 

 

مقایسه هزینه
در حالی که RTD ها معمولاً هزینه های اولیه بالاتری نسبت به ترموکوپل ها دارند، ممکن است به دلیل دقت و پایداری برتر، مقرون به صرفه تری در درازمدت ارائه دهند و در نتیجه نیازهای کالیبراسیون و نگهداری کمتری را در طول زمان به همراه داشته باشند.

ترموکوپل ها به دلیل ساخت ساده تر و مواد کمتر مورد نیاز معمولاً مقرون به صرفه تر هستند. با این حال، هزینه‌های نگهداری طولانی‌مدت آن‌ها ممکن است به دلیل طول عمر کوتاه‌تر و پتانسیل برای جابجایی یا تخریب در طول زمان بیشتر باشد، که نیاز به تعویض یا کالیبراسیون مجدد مکرر دارد.

تفاوت کاربردها
RTD ها معمولاً در برنامه هایی استفاده می شوند که دقت و پایداری بالا در محدوده دمایی باریک ضروری است، مانند محیط های آزمایشگاهی، تولید دارو، ابزار دقیق و سیستم های HVAC که در آن کنترل دما حیاتی است.

ترموکوپل ها در محیط های با دمای بالا و کاربردهایی که در آن تغییرات سریع دما باید اندازه گیری شود، برتری دارند.

آنها به طور گسترده در فرآیندهای صنعتی مانند کوره ها، کوره ها، کوره های صنعتی، ذوب فلزات، تولید شیشه، نظارت بر گازهای خروجی، و کاربردهای خودرو و هوافضا که زمان پاسخ سریع ضروری است استفاده می شوند.

 

بیشتر بخوانید:

دتکتور گاز چیست، چگونه کار می‌کند و چه کاربردهایی دارد؟

 

کدام بهتر است: RTD یا ترموکوپل؟
انتخاب بین RTD و ترموکوپل به عوامل مختلفی از جمله محدوده دما، الزامات دقت، زمان پاسخگویی، ملاحظات هزینه و شرایط محیطی بستگی دارد.

اگر کاربرد به اندازه گیری دما فراتر از قابلیت های RTD ها (معمولا بالای 850 درجه سانتی گراد) نیاز دارد، ترموکوپل ها انتخاب بهتری هستند. با این حال، اگر دقت و پایداری بالا، به ویژه در یک محدوده دمایی باریک، حیاتی است، RTD ها عملکرد عالی ارائه می دهند.

در صورت نیاز به اندازه گیری تغییرات سریع دما، ترموکوپل ها به دلیل زمان پاسخ سریع تر ترجیح داده می شوند. با توجه به هزینه و نگهداری، RTD ها ممکن است هزینه اولیه بالاتری داشته باشند اما هزینه های تعمیر و نگهداری کمتری در طول عمر خود داشته باشند، در حالی که ترموکوپل ها مقرون به صرفه تر هستند اما ممکن است به تعویض یا کالیبراسیون مجدد بیشتری نیاز داشته باشند.

 

 

از نمونه های موردی RTD در مقابل ترموکوپل استفاده کنید
در یک مرکز تولید دارو، که در آن کنترل دقیق دما برای کیفیت و ایمنی محصول ضروری است، RTD ها به دلیل دقت و پایداری بالا معمولا مورد استفاده قرار می گیرند.

در یک ریخته‌گری فولاد، که دما می‌تواند تا 1800 درجه سانتی‌گراد برسد، ترموکوپل‌ها به دلیل توانایی آن‌ها در مقاومت در برابر دمای شدید و زمان پاسخ‌دهی سریع‌تر، انتخاب ارجح هستند.

در آزمایشگاه تست موتور خودرو، جایی که تغییرات سریع دما باید به دقت اندازه‌گیری شود، ممکن است از ترکیبی از RTD و ترموکوپل استفاده شود که RTD‌ها دقت بالایی را برای اندازه‌گیری‌های حالت پایدار ارائه می‌دهند و ترموکوپل‌ها تغییرات گذرا دما را ثبت می‌کنند.

نتیجه
هر دو RTD و ترموکوپل دارای نقاط قوت و ضعف هستند. درک تفاوت‌های آن‌ها و در نظر گرفتن نیازهای کاربردی خاص شما، مراحل بسیار مهمی در انتخاب مناسب‌ترین پروب دما برای اندازه‌گیری و کنترل دقیق دما است.

 

سوالات متداول

تفاوت اصلی بین RTD و ترموکوپل چیست؟

RTD ها برای اندازه گیری دما به تغییرات مقاومت الکتریکی متکی هستند، در حالی که ترموکوپل ها ولتاژی متناسب با اختلاف دما بین اتصالات فلزی غیر مشابه ایجاد می کنند.

 

چرا RTD از ترموکوپل ها دقیق تر است؟

RTD ها عموماً دقیق تر از ترموکوپل ها هستند زیرا رابطه مقاومت و دما عنصر RTD به خوبی تعریف شده است و می توان دقیقاً کالیبره کرد. علاوه بر این، RTD ها پایداری و تکرارپذیری طولانی مدت عالی را نشان می دهند و اندازه گیری های ثابت و قابل اعتماد را در طول زمان تضمین می کنند.

 

چرا به جای ترموکوپل از RTD استفاده کنیم؟

RTD ها بر ترموکوپل ها در کاربردهایی که دقت و پایداری بالا در محدوده دمایی باریک ضروری است، ترجیح داده می شوند، مانند محیط های آزمایشگاهی، تولید داروها و ابزار دقیق. RTD ها همچنین طول عمر بیشتری دارند و نیاز به کالیبراسیون مجدد کمتری دارند که هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

 

RTD در مقابل ترموکوپل در مقابل ترمیستور: چگونه آنها را با هم مقایسه می کنند؟

هر نوع سنسور مزایا و محدودیت های خود را دارد. ترمیستورها دستگاه های نیمه هادی هستند که در مقایسه با RTD ها و ترموکوپل ها دارای حساسیت بالا و هزینه کم هستند اما محدوده دمایی محدودی دارند.

 

هنگام انتخاب بین RTD و ترموکوپل چه عواملی باید در نظر گرفته شود؟

ملاحظات کلیدی عبارتند از:

الزامات محدوده دما
دقت و دقت
زمان پاسخ
ملاحظات هزینه و نگهداری
شرایط محیطی (به عنوان مثال، ارتعاش، تداخل الکترومغناطیسی)
ادغام با سیستم ها یا ابزار دقیق موجود

منبع

نحوه سیم کشی سنسور دمای pt100 و RTD

سیم  کشی سنسور دما Pt100 با سایر سنسورهای دما، به ویژه ترموکوپل ها متفاوت است. مهم است که سیم‌کشی سنسور خود را درست انجام دهید، در غیر این صورت ممکن است ابزار اندازه‌گیری قرائت نادرست داشته باشد یا اصلاً قرائت نشود.

کابل pt100

کابل هایی که برای اتصال سنسور Pt100 استفاده می شوند معمولاً هادی های مسی دارند. در سنسورهای خود ما از مس آبکاری شده استفاده می کنیم. بسته به محدوده دمایی مورد نیاز، قلع، نقره یا نیکل اندود شده است. اما استفاده از مس ساده جایز است.

برای دماهای بسیار بالا از کابل های نیکل استفاده می کنیم. توجه داشته باشید که مقاومت نیکل حدود 5 برابر مس است و بنابراین همیشه باید از سیستم اتصال 3 یا 4 سیم استفاده کنید (به زیر مراجعه کنید).

اندازه هادی لازم نیست خیلی بزرگ باشد. به عنوان مثال، نیازی به استفاده از کابل برق نیست، کابل ابزار کافی است. ما معمولا از هادی های رشته ای 7/0.2 میلی متری 24AWG در سنسورهای خود استفاده می کنیم، حتی با طول کابل های بسیار متری بدون مشکل. البته، می توان از کابل بزرگ برای طول کابل های بسیار طولانی استفاده کرد، اما این معمولاً هزینه های غیرضروری را برای کار های کوتاه تر اضافه می کند. برای کابل کشی طولانی، توصیه می کنیم به جای آن از یک فرستنده دما استفاده کنید.

عایق کابل

نوع کابلی که برای برقراری ارتباط بین سنسور و ابزار اندازه گیری انتخاب می کنید با توجه به شرایط عملیاتی فرآیند تعیین می شود. بسیاری از سنسورهایی که ما عرضه می کنیم دارای کابل پرنده هستند که مستقیماً به دستگاه متصل می شود. این کابل با دقت انتخاب شده است تا هم نیازهای دما و هم سایر جنبه های محیطی کاربرد را برآورده کند. این می تواند شامل مقاومت شیمیایی یا محافظت در برابر آب باشد.

PVC عایق انتخابی برای تقریباً هر کابلی است که در زندگی روزمره خود در اطراف خود می بینیم. همه چیز از کابل برق گرفته تا سرنخ های هدفون و تلفن های همراه همیشه PVC هستند. به طور کلی، پی وی سی به دلیل محدوده عملکرد محدود، کابلی است که برای بسیاری از کاربردهای دما مورد استفاده قرار نمی گیرد. PVC استاندارد فقط برای استفاده در محدوده -10 تا +70 درجه سانتیگراد مناسب است. یک نسخه با دمای بالا که بیشتر در این صنعت استفاده می شود، حد بالایی را تا 105 درجه سانتیگراد افزایش می دهد. هنوز برنامه های زیادی وجود دارد که در این محدوده قرار می گیرند و اگر کاربرد اجازه استفاده از PVC را می دهد، کم هزینه ترین گزینه است.

 

بیشتر بخوانید:

فلومتر الکترو مغناطیسی چیست؟ انواع فلومتر مغناطیسی

 

مراحل سیم کشی pt100

در بسیاری از برنامه ها نیازی به ارائه صفحه ای که به زمین باشد وجود ندارد. با این حال، بسیاری از کابل‌های ارائه شده توسط Process Parameters دارای یک صفحه نمایش هستند. این غربالگری معمولاً به شکل یک نوار بافته شده مسی آبکاری شده به جای یک صفحه نواری به خود می گیرد زیرا در محدوده وسیع تری از دما مقاومت می کند.

مگر اینکه درخواست شود، صفحه نمایش را به عنوان دمی که می تواند زمین شود، خاتمه نمی دهیم، اما در صورت لزوم در دسترس است. طبق تجربه، مشتریان ما با این نوع سنسور مشکل نویز الکتریکی را تجربه نمی کنند. با این حال، اگر شما نیاز به اتصال زمین مداوم از طریق سنسور کامل دارید، می توان این امکان را فراهم کرد.

مزیت اضافه شده داشتن یک صفحه قیطانی در داخل کابل، استحکام مکانیکی اضافی آن است. این می تواند به ویژه در کاربردهایی که در آن ساییدگی ژاکت کابل وجود دارد سودمند باشد.

ساختار اصلی یک دمای Pt100 حول یک مقاومت دقیق است که در نقطه اندازه‌گیری در مجموعه قرار دارد، که توسط طول کابل به ابزار اندازه‌گیری متصل است. این کابل ممکن است شامل اجزای دیگری مانند اتصالات، فرستنده دما و غیره نیز باشد. با این حال، در همه موارد، باید مقداری اتصال الکتریکی بین عنصر حسگر و جزء بعدی در سیستم وجود داشته باشد.

واضح است که هنگام اندازه گیری دما با استفاده از یک سنسور Pt100 RTD ما فقط به مقاومت عنصر حسگر علاقه مندیم. با این حال هر جزء اضافه شده به مدار اندازه گیری از جمله سیم یا کابل مورد استفاده نیز مقاومت خاص خود را دارد. این به طور بالقوه می تواند باعث خطاهای اندازه گیری شود اگر به دقت در نظر گرفته نشود.

 

سیم بندی pt100 دو سیمه

در حالی که اتصال Pt100 با استفاده از یک اتصال دو سیم کاملاً امکان پذیر است، باید بدانید که این باعث ایجاد خطاهای اندازه گیری به دلیل مقاومت سیم سرب می شود. این به این دلیل است که ابزار اندازه گیری مقاومت کل مدار اندازه گیری را اندازه گیری می کند و نه فقط مقاومت خود عنصر حسگر را.

اگر در نظر بگیرید که تغییرات مقاومت در هر درجه سانتیگراد تغییر دما فقط 0.3851Ω است، با اضافه کردن سیم های اتصال با مقاومت حتی فقط 1Ω منجر به خطای تقریباً 2.6+ درجه سانتیگراد می شود.

با توجه به اینکه اغلب از اتصال دو سیم استفاده می شود و Process Parameters حسگرهای زیادی را با این نوع اتصال تولید می کند. اغلب به عنوان راه حلی با هزینه کمتر برای ماشین سازانی که طول کابل بسیار کوتاهی دارند استفاده می شود. اتصال دو سیم برای چند مورد خاص به شرح زیر مناسب است:

جایی که اپلیکیشن تقاضای بالایی برای دقت ندارد.
جایی که کابل سنسور بسیار کوتاه است.
جایی که خطا با آزمایش مشخص می شود و یک افست روی ابزار اندازه گیری اعمال می شود.
اگر درخواست های برنامه شما در این موارد قرار نگیرد، روش های استانداردی برای جبران مقاومت سرب وجود دارد.

 

سنسور دمای 3 سیمه

افزودن یک سیم سوم، متصل به یک طرف عنصر اندازه گیری، به جبران مقاومت سرب کمک می کند. بسیار مهم است که هر یک از سه سیم مورد استفاده در مدار اندازه گیری از نظر اندازه و طول هادی برابر باشند. این به این دلیل است که نتیجه اندازه‌گیری شده میانگین است و فقط در جایی که هر سه سیم مقاومت یکسانی دارند، دقت خوبی به دست می‌دهد.

مشخصات اتصال 3 سیم با اندازه گیری مقدار مقاومت از طریق آشکارساز و همچنین گرفتن یک مقدار مقاومت دوم از طریق جفت سیم های متصل در یک طرف آشکارساز کار می کند. تفریق این مقدار مقاومت از مجموع، مقدار مقاومت عنصر اندازه گیری را به صورت مجزا به دست می دهد.

اتصال سه سیم تا حد زیادی رایج ترین نوع سیم کشی مورد استفاده در دماسنج Pt100 است. بسیاری از ابزارها از این روش اتصال از جمله فرستنده‌های دما، کنترل‌کننده‌های دما، نمایشگرهای پانل و ثبت‌کننده‌های داده استفاده می‌کنند و در بسیاری از موارد در صورت استفاده از سیستم 2 سیم به درستی کار نمی‌کنند.

اگر از یک سنسور 4 سیم با یک ابزار 3 سیم استفاده می کنید، می توانید به سادگی سیم چهارم را نادیده بگیرید و آن را بدون اتصال رها کنید.

 

سیم کشی RTD و PT100 چهار سیم

برای بیشترین دقت، باید مشخصات چهار سیم Pt100 RTD را انتخاب کنید. این سیستم اندازه گیری تنها راه برای جبران کامل مقاومت سرب در سیستم اندازه گیری است، حتی اگر هر سیم مقاومت متفاوتی داشته باشد.

سیستم اندازه گیری با استفاده از یک جفت سیم برای حمل جریان تحریک مورد استفاده برای اندازه گیری و جفت دوم برای اندازه گیری مقاومت آشکارساز حسگر با اندازه گیری افت ولتاژ استفاده می شود.

از آنجایی که روش اتصال 4 سیم به طور کامل تمام مقاومت سرب را جبران می کند، ما قویاً توصیه می کنیم که از این روش در هنگام استفاده از مشخصات بالای Pt100 مانند تحمل 1/5 یا 1/10 DIN استفاده شود. ما معتقدیم که تعیین یک سنسور دمای تحمل بالا با هزینه مربوط به آن و سپس استفاده از یک سیستم اندازه‌گیری پایین‌تر، صرفه‌جویی نادرستی است. اتصال چهار سیم عمدتاً در آزمایشگاه ها و برنامه های کالیبراسیون و در هر جایی که بالاترین دقت مورد نیاز است استفاده می شود.

 

نحوه سیم کشی ترموکوپل

سیم کشی ترموکوپل Pt100

اصطلاح "ترموکوپل Pt100" گمراه کننده است زیرا چنین سنسوری وجود ندارد. این اصطلاح ادغام نام دو فناوری جداگانه است. هنگام تعیین یک ترموکوپل یا Pt100، مهم است که به طور مثبت تشخیص دهید که از کدام سنسور استفاده می کنید زیرا قابل تعویض نیستند.

در اینجا شایان ذکر است که به طور کلی، یک Pt100 دارای رنگ دم با کد قرمز و سفید خواهد بود. واضح است که اگر سه یا چهار دم دارید، حسگر به وضوح یک Pt100 از یک اتصال 3 یا 4 سیمی است. با این حال، اگر سنسور دارای دو دم، یکی قرمز و دیگری سفید باشد، آیا می توانید مطمئن باشید که Pt100 است؟

متأسفانه، پاسخ لزوماً «بله» نیست. بسیاری از سازندگان حسگر از همان کابل 2 هسته ای برای ترمیستورها استفاده می کنند که برای Pt100 استفاده می کنند. همچنین برخی از انواع ترموکوپل ها با دم های قرمز و سفید، یعنی نوع J در هنگام استفاده از کدگذاری رنگی ANSI آمریکایی شناسایی می شوند. کابل جبران کننده برای نوع R و S همچنین دارای دم های قرمز و سفید در صورت کد رنگی با استاندارد DIN آلمان است، اما به دلیل نوع کاربردهایی که برای آن مناسب است، احتمال سردرگمی کمتری وجود دارد.

برای شناسایی مثبت یک سنسور، باید به روش‌های دیگر تست در مواردی که شک وجود دارد نگاه کنید.

سیم کشی فرستنده Pt100

یکی دیگر از منابع سردرگمی در مورد سیم کشی سنسورهای دمای Pt100 زمانی است که یک فرستنده دما همراه با سیستم اندازه گیری وجود دارد. شما باید دستورالعمل های سیم کشی را برای نوع فرستنده ای که استفاده می کنید بررسی کنید، اما به طور کلی می توان آنها را به شرح زیر خلاصه کرد:

سیم کشی ترانسمیتر دما با خروجی 20-4 میلی آمپر

صرف نظر از اینکه این فرستنده ها در فرستنده سر هستند یا DIN Rail، باید دو مجموعه اتصال پیدا کنید. یکی با برچسب "ورودی" و مجموعه دیگر با برچسب "خروجی".

سمت ورودی به طور کلی دارای سه ترمینال برای ورودی سنسور 3 سیم یا معمولاً چهار پایانه برای اتصال 4 سیم است. شما باید نمودار سیم کشی را دنبال کنید و مطمئن شوید که یک سیم سفید (برای 3 سیم) را در یک طرف مدار و دو سیم قرمز را در طرف دیگر قرار دهید.

خروجی معمولاً فقط دو ترمینال خواهد داشت زیرا دستگاه 4-20 میلی آمپر تقریباً مطمئناً از حلقه تغذیه می کند. به عبارت دیگر، 2 سیم متصل به خروجی منبع تغذیه را تامین می کنند اما سیگنال mA را نیز به بیرون منتقل می کنند.

 

سیم کشی ترانسمیتر دما با خروجی 10-0 ولت

اینها در صنعت دما کمتر رایج هستند، اما وجود دارند و تنها از این جهت متفاوت هستند که سمت خروجی فرستنده به جای دو پایانه، سه پایانه دارد. این به این دلیل است که یک جفت رسانا نمی تواند هم قدرت ورودی و هم خروجی سیگنال را تامین کند. این سه پایانه دارای برچسب Power +ve، Signal -ve و Ground خواهند بود (یا مشابه. به یک زمین مشترک برای برق و سیگنال توجه کنید).

 

آموزش سیم بندی تمامی تجهیزات ابزار دقیق (ترموکوپل، ترانسمیتر دما، ترمیستور، RTD و PT100) در مرکز ابزار دقیق ایران، آداک فرایند سپهر انجام میگردد.