دليل شراء مستشعرات درجة الحرارة
يُعد قياس درجة الحرارة جانبًا أساسيًا من جوانبالأتمتة والتحكم في العمليات الصناعية. طورت فوجي إلكتريك مجموعة واسعة من مستشعرات درجة الحرارةمن محولات الإشارات والمكيفات و مؤشرات جهاز إرسال درجة الحرارة HART لتلبية متطلبات تطبيقاتك الصناعية.
سواءً كنت تراقب درجة حرارة سائل أو غاز أو بخار، أو تصنع منتجًا يتطلب مراقبة درجة الحرارة لضمان جودته، فهناك عدة جوانب رئيسية:
- مراقبة درجة الحرارة: ضمان جودة المنتج من خلال الحفاظ على درجات حرارة محددة.
- الحفاظ على المعايير: الامتثال للوائح من خلال الحفاظ على درجة حرارة دقيقة على خط الإنتاج.
- قياسات دقيقة وموثوقة: ضرورية في جميع الحالات لضمان سلامة العمليات الصناعية وكفاءتها.
مجموعة من أدوات قياس درجة الحرارة المصممة خصيصًا لعملياتك الصناعية
هناك مجموعة متنوعة من التقنيات لقياس درجة الحرارة وتحويلها وعرض النتائج، ولكل منها مزاياها وعيوبها. تلعب مستشعرات درجة الحرارة دورًا أساسيًا في مراقبة درجة الحرارة أو التدفئة أو التبريد والتحكم فيها داخل الأنظمة الصناعية.
تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا من مستشعرات درجة الحرارة المزدوجات الحرارية (النوع K، J، إلخ)، ومستشعرات RTD (كاشف درجة الحرارة المقاومة) مثل PT100 أو PT1000، والثرمستورات (NTC).
أنواع مستشعرات درجة الحرارة وتطبيقاتها
- المزدوجات الحرارية: تستخدم لمجموعة واسعة من درجات الحرارة والبيئات الصعبة.
- مجسات PT 100 أو RTD: تشتهر بدقتها وثباتها.
- الثرمستورات (المقاومات الحرارية): تستخدم للتطبيقات التي تتطلب استجابة سريعة لتغيرات درجة الحرارة.
- مستشعرات الأشعة تحت الحمراء: للقياسات غير التلامسية، وغالبًا ما تستخدم للأسطح الساخنة أو المتحركة.
مقاييس الحرارة المقاومة، والمعروفة أيضًا باسم RTDs أو كاشفات درجة الحرارة المقاومة، هي واحدة من أكثر أنواع أجهزة استشعار درجة الحرارة شيوعًا. وهي تستخدم في مجموعة واسعة من الصناعات والتطبيقات، من صناعة الأغذية إلى المصانع الكيميائية. تصنع أجهزة RTDs من مواد ذات مقاومة كهربائية عالية، مثل البلاتين أو النحاس أو النيكل. تتغير مقاومة مادة الـ RTD مع درجة الحرارة، لذلك يمكن استخدام مقاومة الـ RTD لحساب درجة الحرارة.
النوع الأكثر شيوعًا من RTD هو PT100، الذي تبلغ مقاومته 100 أوم عند 0 درجة مئوية. ويتميز مقياس PT1000 بمقاومة 1000 أوم عند 0 درجة مئوية. يتوفر PT100 و PT1000 في نطاق واسع من مستويات الدقة، من 0.5% إلى 0.01%.
يمكن استخدامها لدرجات حرارة تتراوح بين -200 درجة مئوية إلى +850 درجة مئوية، ويمكن تصنيعها بسلكين أو 3 أو 4 أسلاك.
تتكون المزدوجة الحرارية من سلكين من معدنين مختلفين متصلين معًا من أحد طرفيهما. وتسمى الوصلة بين السلكين بالوصلة الساخنة. يتم توصيل الطرف الآخر من السلك المزدوج الحراري بجهاز قياس، مثل جهاز قياس متعدد أو جهاز تحكم في درجة الحرارة. عند تسخين الوصلة الساخنة، يتولد جهد كهربائي عند جهاز القياس. يتناسب هذا الجهد مع فرق درجة الحرارة بين الوصلة الساخنة وجهاز القياس.
تتوافر مسابر المزدوجات الحرارية في مجموعة واسعة من المعادن، مثل النحاس-كونستان والحديد-كونستان والكروميل-ألوميل. تتوفر المزدوجات الحرارية أيضًا في مجموعة متنوعة من مستويات الدقة، من 0.5% إلى 0.01%.
وفقًا للتوصيات، يمكن استخدامها في درجات حرارة تصل إلى 2300 درجة مئوية.
تلعب محولات الإشارات والمكيفات دورًا مهمًا في دمج مقاييس الحرارة المقاومة PT100 ومسابير المزدوجات الحرارية مع أجهزة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة أو الأجهزة الرقمية الأخرى. تقوم هذه الأجهزة بتحويل الإشارة المنبعثة من جهاز استشعار درجة الحرارة إلى إشارة جهد أو تيار قياسي، عادةً 4-20 مللي أمبير أو 0-10 فولت، متوافقة مع أنظمة التحكم والمراقبة الصناعية.
تُعد محولات الإشارات ضرورية للتطبيقات الصناعية حيث تكون الدقة والموثوقية وسهولة دمج مستشعرات درجة الحرارة ضرورية.
تُستخدم أجهزة إرسال درجة الحرارة HART في تطبيقات أتمتة العمليات لقياس إشارات درجة الحرارة وتحويلها ونقلها من مقاييس الحرارة المقاومة أو المزدوجات الحرارية إلى وحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة أو الأجهزة الرقمية الأخرى. يقوم جهاز الإرسال بتحويل إشارة مستشعر درجة الحرارة إلى جهد قياسي أو إشارة تيار. يحتوي جهاز الإرسال أيضًا على شاشة تعرض قراءة درجة الحرارة. كما أنه مزود بواجهة اتصال HART تسمح بتهيئة جهاز الإرسال ومعايرته باستخدام جيب HART.
كيف أختار مستشعر درجة الحرارة؟
عند اختيار مستشعر درجة الحرارة، يجب أخذ عدد من العوامل في الاعتبار:
- نطاق القياس: تأكد من أن المسبار يغطي نطاق درجة الحرارة المطلوب.
- الدقة: اختر مسبارًا يوفر الدقة المطلوبة لتطبيقك.
- نوع المستشعر: اختر نوع المستشعر (المزدوجة الحرارية، RTD مثل PT100 أو PT1000، الثرمستور) وفقًا لمتطلبات العملية الخاصة بك.
- بيئة التشغيل: ضع في اعتبارك الظروف البيئية مثل وجود الغبار أو الرطوبة أو الاهتزازات.
- التكلفة والتوافر: قارن بين الأسعار وتحقق من توافر المجسات والمكونات المطلوبة في المخزون.
الأسئلة الشائعة حول مستشعرات درجة الحرارة
كيف يعمل مستشعر درجة الحرارة؟
A مستشعر درجة الحرارة يعمل عن طريق تحويل قياس درجة الحرارة إلى إشارة كهربائية يمكن تفسيرها بسهولة بواسطة جهاز عرض أو مسجل درجة الحرارة أو جهاز التحكم في درجة الحرارة. تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا لمستشعر درجة الحرارة ما يليالمزدوجات الحرارية، ومقاومات قياس الحرارة (المقاومات الحرارية) والثرمستورات. يستخدم كل نوع مبدأ فيزيائيًا مختلفًا لقياس درجة الحرارة. على سبيل المثال، تولد المزدوجة الحرارية جهدًا كهربائيًا يتغير وفقًا للفرق في درجة الحرارة بين طرفيها، بينما يغير جهاز RTD مقاومته الكهربائية وفقًا للتغير في درجة الحرارة.
ما هو دور مستشعر درجة الحرارة؟
الدور الرئيسي لمستشعر درجة الحرارة هو توفير قياس دقيق وموثوق لدرجة الحرارة في بيئة معينة. تُعد هذه المعلومات حيوية في العديد من القطاعات، مثل الصناعة والطب والبحث العلمي، حيث يعد التنظيم الدقيق لدرجة الحرارة والتحكم فيها أمرًا ضروريًا. يتم توصيل مستشعر درجة الحرارة بشكل عام بجهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة أو شاشة عرض رقمية صناعية. على سبيل المثال، في العمليات الصناعية، يجب تنظيم درجة الحرارة بشكل صارم لضمان جودة المنتج. وفي الطب، تُستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة لمراقبة صحة المرضى.
ما هي الأنواع المختلفة لمستشعر درجة الحرارة؟
هناك عدة أنواع من أجهزة استشعار درجة الحرارة، لكل منها خصائصه الخاصة وتطبيقاته المحددة:
- المزدوجات الحرارية: تُستخدم المزدوجات الحرارية غالبًا في التطبيقات الصناعية بسبب نطاق قياسها الواسع واستجابتها السريعة.
- مقاومات ثيرمومترية (مقاومات حرارية أو مقاومات حرارية بلاتينية أو مقاومات حرارية):توفر تقنيتها وبنيتها العديد من المزايا. تُستخدم هذه المقاومات الحرارية المعروفة بدقتها العالية وثباتها في التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق ضروريًا، كما هو الحال في المختبر.
- الثرمستورات: تُستخدم هذه الأجهزة الحساسة في التطبيقات التي تتطلب استجابة سريعة للتغيرات في درجات الحرارة، كما هو الحال في الأجهزة الإلكترونية أو تصنيع أشباه الموصلات.
- موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء: تُستخدم لقياس درجة الحرارة دون تلامس مباشر، وهي مثالية للأسطح التي يصعب الوصول إليها أو الأسطح المتحركة.
كل نوع من هذه الأنواع من المجسات له مزايا وعيوب تجعلها أكثر أو أقل ملاءمة للاستخدام في تطبيقك أو نظامك.
ما هي التطبيقات الصناعية لأجهزة استشعار درجة الحرارة؟
إن مستشعرات درجة الحرارة ضرورية للشركات الصناعية لضمان دقة وموثوقية القياسات.
على سبيل المثال، في صناعة الأسمنت، تراقب درجات الحرارة المرتفعة في القمائن الدوارة وطواحين الطحن للحفاظ على جودة المنتج ومنع ارتفاع درجة الحرارة. وفي قطاع الكيماويات، تراقب التفاعلات الحرارية لتحسين كفاءة العمليات وسلامتها. تستفيد الطاقات المتجددة أيضًا من هذه المستشعرات، والتي تضمن عمل مكونات منشآت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بشكل صحيح، وبالتالي إطالة عمر المعدات.
تستخدم محطات الطاقة الحرارية أجهزة الاستشعار لإدارة الحرارة من الغلايات والتوربينات، مما يضمن كفاءة تحويل الطاقة. أما بالنسبة لتطبيقات الهيدروجين، فهي تراقب عمليات الإنتاج والتخزين من أجل عمليات آمنة. تعتمد المحارق على هذه الأدوات للتحكم في احتراق النفايات، مما يقلل من الانبعاثات الضارة. في القطاع البحري، تضمن أجهزة الاستشعار عمل أنظمة الدفع والمولدات بشكل صحيح.
في صناعة المعادن، تراقب أفران الصهر والمعالجات الحرارية لضمان جودة المعادن. وتستخدم محطات الطاقة النووية هذه المجسات لمراقبة المفاعلات ودوائر التبريد، لضمان سلامة إنتاج الطاقة.
تستخدم صناعة الورق والورق المقوى تكنولوجيا استشعار درجة الحرارة للإشراف على عمليات التجفيف والطهي، مما يضمن جودة ثابتة للمنتجات النهائية. ويستخدم قطاع النفط والغاز هذه الأجهزة لمراقبة عمليات الحفر والتكرير والنقل، مما يضمن عمليات آمنة. وأخيرًا، تستخدم المرافق الصناعية مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) هذه المستشعرات لتحسين استهلاك الطاقة والحفاظ على ظروف عمل آمنة ومريحة.
فوجي إلكتريك، مورد مستشعر درجة الحرارة الخاص بك
إن مستشعرات درجة الحرارة أدوات أساسية لـ التحكم في درجة الحرارة وتنظيمها في البيئات الصناعية.
تقدم Fuji Electric مجموعة كاملة من الحلول التي تتكيف مع احتياجاتك الخاصة، مما يضمن الدقة والموثوقية والامتثال لمعايير السلامة والبناء.
سواءً كنت بحاجة إلى قياس درجة الحرارة أو تحويلها أو عرضها، فلدينا المعدات والدراية الفنية اللازمة لتحسين عملياتك الصناعية.
من خلال دمج أحدث التقنيات المتطورة وضمان التركيب والصيانة المناسبين، يمكنك ضمان تحقيق أفضل النتائج والحفاظ على عملياتك الصناعية بمستويات أداء عالية.
مقاييس الحرارة المقاومة PT100 و PT1000 PT100
مستشعرات درجة الحرارة المزدوجة الحرارية
محولات الإشارات
مؤشرات جهاز إرسال درجة الحرارة HART
