انواع سنسور دما:
این مقاله حاوی اطلاعات بسیار مفید و کاربردی است که پیشنهاد میگردد حتماً تا انتهای این مطلب همراه ما باشید. سنسور های دما، زیر مجموعه ابزار دقیق محسوب میگردند و می توان گفت جزو پرکابردترین و محبوب ترین ابزارهای اندازه گیری در دنیا محسوب هستند. این ابزارهای بسیار حرفه ای، انواع مختلفی داشته و هر یک از آن ها کاربردهای گوناگونی به منظور سنجش دما در پروسه های صنعتی در صنایع بزرگ و کوچک دارند. به طور کلی حسگرهای دما به 2 نوع زیر طبقه بندی می شوند:
حسگرهای نوع تماسی که بایستی جسم را در محیط به طور فیزیکی لمس و از رسانایی برای اندازه گیری تغییرات استفاده می کنند.
سنسورهای غیر تماسی که از همرفت و تشعشع برای هشدار در مورد تغییرات میزان دما استفاده می کنند.
کمیت فیزیکی دما چیست و از چه تجهیزاتی می توان برای اندازه گیری آن استفاده کرد؟ دما (Temperature)، یک پارامتر فیزیکی بسیار حائز اهمیت است که به طور معمول به طور منظم با استفاده از برخی از انواع سنسورهای دما که در ادامه به طور کامل شرح می دهیم، اندازه گیری می گردد و بر اساس نیازها و دامنه کاربردهای آن، انتخاب می گردند. پراب دما (Temperature Prob)، داده های دما را از یک منبع مشخص جمع آوری و آن را به اطلاعاتی تبدیل می کنند که توسط یک دستگاه یا یک ناظر، قابل درک باشد.
بدون شک حسگرهای الکتریکی دما، تجهیزاتی هستند که امروزه بیشترین محبوبیت را در اندازه گیری دقیق دما دارند. هر یک از این تجهیزات دارای مشخصه هایی خاصی هستند که آنها را برای یک فرآیند یا هدف خاص مناسب تر می کند.
به عنوان مثال یکی از رایج ترین نوع سنسور دما، ترمومتر(Thermometer) یا دماسنج است که به منظور سنجش دمای گازها، سیالات و جامدات استفاده می شود و در زمینه هایی مانند نفت و گاز، پزشکی، فولاد و معدن، آهن، صنایع غذایی و بسیار گسترده است. اما حسگرهای دما در زمینه های دیگری مانند کشاورزی یا بررسی بهبود کیفیت هوا مورد مصرف قرار می گیرند.
معرفی انواع سنسور دما
انواع مختلفی از سنسورهای اندازه گیری دما با درجات دقت مختلف وجود دارند که قیمت آن ها نسبت به نوع آن ها تفاوت دارد. در این مبحث، تعدادی از این تجهیزات که واقعاً در صنعت بسیار رایج و پرکابرد هستند، به ویژه آنهایی که می توانیم در مدارهای الکترونیکی همراه با میکروکنترلرها و سایر سیستم های الکترونیکی دیجیتال استفاده کنیم، بررسی می کنیم.
سنسور ترموکوپل (THERMOCOUPLE SENSOR)
سنسور دما ترموکوپل (Thermocouple Sensor)، یکی از پرکاربردترین و مشهورترین حسگرهای دما محسوب می گردند که در صنایع گوناگون به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. یک حسگر دما ترموکوپل، با استفاده از دو عدد سیم فلزی مختلف که در یک جهت به هم متصل شده اند، ساخته می گردد. زمانیکه دما به محل اتصال فلزات اِعمال می گردد، ولتاژ بسیار کمی به ترتیب میلی ولت ایجاد شده که با زیاد شدن دما، افزایش می یابد. دماسنج ترموکوپل، تجهیزی بسیار قوی، در ابعاد مختلف، قیمت مناسب و Self-Powered است. بعلاوه میزان سرعت پاسخدهی آن نسبت به انواع سنسورهای دما دیگر، سریع تر است. اندازه گیری دما با مشاهده تغییرات ولتاژ تجربه شده توسط دو کابل ساخته شده از فلزات مختلف (مثلاً مس و کنستانتان) که در دو نقطه متصل شده اند، انجام می گردد.
ترموکوپل ها از جمله محبوب ترین و پرکابردترین سنسورهای دما هستند که به دلیل گستره دمایی وسیع و دوام بالا در محیط های مختلف صنعتی شناخته می شوند. این سنسورها به خصوص در کوره ها، ریختهگری ها و محیط های شیمیایی به شکل کاملاً گسترده استفاده می شوند. یکی از نکات خاص در جفت های حرارتی پیشرفته، امکان تولید آن ها با متریال خاص (مانند سوپر آلیاژها) برای مقاومت در برابر خوردگی شدید است، قابلیتی که تنها توسط شرکت های پیشرفته مانند پرگاس ارائه می گردد.
ترموکوپل ها (جفت های حرارتی)، معمولاً در یک غلاف محافظ فلزی یا سرامیکی محصور می شوند تا از شرایط گاهاً شدید در فرآیند صنعتی که سعی در کنترل آن دارند، محافظت کنند. به عنوان مثال، معمولاً برای غلاف محافظ از جنس فولاد ضد زنگ استفاده می گردد، به طوری که در یک انتها محل اتصال و در دیگری ترمینال الکتریکی و سیم ها است که در داخل یک کلگی گرد (Head) قرار می گیرند. علاوه بر این، بسته به فاصله دستگاههایی که وظیفه پردازش سیگنال الکتریکی کوچک از این مبدلها را دارند، بایستی از کابلهای جبران ساز نیز برای انتقال این سیگنال بدون تغییر آن به روشی قابل تشخیص و برگشتپذیر برای دستگاههای پردازش سیگنال استفاده گردد. همچنین متریال مورد استفاده در ترموکوپل ها، مانند پلاتین خالص، افزایش طول پایانه های اندازه گیری ترموکوبل ها را از نظر اقتصادی غیرممکن می کند.