ترانسمیتر دما

آشنایی با ترانسمیتر دما

ترانسمیتر معمولاً در اتاق فرمان و در فاصله‌ای دورتر از دستگاه قرار می‌گیرد. در مورد یک سیستم گرمایی، ترانسمیتر دما اطلاعات دریافتی از طریق سنسورها را که به‌صورت سیگنال‌هایی از یک ترموکوپل یا یک RTD دریافت شده‌اند را به سیگنال‌ها و یا پالس‌های 4-20 میلی‌آمپری تغییر می‌دهند. ازاین‌رو برای ثبت اطلاعات دمایی راه‌حل مناسبی هستند.

آشنایی با سیستم‌های کنترل

مهندسی کنترل که یکی از گرایش‌های مهندسی برق است در مورد چگونگی سیطره یافتن بر پدیده‌ها و مهار و کنترل آن‌ها بحث می‌کند. علم ابزار دقیق که به بررسی انواع ابزارهای کنترل می‌پردازد و نحوه‌ی ساخت و توسعه‌ی آن‌ها را موردمطالعه قرار می‌دهد، از زیرشاخه‌های مهندسی کنترل است. از طرفی به دلیل استفاده از حسگرها، انواع دیودها، خازن‌ها و دیگر ابزار الکترونیکی در ساخت انواع ابزارهای دقیق ارتباطاتی هم با مهندسی الکترونیک می‌توان در آن یافت. هر سیستم کنترل از یک ورودی و یک خروجی تشکیل‌شده است. ورودی شامل یک سری دستوراتی است که تغییرات در پروسه را ایجاد می‌کند و خروجی شامل تغییرات ایجادشده در پروسه است که در اثر طراحی کاربر و یا سازنده‌ی دستگاه ایجادشده است. معمولاً‌ میزان واقعی خروجی نسبت به مقدار تئوری خروجی انحراف دارد که در اثر اغتشاش به وجود می‌آید. اغتشاش درواقع ورودی‌های ناخواسته‌ای است که علم کنترل با مهار و شناسایی آن‌ها، اختلاف بین مقدار واقعی و تئوری را به حداقل رسانده و یا به صفر نزدیک می‌کند. یک آبگرمکن ساده می‌تواند مثالی از یک سیستم کنترل باشد که هدف از این سیستم گرم کردن آب است یعنی آب با دمای محیط یا شاید هم سردتر به‌عنوان ورودی به آن اتصال می‌یابد، تا خروجی آب گرم، با دمای مثلاً 60 یا 75 درجه سانتی گراد را حاصل کند. در این میان دمای محیط یک عامل اغتشاش می‌باشد که سبب انحراف مقدار تئوری و واقعی دمای خروجی می‌شود. در این میان، علم کنترل با اعمال راهکارهایی، مثل عایق کردن بدنه‌ی منبع برای کم کردن این تأثیرات این عامل اغتشاش، سعی دارد تا دمای خروجی را به خواسته‌ی کاربر نزدیک کند. معمولاً سیستم‌های کنترل به دو صورت تعریف می‌شوند.

1- سیستم کنترل مدارباز

2- سیستم کنترل مداربسته یا فیدبک

در سیستم‌های کنترل مدارباز دست انسان از اعمال تغییر بر خروجی کوتاه است. درحالی‌که در سیستم کنترل مداربسته با ایجاد یک سیستم کنترل در محل خروجی، جهت اصلاح مقدار خروجی، مجدداً دستوراتی به سمت پروسه فرستاده می‌شود. ترانسمیتر دما بخشی از خروجی یک سیستم گرمایی بسته را تشکیل می‌دهد که انرژی گرمایی را توسط مبدل‌هایی به سیگنال‌ها و یا پالس‌های الکتریکی تبدیل می‌کند.

ترانسمیتر دما

معمولاً در سیستم‌های کنترل، اندازه‌گیرها در نزدیکی دستگاه و گاهی بر روی خود دستگاه قرار می‌گیرند و اطلاعات را از طریق شبکه‌ی انتقال به ترانسمیتر می‌فرستند. ترانسمیتر معمولاً در اتاق فرمان و در فاصله‌ای دورتر از دستگاه قرار می‌گیرد. در مورد یک سیستم گرمایی، ترانسمیتر دما اطلاعات دریافتی از طریق سنسورها را که به‌صورت سیگنال‌هایی از یک ترموکوپل یا یک RTD دریافت شده‌اند را به سیگنال‌ها و یا پالس‌های 4-20 میلی‌آمپری تغییر می‌دهند. ازاین‌رو برای ثبت اطلاعات دمایی راه‌حل مناسبی هستند. در بسیاری از مواقع مثل زمانی که سیستم ما شامل یک کوره و یا تنور بسیار گرم است سنجش دما از راه نزدیک دشوار و گاهی غیرممکن است، ازاین‌رو در چنین مواردی استفاده از ترانسمیتر دما الزام پیدا می‌کند. دستگاه‌های امروزی سنجش دما مانند ترموکوپل‌ها، سیگنال‌های بسیار ضعیفی را ایجاد می‌کنند که باید این سیگنال‌ها توسط یک سیستم تقویت‌کننده، به حد مناسبی ارتقا داده شود تا برای تحریک تجهیزاتی مثل رایانه‌ها، کنترلرها و . . . مناسب باشد. این کار توسط ترانسمیتر دما انجام می‌گیرد.

ترانسمیترها به دو صورت مختلف نصب می‌شوند:

ترانسمیتر دما کله‌ای:

این نوع در فضای بالای حسگر نصب می‌شوند.

ترانسمیتر دما ریلی:

این نوع درون تابلو و بر روی ریل‌ها قرار می‌گیرند.

تقسیم‌بندی ترانسمیتر دما

نمونه‌های اولیه‌ی ترانسمیتر دما:

ابتدا ترانسمیترها دارای ساختاری آنالوگ بوده و مبدل‌های آن‌ها تنها قابلیت استفاده برای یک نوع سنسور را داشته و در خروجی هم محدودیت سیگنال داشتند و تنها سیگنال‌های خاصی را می‌خواندند.

نمونه‌های ثانویه‌ی ترانسمیتر دما:

نمونه‌های ثانویه‌ی ترانسمیتردما به شکل دیجیتالی طراحی شدند که تمامی رنج‌های سیگنال را در خروجی می‌خواندند. این نوع ترانسمیترها قابلیت اتصال به تمام حسگرهای دما مانند ترموکوپل‌ها، ترمیستورها، RTDها و . . . داشتند.

نمونه‌های پیشرفته و امروزی ترانسمیتر دما:

نمونه‌های پیشرفته و امروزی ترانسمیتردما به شکل دیجیتالی هستند که از امکانات پیشرفته‌تر و مدرن‌تری نسبت به نمونه‌های قبلی برخوردارند. به‌طور مثال این نوع ترانسمیترها قابلیت کالیبراسیون داشته و همچنین قابلیت رکوردگیری از اطلاعات رادارند و. . . .

ترانسمیتر ها معمولاً از سه قسمت یا بخش اصلی تشکیل می‌شوند که شامل سنسور یا حسگر، تبدیل‌کننده‌ها یا ترانسدیوسر و ارتقادهنده است. ترانسمیترها ساختارهای متفاوتی داشته و معمولاً الکتریکی یا نیوماتیکی هستند. از دیگر کارایی‌های ترانسمیترهای امروزی اصلاح یا بهبود سیگنال‌هاست. بدین معنی که پالس ورودی که معمولاً بسیار ضعیف است، به روش‌های مختلف تقویت می‌شود و جهت کاهش خطا در اندازه‌گیری بهبود می‌یابد. یعنی با حذف نویز از پالس‌ها، به رایانه یا وسایل آشکارساز منتقل می‌شوند. این بهبود فرآیند زمانی ارزش می‌یابد که پارامترهای دیگری هم به‌مانند فشار، دبی،نیرو و . . . را به‌صورت هم‌زمان در سیستم داریم و پالس‌های ارسال‌شده از سوی هریک از این پارامترها می‌تواند بر روی خروجی مربوط به پارامتر دیگر اثر بگذارد و روند اندازه‌گیری را با اختلال و خطا روبرو کند.

ترانسمیتر دمایی هرروز پیشرفت کرده و در نمونه‌های جدیدتر که از تجهیزات هوشمند بهره می‌گیرند، می‌توان آن‌ها را برای مقاصد مختلف برنامه‌ریزی کرد و هم‌زمان عملیات بهبود و انتقال پالس‌ها را انجام داد. برنامه‌ریزی ترانسمیتر دما به کمک نرم‌افزارهای خاص و یا یک PC انجام می‌گیرد.

شاید دوست داشته باشید مقالات زیر را هم بخوانید:

ترانسمیتر فشار

ترمومتر دیجیتال

شیر برقی پنوماتیک

98/6/5