ترانسمیتر دما چیست؟
ترانسمیتر دما یک دستگاه الکترونیکی است که برای ارسال و اندازهگیری دما از طریق دو سیم به واحد پردازش استفاده میشود. فرستنده مسئول تبدیل سیگنال الکتریکی کوچک از سنسور دما به سیگنال قابل خواندنتر برای واحد پردازش است. در بیشتر موارد، سیگنال به نوعی از کنترل کننده منطق برنامهنویسی (PLC) یا گیرنده ارسال میشود.
ترانسمیتر دما به دلیل مجاورت نزدیک معمولاً به آن مبدل نیز گفته میشود.
فرستنده ها به طور فیزیکی برای پذیرش و ارائه انواع مختلفی از ورودیها و خروجیها طراحی شدهاند. آنها به ولتاژ منبع تغذیه نیاز دارند و بسته به کاربرد شما اشکال فیزیکی متفاوتی دارند.
چرا از ترانسمیترهای دما باید استفاده کنیم؟
در بسیاری از موارد، دمای یک فرآیند٬ از راه دور باید کنترل شود. دستگاههای معمولی سنجش دما مانند ترموکوپلها و RTD سیگنالهای بسیار کوچکی تولید میکنند. این سنسورها را میتوان به یک فرستنده دو سیم متصل کرد که سیگنال کوچک را تقویت و تنظیم میکند. هنگامیکه این سیگنال به سطح قابل استفاده تنظیم میشود، میتواند از طریق سیم مسی معمولی منتقل شود و برای کنترل تجهیزات دیگر مانند متر، دیتالاگر، ضبط کننده نمودار، رایانه یا کنترلر استفاده شود.
اصول کار یک ترانسمیتر دما
فرستنده دما، متناسب با ورودی سنسور دما، جریان خود را از منبع تغذیه DC تامین میکند و در نهایت سیگنال واقعی را به عنوان تغییر در منبع تغذیه ارسال میکند.
به عنوان مثال، یک فرستنده ورودی ترموکوپل، جریان 4 میلی آمپر را از منبع تغذیه در طول اندازهگیری کمترین دما میگیرد.
سپس، با افزایش دما، فرستنده به طور متناسب جریان بیشتری میکشد تا زمانی که به 20 میلی آمپر برسد، که حداکثر دمایی است که سنسور حس میکند.
به عبارت دیگر 4 و 20 میلی آمپر به ترتیب مربوط به کمترین و بالاترین دمای سنسور است.
به عنوان مثال، اگر محدوده دمای سنسور 0-100 ℃ باشد، یک سیگنال 4 میلی آمپر 0 ℃ را نشان میدهد. به همین ترتیب، 20 میلی آمپر به معنای 100 درجه سانتیگراد است.
هنگام استفاده از RTD، پل وتستون برای ایجاد ولتاژ پایین در انتهای آن استفاده میشود. این سیگنال برای تولید یک سیگنال 4-20 میلی آمپر تقویت میشود.
گاهی اوقات، این سیگنال آنالوگ به سیگنال دیجیتال (ADC) تبدیل میشود تا عملکردهای اضافی (مانند کالیبراسیون و مقیاسبندی) را فراهم کند، سپس به سیگنال آنالوگ بازگردانده میشود.
مدار تهویه مطبوع را میتوان برای مقادیر مقاومتی از 15 تا 380 اهم یا چیزی شبیه به برای گنجاندن طیف کاملی از مقادیر RTD طراحی کرد.
هنگامیکه یک فرستنده دما در یک سیستم نصب میشود، تغییرات دما باعث تغییر ولتاژ ترموکوپل یا مقاومت داخلی RTD میشود که جریان خروجی بین 4 تا 20 میلی آمپر متغیر است.
این تغییرات منجر به ایجاد یک مدار داخلی میشود که توسط مبدل به داده های دما تبدیل شده و در نهایت به اتاق کنترل ارسال میشود.
فرستنده ها در انواع مختلفی طراحی شده و برای استفاده به بازار عرضه میشوند. یک گروه از فرستنده ها بی سیم و دسته دیگر سیمیهستند. نوع سیمیاین ابزارها به دو دسته 2 سیمیو 4 سیمیتقسیم میشود.
ترانسمیتر 2 سیمی دما
فرستنده های دما معمولاً نیاز به منبع تغذیه دارند و به صورت 2 سیم ساخته میشوند. تغذیه و انتقال سیگنال در این مدل ها توسط دو سیم انجام میشود.
ترانسمیتر 4 سیمی دما
فرستنده 4 سیم دارای دو مدار مجزا میباشد. در این مدل از دو سیم برای اتصال به برق و از دو سیم دیگر برای اتصال به کنترلر استفاده میشود. منبع تغذیه بسته به سازنده و مدل دستگاه میتواند AC یا DC باشد.
ترانسمیتر دما چه ورودیهایی دارد؟
رایج ترین انواع ورودی برای فرستنده های دما شامل٬ ترموکوپل ها و RTD ها هستند.
مواردی که باید قبل از خرید ترانسمیتر دما مد نظر قرار دهیم
-
نوع سنسور
فرستنده های دما هوشمند اغلب دارای سنسورهای RTD یا ترموکوپل هستند. فعالیت واقعی اندازه گیری دما توسط خود سنسور انجام می شود، بنابراین، نوع سنسور دما در انتخاب فرستنده مهم است. عواملی مانند نوسانات دما، رطوبت، خوردگی، تخریب سرب تماسی و غیره می توانند بر عملکرد سنسور تأثیر بگذارند، بنابراین، باید به سراغ سنسورهای با کیفیت بالا رفت.
-
محل نصب ترانسمیتر دما
هنگام خرید یک ترانسمیتر دما، محل نصب یک نکته بسیار مهم است. اگر فاصله بین فرستنده و کنترل پنل کمتر باشد و در صورت عدم وقفه نویز، نصب می تواند هزینه کمتری داشته باشد. همچنین باید در نظر داشت که آیا فرستنده باید بالای سر، خارج از منزل یا در مکان های تاکتیکی در میدان نصب شود. اگر قرار است فرستنده در مکان های خطرناک نصب شود، باید بررسی کنید که آیا فرستنده می تواند از نصب و نظارت از راه دور پشتیبانی کند یا خیر.
-
پروتکل پیکربندی
اگرچه فرستندههای هوشمند ممکن است طراحی مشابهی داشته باشند، اما از پروتکل های پیکربندی متفاوتی استفاده میکنند. پروتکل مبدل از راه دور آدرسپذیر (HART) و پروتکلهای پیکربندی رایانه شخصی مانند Profibus، Foundation Fieldbus و غیره معمولاً در فرستندههای صنعتی ترجیح داده میشوند. هدف از پروتکل های پیکربندی ارائه دسترسی از راه دور، ویژگی احراز هویت و کنترل اپراتور است. بنابراین، باید از پروتکل پیکربندی که با سیستم موجود سازگار است استفاده کرد.
- دقت اندازهگیری
دقت یک معیار انتخاب ضروری برای فرستنده های دما است زیرا خطا یا تاخیر در اندازه گیری دما می تواند منجر به آسیب های گران قیمت و خطرناک شود. بنابراین، نباید به سراغ فرستنده های با دقت پایین رفت. با در نظر گرفتن تقاضای صنعتی، محدوده دقتی که باید به دنبال آن بود 0.0025 ± F تا 1 درجه فارنهایت است. عواملی مانند جبران اتصال سرد، اثر ولتاژ خط، قطع EMI/RFI و غیره بر دقت تأثیر میگذارند، بنابراین باید فرستنده انتخاب کرد مصون از چنین مشکلاتی
-
مصونیت و جداسازی سیگنال EMI/RFI
تداخل الکترومغناطیسی و تداخل فرکانس رادیویی می تواند باعث تخریب سیگنال، تکرار نشدن، عدم دقت و کارایی و … شود بنابراین باید به سراغ فرستنده ای رفت که ایمنی قوی در برابر EMI/RFI داشته باشد.
-
قابلیتهای تشخیص و عیب یابی
فرستندههای هوشمند دارای چندین ادغام قطعات الکترونیکی هستند، بنابراین، تشخیص مشکل در هنگام تشخیص یا عیب یابی برای اپراتور دشوار است. با این حال، چندین ترانسفورماتور هوشمند در بازار وجود دارد که دارای قابلیت تشخیص خودکار خطا، عیب یابی و عیب یابی است. با توجه به توانایی های تشخیص خودکار، سنسورها به طور مداوم نظارت می شوند و مدارها به صورت دوره ای توسط خود فرستنده آزمایش می شوند. این به تشخیص و حل آنی خطا کمک می کند.
-
عملکرد ویژه
به منظور به دست آوردن بهترین تناسب با نیازهای خود، میتوانید به دنبال ترانسمیترهای دما با عملکردهای خاص باشید. به این ترتیب، میتوان محصولات سفارشی را برای برنامههای کاربردی خود دریافت کرد. عملکردهای ویژه میتواند پارامترهای فرآیند خاص برنامه، برش سنسور، آلارمهای نشانگر، ورودیهای غیر استاندارد و غیره باشد.
سخن پایانی:
همچنین، شما باید تامین کننده ترانسمیتر دما را هوشمندانه انتخاب کنید. شما باید با تامین کنندگان باتجربه و قابل اعتمادی همکاری کنید که می توانند محصولات با کیفیت را به شما ارائه دهند و در انتخاب نیز به شما کمک کنند. پالاترومارکت یکی از این شرکتهاست که فرستندههایی را از برندهای پیشرفته مانند Rosemount، Foxboro، Honeywell و غیره ارائه میکند. ترانسمیتر دمای Rosemount 3144P، و ترانسمیتر دما YTA320 یوکوگاوا و ترانسمیتر دما YTA320 یوکوگاوا ژاپن و … تنها گوشهای از نمونه محصولات موجود در پالاترومارکت هستند.
با خرید از پالاترومارکت علاوه بر مشاوره فنی قبل از خرید میتواند از ضمانت اصالت کالا نیز بهرهمند شوید.