دسته: مقالات

مقالات

روکش کابل ترموکوپل را چگونه درست انتخاب کنیم؟

انتخاب روکش کابل ترموکوپل مناسب؟
در دست تکمیل
مناسب جهت کاربرد مد نظر می بایست موارد زیر را در نظر بگیریم:
1- بازه دمای محیطی که کابل ترموکوپل قرار است در آن مورد استفاده قرار گیرید اعم از دمای محیط وارده بر کابل ترموکوپل و همچنین در صورتی که حرارت مستقیم بر کابل ترموکوپل وارد می شود بازه دمای وارده بر کابل به صورت بلند مدت و حداکثر دما در کوتاه مدت.
2- آیا کابل ترموکوپل در برابر حرارت مستقیم آفتاب قرار خواهد گرفت یا خیر؟
3- آیا کابل ترموکوپل از مسیری عبور می کند که در کنار آن دستگاه هایی قرار دارد که ممکن است نویز ایجاد کند؟ کابل های ترموکوپل شیلددار مقاوم در برابر نویز بی ال اف – BLF ایتالیا می تواند گزینه مناسب باشد.
4- میزان مقاومت فیزیکی مورد نیاز کابل ترموکوپل؟
5- در صورت وجود حیوانات جونده مثل موش در محیط کابل ترموکوپل آرمردار BLF ایتالیا می تواند گزینه مناسب باشد.
6- در صورت وجود رطوبت می بایست از کابل ترموکوپل مقاوم در برابر رطوبت استفاده شود.
7- در صورتی که کابل ترموکوپل در مذاب های نفتی و روغنی استفاده می شود می بایست از کابل های ترموکوپل مقاوم در برابر حلال های نفتی و روغن بی ال اف – BLF ایتالیا استفاده کرد.
شرکت مهندس بازرگانی مانیاد صنعت به عنوان یکی از منابع اصلی تأمین کابل های خاص در ایران و نماینده رسمی و انحصاری کمپانی بی ال اف- BLF ایتالیا در ایران همواره سعی کرده است به جهت خدمت رسانی به صنایع مختلف طیف گسترده ای از کابل های ترموکوپل با ساختار مختلف را در ایران موجود و آماده تحویل داشته باشد.

توسط mohammad javad moosavi
مقالات

مبدل و ترانسمیتر دما و سیگنال چیست؟

تعریف ترانسمیتر دما
ترانسمیتر دما یا انتقال دهنده دما ابزاری است که دمای اندازه‌ گیری شده توسط سنسور دما مثل ترموکوپل یا سنسور مقاومتی PT100 را به یک کمیت استاندارد قابل انتقال تبدیل می‌کند. ترانسمیتر از ترکیب دو واژه TRANSFER+METER گرفته شده است. یعنی تجهیزی که بتواند یک کمیت فیزیکی را اندازه گیری کرده (METERING) و آن را به مکانی دورتر مثل اتاق کنترل انتقال (TRANSFER) دهد. ترانسمیتر در حیطه ابزار دقیق به تجهیزی گفته می شود که یکی از پارامترهای فیزیکی نظیر ، دما ، فشار ، جریان سیال ، رطوبت ، سرعت ، سطح یا ارتفاع مواد داخل مخزن ، وزن ، و … را به سیگنالی استاندارد نظیر ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و یا صفر تا ده ولت تبدیل می کند و قابلیت ارسال سیگنال به صورت دو سیمه یا پاور لوپ را نیزدارد. این تجهیز می تواند الکترونیکی و یا نیوماتیکی باشد. در هر دو مورد، سیگنال ارسالی استاندارد می باشد و برای تجهیزاتی که در LOOP   کنترل قرار دارند قابل فهم می باشد.
مقاله ترانسمیتر دما
از جمله تجهیزات بسیار پرکاربرد در سامانه های اسکادا، کنترل و مانیتورینگ از راه دور می توان به انواع ترانسمیتر دما ، ترانسمیتر رطوبت و ترانسمیتر فشار اشاره نمود. همچنین مبدل های پروتکل از قبیل مبدل RS-232 و مبدل RS-485  به USB جزو کاربردی ترین آنها در سامانه های کنترل، مانیتورینگ و اسکادا می باشند. پنل های نمایش پارامترها ( پنل متر ) از قبیل پنل متر دما، پنل متر رطوبت ، پنل متر وزن و یا پنل متر فشار نیز از جمله تجهیزات پرکاربرد در انواع تابلوهای کنترل و مانیتورینگ می باشند.
در نوع الکترونیکی جریان ۲۰-۴ میلی آمپر و در نوع نیوماتیکی فشار هوای ۱۵-۳ (PSI) یا (bar) از سوی TRANSMITTER به کنترلرهای الکترونیکی و نیوماتیکی ارسال می شود. ترانسمیتر دما برای خواندن مقدار دما به PLC یا نمایشگر یا کامپیوتر و… متصل می گردد.
ترانسمیترهای دما از نظر چگونگی نصب به دو دسته تقسیم می شود:
۱)    ترانسمیتر دمای نوع استوانه ای هد مونت (head mounted Transmitter) : ترانسمیتر دمای نوع هدمونت در داخل محفظه بالای سنسور (کلگی) قرار می گیرند که به نوع head mounted معروف هستند.
۲)    ترانسمیتر دمای نوع ریل مونت (rail mounted Transmitter) : ترانسمیتر دمای نوع ریل مونت در داخل تابلو و روی دین ریل‌ ها نصب می شوند که به rail mounted معروف هستند .
3) ترانسمیتر دمای نوع فیلد مانت (Field  Mounted Transmitter): ترانسمیتر دمای نوع فیلد مونت که به صورت پک کامل در واحد نصب می شوند که به Field  Mounted معروف هستند .
در پروژه ها و سیستمهای صنعتی از ترانسمیتر به عنوان یک ابزار دقیق استفاده می شود. برای مثال برای کنترل دمای یک کوره پس از اندازه گیری دما توسط ترموکوپل یا پی تی صد، نیاز به ارسال این اطلاعات دمایی به کنترلر دما است که این وظیفه به عهدۀ ترانسمیتر دما است.
ترانسمیتر صنعتی ابزاری است که برای اندازه گیری کمیت ها و پارامترهای مختلف نظیر دما، فشار، رطوبت، سطح مایعات، فلو، گازهای های محیطی و مواردی از این دست استفاده می گردند و مقادیر اندازه گیری شده را به صورت جریان الکتریکی استاندارد در بازه ۴ تا ۲۰ میلی آمپر روی یک زوج سیم ارسال می نمایند. از آنجا که نویزهای محیطی غالبا به صورت ولتاژ القایی بر روی سیم ها و کابل های انتقال داده ظاهر می شوند، برای جلوگیری از بروز نویز بر روی سیگنال الکتریکی استفاده از ترانسمیتر به جای سنسور در صنعت بسیار رایج می باشد.
انواع ترانسمیتر:
ترانسمیتر در دو نوع :
۱-پسیو
۲-اکتیو
موجود می باشند که نوع اکتیو آنها، برای کارکرد نیاز به تغذیه جداگانه و مستقل دارد ولی در مدل پسیو، تغذیه از طریق زوج سیم جریان خروجی به ترانسمیتر داده می شود و نیاز به مسیر جداگانه برای تغذیه نیست. این موضوع باعث کاهش سیم کشی در سامانه های کنترل و مانیتورینگ می گردد. این نوع ترانسمیتر را ترانسمیتر  Loop-Powered یا پسیو نیز می نامند.
الف) ترانسمیتر پسیو (غیر فعال) : این نوع ترانسمیتر که یکی از پر کاربردترین ترانسمیتر ها می باشد، مسیر تغذیه جداگانه ندارد و ولتاژ مورد نیاز تغذیه خود را روی همان خطوط جریان خروجی از دستگاه جانبی مثل RTU یا PLC و غیره دریافت می کند و سپس کمیت اندازه گیری شده را به صورت جریان استاندارد روی خطوط خروجی ارسال می کند. اینکار باعث می شود که سیم کشی اضافی برای تغذیه در تجهیزات اندازه گیری مورد نیاز نباشد و همچنین ترانسمیتر ها بدون نیاز به برق جداگانه از طریق خطوط اتصال یافته به خروجی های آنها تغذیه شوند.
ب) ترانسمیتر اکتیو (فعال) : این نوع ترانسمیتر های صنعتی، کمیت اندازه گیری شده را روی دو خط به صورت جریان استاندارد ۴ تا ۲۰ میلی آمپر ارسال می نمایند ولی برای عملکرد صحیح نیاز به تغذیه جداگانه دارند که بایستی به گونه ای تامین و به آنها تحویل داده شود. بنابراین این نوع از ترانسمیتر ها منجر به صرفه جویی در سیم کشی نمی گردند و مزیت ترانسمیتر  پسیو را ندارد.
از جمله مهمترین و متداول ترین ترانسمیتر های اندازه گیری در صنعت ترانسمیتر دما ، ترانسمیتر رطوبت ، ترانسمیتر فشار ، ترانسمیتر اندازه گیری سطح (Level) و ترانسمیتر ارتعاش می باشند. در کنار آنها ترانسمیتر گاز Co (مونوکسید کربن) و ترانسمیتر گاز آمونیاک نیز برای برخی صنایع از قبیل مرغداری ها، دامداریها و گلخانه ها بسیار پر کاربرد می باشند. اطلاعات ترانسمیتر توسط RTU و یا PLC ( کنترل کننده صنعتی ) دریافت و جهت پردازش و کنترل و یا ارسال به ایستگاه مرکزی مورد استفاده قرار می گیرد.
در کاربردهای ساده و محیط های غیر حساس و نیمه صنعتی از سنسور نیز به جای ترانسمیتر استفاده می شود. سنسور ها در دو نوع آنالوگ و دیجیتال ارائه می گردند و احتیاج به تغذیه جداگانه دارند. همه سنسور ها برای اندازه گیری کمیت های مختلف از راه دور مناسب نیستند و فقط برخی از مدل های ارائه شده برای این منظور مناسب هستند.

ترانسمیتر های دما  به نسل‌های مختلفی تقسیم می شوند که عبارتند از :
نسل اول ترانسمیتر ها : ‌
خروجی این مدل از ترانسمیت رها به صورت سیگنال آنالوگ بوده و فقط جهت تبدیل دما برای یک نوع سنسور برای مثال ترموکوپل تایپ K قابل استفاده می‌باشند و خروجی آنها بصورت سیگنال ۰ تا ۱۰ ولت و یا سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی آمپر می‌باشد.
نسل دوم ترانسمیتر ها :
خروجی این مدل از ترانسمیتر ها به صورت دیجیتالی می‌باشند که به صورت مولتی رنج طراحی شده‌ اند و تمام سنسورهای دما نظیر ترموکوپل ها ، RTD ها از قبیل PT100 – PT500 – PT1000 ، ترمیستورها و همچنین سیگنال‌های DC نظیر ۱۰تا ۷۵ میلی‌ولت ، منفی۱۰۰ تا ۱۰۰ میلی‌ولت ، منفی ۱۰۰ تا ۵۰۰ میلی‌ ولت ، منفی ۱۰۰ تا ۲۰۰۰ میلی‌ ولت و همچنین اندازه‌گیری مقاومت در ورودی نظیر صفر تا ۴۰۰ اهم و صفر تا ۲۰۰۰ اهم و صفر تا ۱۰ کیلواهم اندازه گیری می کنند.
نسل سوم ترانسمیترها :
خروجی این مدل از ترانسمیتر ها نیز به صورت دیجیتالی تولید شده که به Smart transmitter معروف هستند و دارای امکاناتی بیشتر مانند پشتیبانی از پروتکل های صنعتی ، کالیبراسیون ، رکوردر اطلاعات و … نسبت به ۲ مدل قبلی هستند.

توسط mohammad javad moosavi
مقالات

بررسی انواع کابل ترموکوپل (Thermocouple Cables) از نظر هادی!

بررسی انواع کابل ترموکوپل – از دیدگاه های مختلف می توان کابل های ترموکوپل را بررسی کرد. اگر از دیدگاه هادی (Conductor) این موضوع را مورد بررسی قرار دهیم، می توانیم کابل های ترموکوپل را به دو دسته EXTENSION و COMPENSATION تقسیم نماییم یا همان موضوع معروف سیم رابط ترموکوپل و یا کابل جبران ساز ترموکوپل ، کدام را استفاده کنیم؟ به راستی کدام یک بهتر است؟ حقیقت این است که بهتر یا بدتری در مورد کابل های ترموکوپل وجود ندارد و مهم این است که با در نظر گرفتن نوع سنسور دما ترموکوپل یا RTD و کاربرد و جایگاه این سنسور ها در محل استفاده(Application) در صنعت مورد نظر بتوانیم سیم و کابل ترموکوپل مناسبی انتخاب کنیم. این مساله بسیار حایز اهمیت است!؟ چرا که پس از سنجش دما در صنعت توسط سنسور های اندازه گیری دما از قبیل ترموکوپل یا RTD یا … می بایست نهایت دقت و مراقبت در انتقال ولتاژ ایجاد شده شود و سیگنال ایجاد شده توسط ترموکوپل را با کم ترین افت و کم ترین میزان نویز پذیری به مرحله بعدی از فرآیند اتوماسیون صنعتی تحویل دهیم.
بگذارید با یک مثال بطور واضح تر به مسئله اهمیت انتخاب صحیح نوع کابل رابط ترموکوپل بپردازیم. برای انتخاب کابل رابط ترموکوپل نوع K ما چهار گزینه پیش رو داریم:
1- بازه دمای کارکرد ترموکوپل نوع K
*2- شرایط جوی-محیطی و دمای غیر مستقیم محیط و حرارت مستقیم تأثیر گذار بر کابل ترموکوپل
3- میزان مسافت انتقال ولتاژ ایجاد شده از محل اندازه گیری دما توسط ترموکوپل جهت انتخاب سطح مقطع کابل ترموکوپل
1- بازه دمای کارکرد ترموکوپل نوع K
در رفرنس های مختلف بازه دمای کارکرد ترموکوپل نوع K را با اعداد مختلفی بیان کرده اند اما در رفرنس های متعددی برای بیان مینیمم و ماکزیمم بازه دمای کارکرد ترموکوپل نوع K به بازه 1260 ~ 0 درجه سانتیگراد اشاره شده است. اما این بدین معنی نیست که هر ترموکوپل ساخته شده در این دما کار کند و بازه دمای کارکرد ترموکوپل ساخته شده به تجهیزات مورد استفاده در هنگام ساخت ترموکوپل دارد از جمله کابل رابط ترموکوپل. کابل های رابط ترموکوپل با روکش های مختلفی تولید و ساخته می شوند. به عنوان مثال کابل ترموکوپل با عایق و روکش سیلیکون توانایی تحمل حرارت مستقیم +180 ~ -60 درجه سانتیگراد را دارد که انواع دیگری از سیلیکون وجود دارد که می تواند تا 250 درجه سانتیگراد دما را تحمل کند. یک نوع دیگر کابل ترموکوپل با عایق فایبرگلاس+روکش میانی فایبرگلاس+روکش شیلد مس قلع اندود شده و رگه هایی از فایبرگلاس تحمل حرارت مستقیم 250 درجه سانتیگراد را دارد و بسیاری انواع دیگر از کابل ترموکوپل. شاید بتوان گفت بیشترین تحمل دما مربوط به کابل فلکسیبل ترموکوپل (Mineral Insulated Cables) با تحمل دمای 2500 درجه سانتیگراد باشد.
محل قرار گرفتن جدول روکش های مختلف کابل ترموکوپل
2- شرایط جوی-محیطی و دمای غیر مستقیم محیط
مشخص کردن این آیتم یکی از مهم ترین مواردی هست که معمولاً سبب رخ دادن اشتباه می شود. کابل های ترموکوپل با توجه به کاربرد و محل استفاده تنوع عایق و روکش زیادی را شامل می شوند. این نکته که حداقل و حداکثر دمای محل مورد سنجش توسط ترموکوپل و حداقل و حداکثر دمای محیط محل قرار گرفتن کابل ترموکوپل، اینکه کابل ترموکوپل از چه مسیری عبور خواهد کرد؟ آیا از روی کابل ترموکوپل خودرو رد خواهد شد؟ آیا کابل ترموکوپل در مسیر عبور انسان قرار دارد؟ آیا محیط استفاده سیم ترموکوپل دارای حیوانات جونده از قبیل موش می باشد؟ آیا کابل ترموکوپل از محل سنجش دما تا اتاق فرمان از مسیری شامل دستگاه های متعدد عبور می کند که بر روی کابل ترموکوپل نویز انداخته و سبب افت ولتاژ ایجاد شده شود؟ آیا محل استفاده کابل ترموکوپل دارای رطوبت است؟ آیا سیم ترموکوپل از درون ماده مذاب از جمله روغن، اسید یا… عبور می کند؟ دمای ماده مذاب؟ متریال تشکیل دهنده ماده مذاب؟
با تقدیم احترام،
پی نوشت:
1-در این مقاله بطور اختصار سنسور های اندازه گیری دما را، ترموکوپل می نامیم.
2-در بعضی جاها برای پیروی از اصطلاحات روزمره بجای استفاده از عبارت کابل ترموکوپل عبارت سیم ترموکوپل استفاده شده است.
*شرایط محیطی کابل ترموکوپل بسیار مهم می باشد و در اکثر مواقع بدلیل انتخاب غیر صحیح کابل ترموکوپل مشکل به وجود می آید.

توسط mohammad javad moosavi
مقالات

چطور می توانیم سرعت واکنش کابل ترموکوپل را بدانیم؟

هفته پیش یکی از اساتید دانشگاه با مانیاد صنعت تماس گرفته بود و می خواست میزان تفاوت سرعت واکنش (Response Time) کابل ترموکوپل بی ال اف ایتالیا مدل کا ایکس سایز  0.50 و 1 میلی متر مربع را بداند. پس از بررسی تجربی و علمی رفرنس های مربوط به ترموکوپل و *سیم ترموکوپل متوجه شدم برای سنسور اندازه گیری دما از قبیل ترموکوپل ها و سنسورهای مقاومتی آر تی دی (RTDs) از قبیل پی تی صد (PT100) و کابل جبران ساز ترموکوپل (Thermocouple Cables) می بایست میان دو مبحث سرعت واکنش و دقت اندازه گیری (Accuracy) تفاوت قائل شویم!
بطور کلی سرعت واکنش مربوط به سنسور ترموکوپل و دقت اندازه گیری هم به ترموکوپل و هم به اجزا تشکیل دهنده یک سنسور دما از قبیل سیم ترموکوپل و سنسور مغزی-فیلمی داخلی (Thin Film Temperature Sensor) سنسورهای مقاومتی RTD مربوط می شود. این مسئله تاثیر سیم ترموکوپل بر سرعت واکنش و دقت اندازه گیری سنسور ترموکوپل را بیش از پیش متذکر می شود. با انتخاب صحیح و اصولی کابل جبران ساز و یا کابل رابط ترموکوپل از هزینه دو چندان جلوگیری کرده و از کار کردن با تجهیزات ابزاردقیق لذت ببرید.کارشناسان خبره و با تجربه شرکت مهندسی بازرگانی مانیاد صنعت آماده همفکری و ارائه راه حل کارآمد جهت انتخاب صحیح کابل ترموکوپل مورد نیاز صنعت شما می باشند. رنج گسترده ای از سیم و کابل های ترموکوپل تولید شده در کارخانجات بسیار معتبر اروپایی پس از بررسی فراوان توسط کارشناسان مانیاد در ایران موجود و آماده تحویل می باشد. کلیه سیم و کابل های ترموکوپل بی ال اف (BLF) ایتالیا همراه با گارانتی عرضه شده و پس از فروش نیز در کنار شما هستیم.
محل قرار گرفتن جدول سرعت واکنش
محل قرار گرفتن جدول دقت اندازه گیری قابل قبول ترموکوپل
محل قرار گرفتن جدول دقت اندازه گیری قابل قبول کابل ترموکوپل
پی نوشت:
1- از نظر تخصصی عبارت کابل ترموکوپل صحیح می باشد، بیان کردن سیم ترموکوپل به جهت پیروی از صحبت های عامیانه می باشد.
2- در این نوشتار سنسور اندازه گیری دما به اختصار ترموکوپل نامیده شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اینکه سنسورهای اندازه گیری دما شامل چه زیر مجموعه هایی می شود به مقاله دسته بندی های سنسورهای اندازه گیری دما از نظر کاربرد مراجعه نمایید.
3- سرعت واکنش یا Response Time ترموکوپل چیست؟
در سنسورهای اندازه گیری دما از جمله ترموکوپل  به مدت زمان شروع اندازه گیری دما تا انتقال ولتاژ اندازه گیری شده سرعت واکنش ترموکوپل گفته می شود به بیان ساده اگر ترموکوپل را در تماس مستقیم با حرارت قرار دهیم، از لحظه قرار گرفتن نوک سنسور ترموکوپل که طبق پدیده سیبک وظیفه اندازه گیری دما را دارد مدت زمانی طول می کشد تا اختلاف ولتاژ ایجاد شده توسط سیم مغزی داخلی ترموکوپل (Thermocouple Bare Wire) و  کابل رابط ترموکوپل منتقل و به تجهیز نمایش دهنده دما برسد که معمولاً این مدت بسیار کوتاه و کسری از ثانیه می باشد، به این چند صدم ثانیه سرعت واکنش یا Response Time ترموکوپل می گویند.

توسط mohammad javad moosavi