:تاریخ آخرین بروزرسانی مقاله مرداد ۲۳ام, ۱۴۰۱ در ۰۶:۳۶ ق٫ظ

حذف نویز ترموکوپل (Reduce Or Removal Noise in Thermocouple)، باعث بهبود عملکرد، افزایش عمر و دقت اندازه گیری صحیح در این نوع از سنسورهای دما می شود. همانطور که مطلع هستید، اندازه گیری دما یک کمیت فیزیکی بسیار مهم بوده که در بسیاری از پروسه های فرآیند صنعتی به وفور مورد استفاده قرار می گیرند. پروسه اندازه گیری دما (Temperature Measurement)، برای مصارف مختلف صنعتی به منظور استفاده در سایت ها یا بخش های مختلف در صنایع است که می توان از مصارف آموزشی در دانشگاه ها گرفته تا اندازه گیری دمای تجهیزات و کوره های برقی و حرارتی در کارخانه های مختلف به این موارد اشاره کرد.

مطالعه بیشتر: سنسور ترموکوپل چیست

تجهیزات موردنیاز به منظور اندازه گیری کمیت دما، شامل 3 نوع ترموکوپل، RTD و ترمسیتور هستند که در انواع و تایپ های مختلف توسط شرکت های سازنده، طراحی و تولید می گردند. در طول مدت زمان کارکرد جفت حرارتی (Thermocouple)، عوامل مختلفی ممکن است بر اندازه گیری و قرائت دما توسط این تجهیزات برقی تأثیر بگذارند. نویز ایجاد شده می تواند به صورت موقت یا مدت زمان طولانی در پروسه ایجاد گردد که نیاز است بخش فنی و مهندسی شرکت ها، حتما موارد را به دقت بررسی کنند و کلیه مواردی که باعث ایجاد نویز می گردند را به طور کامل از پروسه فرآید حذف کنند.

منابع نویز ترموکوپل کدامند؟

منابع مختلفی به منظور ایجاد نویز در پروب های اندازه گیری دما وجود دارند که بر عملکرد آن ها تأثیر می گذارند که در ادامه به برخی از آن ها اشاره می کنیم:

  1. Ground loops که جزو مرسوم ترین نویزها محسوب می گردد و بسیار زیاد اتفاق می افتد.
  2. دومین عامل ایجاد نویز، ایجاد میدان مغناطیسی (magnetic field) است. این میدان مغناطیسی، توسط Current Carrying Cires (سیم های حامل جریان) در مجاورت سیم‌های پایه ترموکوپل ایجاد و باعث از کار افتادن و عدم نمایش صحیح دما در نمایشگر می شود. یکی دیگر از موارد مهم ایجاد نویز در حسگرهای دما، هنگامی که یک خط برق AC 60 هرتز در مجاورت سیم ترموکوپل (Thermocouple Wire) قرار می گیرد، میدان مغناطیسی 60 هرتز می باشد، که توسط جریان ایجاد شده در Power Lines، ممکن است باعث ایجاد نویز و قطعی در دماسنج های حرارتی گردند3. Rotating equipment که باعث ایجاد نویزهالی الکترواستاتیکی می شود.
  3. سومین Rotating equipment است که نویز الکترواستاتیکی تولید می کند.

متأسفانه عوامل مختلفی مانند lead wiresها و سیستم های acquisition system، بر اندازه گیری، تفسیر و قرائت دما در دماسنج های Thermocouple تأثیر می گذارند. در برخی موارد هم زمانیکه سیم کشی هم برق و هم سیگنال به تجهیزات الکترونیکی منتقل می گردد، خطوط برق و lead wires ترموکوپل دقیقاً با پیکربندی اشتباه برای یکپارچگی سیگنال با یکدیگر پیوند زده می شوند که این مورد مشکلات گوناگونی را به همراه خواهد داشت.

سوال: در این شرایط بایستی چه کارهایی را انجام داد؟

جواب: خوشبختانه، راه های متعددی برای به حداقل رساند و حذف نویز ترموکوپل های صنعتی وجود دارد که آن ها را در ادامه مورد بررسی قرار می دهیم.

مطالعه بیشتر: ترموکوپل صنعتی چیست و چه کاربردهایی دارد

بررسی راه های حذف نویز ترموکوپل

اولین مرحله، استفاده از Shielded Thermocouples ها است که بایستی از شرکت های سازنده این مورد را تهیه فرمایید. ترموکوپل های غلاف دار در انواع سیمی و هد دار توسط شرکت های سازنده سنسورهای دما، طراحی و تولید می شوند. نکته مهم در استفاده از این تجهیزات، مغزی سنسور، جنس متریال غلاف، سیم داخلی و برند آن است. حتماً بایستی انتهای رابط محافظ (Connector End of The Shield) به زمین روی ولت متر متصل گردند. در این روش، ولتاژ نویز در Shield، به جای جفت حرارتی ترموکوپل تولید می شود و به زمین سیستم اتصال کوتاه می کند.

روش دوم که هزینه بر است، فیلتر کردن سیگنال (Filter The Signal) است. از آنجایی که نویز سیگنال در bandwidth نسبتاً باریکی در حدود 60 هرتز تولید می گردد، می توان از Low Pass Filter برای عبور دادن فرکانس های بسیار پایین یا سیگنال های DC و رد (Reject) یا تضعیف اجزای سیگنال در فرکانس‌های بالای 60 هرتز استفاده کرد. علاوه بر Power Lines ها، موتورهای AC و مبدل ها در مجاورت Thermocoupleها نیز ممکن است باعث ایجاد ولتاژ نویز در Lead Wires دماسنج های ترموکوپل گردند.

روش سوم این است از یک ترانسمیتر دما استفاده کنید. خروجی آن ها معمولاً 4 تا 20 میلی آمپر بوده و در انواع گوناگون ارائه می گردند.

در این مقاله موارد مهم در ایجاد و حذف نویز ترموکوپل را برای شما عزیزان بیان کردیم. در انتها از شما درخواست اگر سوال، نظر، پیشنهاد و موردی بود در بخش نظرات این مقاله به ما اعلام کنید. علاوه بر خطوط برق، موتورهای AC و مبدل ها در مجاورت ترموکوپل ها نیز ممکن است باعث ایجاد ولتاژ نویز در Lead Wires ترموکوپل ها شوند.