preloader

در حال بارگذاری

در محصولات

    در آموزش ها

      در خدمات

        در سایر قسمتها

          روش های اندازه گیری دما

          ( امتیاز: 5 از 5، مشارکت کنندگان: 1 رای )
          rosemount temperature transmitter connection head

          روش های اندازه گیری دما

          اهداف آموزش: آشنایی با اندازه گیری دما و انواع تجهیزات

          مناسب برای: مهندسین ابزار دقیق و کنترل

          تعریف دما (Temperature):

          میزان گرمی و سردی یک جسم را دمای آن جسم می گویند، که در واقع نشان دهنده ی میزان جنبش مولکولی و تحریک آنها می باشد.

          واحد های دما:

          دو دمای قراردادی به عنوان نقاط مرجع وجود دارد. یکی نقطه ی جوش و دیگری نقطه انجماد آب دو مقیاس از سایر مقیاس ها برای سنجش دما متداولتر هستند. یکی مقیاس فارنهایت که به طور گسترده ای توسط کشورهای انگلیسی زبان مورد استفاده قرار می گیرد و دیگری مقیاس سانتی گراد که در کشورهایی که با سیستم SI سازگار هستند کاربرد دارد.

          در مقیاس سانتی گراد دمای جوش آب در شرایط استاندارد (فشار 76HgCm) برابر 100 درجه و دمای انجماد آب برابر صفر درجه فرض می شود. پس 1 درجه در مقیاس سانتی گراد برابر 1/100 اختلاف دمای جوش و نقطه انجماد آب خالص می شود. در مقیاس فارنهایت 212 درجه به عنوان نقطه جوش و 32 درجه به عنوان نقطه انجماد آب فرض می شود. پس 1 درجه در مقیاس فارنهایت 1/180 اختلاف دمای جوش و نقطه انجماد آب خالص می شود. بنابراین هر درجه سانتی گراد برابر 1/8 درجه فارنهایت می شود.

          Units Measurement Temperature

          روش های اندازه گیری دما:

          • دماسنج های شیشه ای:
            این نوع دماسنج همانند دماسنج هایی می باشد که در بعضی منازل وحود دارد و به شکل یک استوانه است. در انتهای آن یک مخزن کوچک وجود دارد که با افزایش یا کاهش دما انباسط یا انقباض یافته و میزان آن در استوانه بالا یا پایین می رود. درجه بندی روی آن بر حسب واحد های دما بوده و میزان دما را نشان می دهد.
            glass termometer
          • ترموکوپل:
            ترموکوپل از دوفلز غیر هم جنس تشکیل شده است که انتهای آنها به هم وصل است. انتهای جوش داده شده را پیوستگی داغ یا نقطه اتصال گرم (Hot junction) می گویند. این قسمت محلی است که درجه حرارت آن بایستی اندازه گیری شود.
            دو سر دیگر ترموکوپل را نقطه اتصال سرد (Cold junctioo) می نامند. سیم های ترموکوپل بوسیله عایق از هم جدا شده که فقط جوش داده و پس از عبور از مدار الکتریکی دستگاه در نقطه اتصال سرد به یکدیگر متصل می شوند.
            ترموکوپل ها متداولترین اندازه گیرهای الکتریکی دما در صنعت می باشند. از مزایای آنها می توان به سادگی، ارزانی، استحکام، دوام و دقت مناسب اشاره نمود. از ترموکوپل می توان در حوزه اندازه گیری نسبتا وسیع (1500+ تا 200- درجه سانتی گراد) و شرایط محیطی گوناگون استفاده نمود ترموکوپل ها دارای سرعت پاسخ دهی نسبتا خوب (ثابت زمانی کوچک) می باشند اما بخاطر رعایت مواردی در محل نصب آنها، این سرعت پاسخ دهی تا حد زیادی کاهش می یابد.
            thermocouplethermocouple tableترموکوپل ها بر اساس پدیده ترموالکتریک (Seeback-effect) کارمی کنند. مطابق شکل زیر هرگاه دو فلز غیر یکسان تشکیل یک مدار بسته دهند و دو محل اتصال آنها در دو دمای مختلف نگه داشته شود، جریان الکتریکی در مدار ایجاد می شود. این اثر را به افتخار اولین کسی که به این مطلب پی برد اثر Seeback یا پدیده ترموالکتریک نامیده می شود. خروجی اتصال سرد که با یک میلی ولت متر قابل اندازه گیری است، دارای ولتاژ بسیار کمی است که بسته به جنس اتصالات ولتاژ آن با تغییر دما متغیر می باشد. نوع K, T, J…
          • مقاومت حرارتی (RTD):
            اساس کار RTD تغییر مستقیم مقاومت فلزات با دماست، که با قرار دادن RTD درون یک مدار پل و محاسبه مقاومت RTD با توجه به مدار پل از روی جدول، دمای مقاومت مربوط را پیدا می کنند. به منظور جلوگیری از خطاهای مربوط به مقاومت، سیم های رابط RTD را به صورت 2 یا 3 سیمه استفاده می کنند. دما سنج های از نوع RTD معمولا از جنس پلاتین، مس و نیکل ساخته می شوند. تغییرات مقاومت این فلز ها با دما خطی است. پاسخ RTD به دما نسبت به ترموکوپل سریعتر می باشد. شکل زیر یک RTD از نوع دو سیمه را نشان می دهد.
            rosemount c rtd temperature sensor wireبرای جبران مقاومت سیمهای رابط سنسور RTD از نوع سه سیمه و چهار سیمه استفاده می گردد. شکل زیر RTD از نوع سه سیمه را نشان می دهد:
            rosemount c rtd temperature sensor dual sensors
          • ترمیستور (Thermistor):
            ترمیستور از مواد نیمه هادی و اکسید فلزاتی چون منگنز، نیکل، کبالت، مس و یا آهن همراه یا سیلیکون ساخته می شود. مقدار مقاومت اتصال P-N (دیود) یا تغییر دما رابطه دارد. ترمیستورها به دو نوع تقسیم می شوند:
            1-نوع NTC:که با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد.
            2-نوع PTC:که با افزایش دما مقاومت آن افزایش می یابد.
            ترمیستور نوع NTC حساسیت -3% تا -6% دارد، که در مقایسه با RTD خیلی بالاتر است. همین باعث شده سیگنال پاسخ بهتری نسبت به ترموکوپل و RTD داشته باشد، از جهت دیگر حساسیت پایین RTD و ترموکوپل آنها را انتخاب خوبی برای دماهای بیش از 260 درجه سانتی گراد کرده است و این محدودیتی برای ترمیستور است.
          • بی متال (Bimetal):
            بی متال از دو فلز متصل به هم با دو جنس و ضریب انبساط طولی مختلف تشکیل شده است. طول دو فلز در اثر حرارت تغییر می کند که این تغییر طول برای دو فلز متفاوت می باشد. شکل زیر نحوه ی عملکرد بی متال را بصورت شماتیک نشان می دهد:
            en temperature measurement bimetallic strip thermometerیک دماسنج بی متال شامل دو فلز از جنس یا آلیاژ متفاوت می باشد که بصورت مارپیج به هم تابیده شده اند و انتهای مشترک آنها به یک عقربه متصل می باشد. از بی متال ها جهت ساحت سوئیچ های دما نیز استقاده می گردد. شکل زیر یک دما سنج از نوع بی متال را نشان می دهد.
            en temperature measurement helical bimetallic strip thermometer cut
          • سیستم های گرمایی پر شده (Filled Type):
            این روش مبتنی بر رابطه بین فشار، دما و حجم گاز ها است. تمام اندازه گیرهایی که بر این اساس کار می کنند سیستم های گرمایی پر شده نام دارند. طبق قانون گاز کامل داریم:                     P1.V1/T1=P2.V2/T2
            که در آن Pn فشار مطلق گاز بر حسب پاسکال، Vn حجم گاز بر حسب m4 و Tn دمای مطلق گاز بر حسب کلوین است. یک سیستم گرمایی پرشده از یک حباب (Bulb)، یک لوله ی رابط (Capillary Tube) و یک عنصر اندازه گیر فشار تشکیل شده است. با این روش از روی فشار اندازه گیری شده دما را بدست می آوریم. سه راه برای پر کردن چنین سیستم هایی وجود دارد: مایع، گاز و بخار (گاز عنصر یا ترکیبی است که در شرایط متعارف به شکل گاز وجود دارد اما بخار در این شرایط مایع است و بر اساس افزایش دما و تبخیر به شکل گاز در آمده است). حباب هم به عنوان عنصر حسگر و هم به عنوان مخزن سیال درون سیستم به کار می رود. لوله ی رابط تغییرات فشار سیستم را به عنصر اندازه گیر منتقل می کند. شکل زیر یک نحوه ی عملکرد یک دما سنج از نوع پر شده را نشان می دهد.
            FilledThermalSystemsFilledSystemThermometer FilledBulbThermometer

          انواع گوناگونی از سه دسته اصلی نامبرده شده (مایع، گاز و بخار آب) وجود دارد که براساس چگونگی جبران دمای محیط و دامنه ی اندازه گیری دما تقسیم می شوند:

          گروه I:سیستم های پر شده با مایع

          • نوع I A:جبران کننده ی کامل دمای محیط.
          • نوع I B:جبران کننده ی دمای محیط در بدنه دستگاه.

          گروه II:سیستم های پر شده با بخار

          • نوع II A:مناسب برای اندازه گیری دمای بالاتر از دمای بالاتر از دمای قطعات سیستم اندازه گیر.
          • نوع II B:مناسب برای اندازه گیری دمای پایین تر از دمای قطعات سیستم اندازه گیر.
          • نوع II C:مناسب برای اندازه گیری دمای هم بالاتر و خم پایین تر از قطعات سیستم اندازه گیری.
          • نوع II D:مناسب برای اندازه گیری دمای پایین تر یا برابر قطعات سیستم اندازه گیر.

          گروه III:سیستم های پر شده با گاز

          • نوع III A:جبران کننده کامل دمای محیط.
          • نوع III B:جبران کننده دمای محیط در بدنه دستگاه.

          درباره نویسنده

          متولد تیرماه 68 کارشناس فروش تجهیزات ابزار دقیق و کنترل

          پست های منتشر شده: 12 پست

          دیدگاه های این مطلب

          در صورت تمایل شما هم می توانید نظر خود را در مورد روش های اندازه گیری دما کنید.

          دیدگاه خود را بیان کنید:

          جدید ترین محصولات

          6ES7517-3HP00-0AB0

          CPU 1517H-3 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7500-0HP00-0AB0

          6ES7500-0HP00-0AB0

          CPU 1517H-3 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7500-0HP00-0AB0

          6ES7515-2RM00-0AB0

          CPU 1515R-2 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7515-2RM00-0AB0

          6ES7513-1RL00-0AB0

          CPU 1513R-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7513-1RL00-0AB0

          6ES7518-4FX00-1AC0

          CPU 1518F-4 PN/DP MFP

          Producer: SIEMENS
          6ES7517-3FP00-0AB0

          6ES7518-4FP00-0AB0

          CPU 1518F-4 PN/DP

          Producer: SIEMENS
          6ES7517-3FP00-0AB0

          KCD2-SR-Ex2

          Switch Amplifier

          Producer: Pepperl+Fuchs
          KCD2-SR-Ex2

          KCD2-SR-Ex1.LB

          Switch Amplifier

          Producer: Pepperl+Fuchs
          Switch Amplifier KCD SR Ex.LB

          6ES7517-3FP00-0AB0

          CPU 1517F-3 PN/DP

          Producer: SIEMENS
          6ES7517-3FP00-0AB0

          6ES7516-3FN01-0AB0

          CPU 1516F-3 PN/DP

          Producer: SIEMENS
          6ES7515-2FM01-0AB0

          6ES7515-2FM01-0AB0

          CPU 1515F-2 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7515-2FM01-0AB0

          6ES7513-1FL02-0AB0

          CPU 1513F-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7511-1FK02-0AB0

          6ES7511-1FK02-0AB0

          CPU 1511F-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7511-1FK02-0AB0

          6ES7512-1CK01-0AB0

          CPU 1512C-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7512-1CK01-0AB0

          6ES7511-1CK01-0AB0

          CPU 1511C-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7511-1CK01-0AB0