Home / مقالات / دما / انواع سنسورهای ترمومتر
خرید ترمومتر

انواع سنسورهای ترمومتر

انواع سنسور های ترمومتر

سیستم دمایی پرشده به گونه ای طراحی میشود که نمایش یا ثبت دما با یک فاصله از نقطه اندازه گیری انجام میشود. سیستم دمایی پرشده اساسا گیج فشاری است که توسط یک لوله با سطح مقطع کوچک به حبابی که به عنوان سنسور دما عمل میکند متصل میشود.

کل سیستم از نظر درز گاز، محکم شده و توسط یک گاز یا مایع محبوس شده تحت فشار و مناسب پر میشود. با تغیر دما فشار ناشی از سیال محبوس نیز تغییر میکند و توسط لوله بردون نمایش داده میشود.

انواع مختلفی از سیستم های پرشده وجود دارد که هریک دارای ویژگیها و مزایای خلصی هستند.انجمن سازندگان تجهیزات علمی ترمومترهای پرشده را براساس مواد پر کننده به چهار کلاس اصلی تقسیم کرده است.

در اغلب کاربردهای صنعتی استفاده از سیستم های پرشده با جیوه، به دلیل خطرات مربوط به سلامتی، منسوخ شده است. علاوه براین استفاده از سیستم های پرشده باجیوه و مایع به دو دلیلزیر موقعیت خود را از دست داده اند.

1-هزینه لازم برای جبران سازی تاثسرات محیط کاپیلاری

2- وجود خطا به دلیل اختلاف ارتفاع بین حباب و بخش خواندن

در حال حاضر اغلب سیستم های دمایی پر شده مورد استفاده از نوع گاز و بخار هستند ولی این دو نیز دارای محدودیت هایی هستند. نوع پرشده با گاز برای عملکرد در محدوده دمایی مدنظر ابعاد بزرگی دارد

و سیستم های پرشده با بخار نیز به دلیل غیرخطی بودن و وجود خطای ناشی از اختلاف ارتفاع دارای محدودیت است در حالت کلی سیستم های پرشده در مقایسه با المان های بی متال بهتر و در مقایسه با ترمومترهای الکتریکی ضعیف تر هستند.

همانطور که قبلا ذکر شد ترمومترهای پرشده براساس مواد پرکننده به چهار کلاس تقسیم میشوند:

1-سیستم های پرشده با مایع:

این سیستم ها به طور کامل با یک مایع پرمیشوند و براساس انبساط مایع در نتیجه افزایش دما کار میکند. سیال پرکننده معمولا یک هیدروکربن لخت مانند اکسین میباشد که ضریب انبساطی ان شش برابر جیوه است و امکان به کارگیری حباب های کوچکتر را مهیا می سازد.

از مایع های دیگر نیز به عنوان سیال پرکنندهاستفاده میشود معیار لازم این است که فشار داخل سیستم باید بیشتراز فشار بخار سیال باشد تا از تشکیل بخارهای حباب و همچنین جامد شدن سیال جلوگیری شود.

حداقل دمای کاری معمولا براساس نقطه انجاد سیال تعیین میشود که بین75-و210- است. حداکثر دما براساس نقطه ای تعیین میشود که در ان سیال دیگر پایدار نیست.و معمولا 315 درجه است.

حداقل میزان محدوده دمایی تابعی از اندازه حباب و حداکثر ان تابعی از میزان خطی بودن است. با حبابهای بزرگ میتوان میزان محدوده دمایی مورد اندازه گیری را از 12 تا 25 در جه کوچک کرد. درحالیکه حداکثر محدوده دمایی با توجه به غیر خطی بودن167 درجه است.

حداکثر دمایی که حباب میتواند بدون صدمه دیدن باان مواحه شود به عنوان میزان خارج از محدوده مجاز سیستم شناخته میشود. میزان خارج از محدوده معمولا به صورت درصدی از میزان محدوده کل بیان میشود. درمورد سیستم های پرشده بامایع میزان خارج از محدوده در حده 100% است0

2-سیستم های پرشده با بخار:

المان فشار کاپیلاری و حباب در یک سیستم دارای سیال پرکننده ای به هر دو شکل مایع و بخار است. وضعیت وسط این دو حالت باید در حباب اتفاق بی افتد. طوریکه با افزایش دما به اهستگی  حرکت کند و فشار ان تغییر نکند. فشار داخل سیستم، تابعی از فشار بخار سیال پرکننده در دمای عملیاتی است.

سیال پرکننده مورد استفاده شامل کلرید متیل، دی اکسید سولفور، بوتان، پروپان، هگزان، اترمتیل، کلرید اتیل،اتر اتیل، الکل اتیل، و کلروبنزین است. هریک از این سیالها مشخصه فشار-دمای متفاوتی دارند.

در کل حداقل دمایی که میتوان از سیستم های پرشده بخار استفاده کرد در حدود 40- درجه و حداکثر ان در حدود 315 درجه سانتی گراد است. حداکثر دما توسط نقطه بحرانی سیال پرکننده، محدود میشود و محدودیت حداقل دما ناشی از کاهش حساسیت در دماهای پایین است.

طبیعت غیرخطی سیستم های دمایی پر شده با بخار عیب محسوب میشود اما اگر در انتهای بالایی محدوده به حساسیت بالایی محدوده به حساسیت بالایی نیاز باشدغیر خطی بودن مزیت محسوب خواهد شد.

سرعت پاسخ سیستم های پرشده بابخار، عموما درحده 1تا10 ثانیه است. این سرعت از سرعت سیستم های پرشده با مایع و جیوه بیشتری بوده و در حده سیستم پرشده با گاز است. حده مجاز خارج از محدوده در سیستم های پرشده بابخار کم است زیرا فشار بخار با افزایش دما به صورت نمایی افزایش میابد.

سیستم های کلاسIIA:دریک سیستم دمایی پرشده با مایعی که در تعادل با بخارش است ، همیشه مایع در انتها ی سرد و بخار در انتهای گرم قرار میگیرد. در سیستم های دمایی کلاس  IIA  حباب قالبا بابخار پرشده ، در حایکه کاپیلاری و تجهیز خواندن با مایع پرشده اند.

این نوع سیستم فقط در کاربردهایی که دمای حباب همواره بالاتراز دمای محیط اطراف تجهیز اندازه گیری است قابل استفاده است. باافزایش دمای فرایند مایع بیشتری بخار میشود که باعث افزایش فشار بخار در حباب و در لوله بردون تجهیز اندازه گیری میشود.

سیستم های کلاس IIB :در سیستم های کلاسIIB  تمام مایع پرکننده درحباب بوده و بقیه سیستم با بخار پر میشود. این نوع سیستم دمایی فقط در کاربردهای قابل استفاده است که دمای حباب همواره پایین تراز دمای محیط افراد کاپیلاری یا تجهیز اندازه گیری است.

اگر خلاق این وضعیت رخ دهد، مایع شروع به جوشیدن در حباب کرده و در لوله بردون دوباره میعان میشود. این انتقال مایع به دلیل کافی نبودن مایع برای پر کردن لوله بردون و کاپیلاری نمیتواند کامل شود. هنگامی که این انتقال به وجود اید دمای خوانده شده واقعی نخواهد بود.

در سیستم های کلاس IIB از انجا که حباب نباید به عنوان یک محفظه انبساطی دمایی عمل کند از کوچک ترین حباب استفاده میشود.

سیستم کلاس IIC : این سیستم قادر است هم به صورت کلاس IIA(راست) و هم کلاس IIB(چپ) کارکند؛ زیار حباب ان به اندازه کافی بزرک است. تا همه مایع پرکننده لوله بردون و کاپیلاری را بپذیرد. حباب لازم در این حالت بزرگتر از دو نوع سیستم دمایی قبلی است.

در کاربرد هایی که دمای فرایندی بالاتر یا پایین تراز محیط است از این نوع طراحی استفاده میشود. از این سیستم در مواردی که امکان عبور ازدمای محیط وجود دارد نمیتوان استفاده کرد زیرا بعداز اینکه واسط مایع/بخار تعویض میشود مقداری زمان برای انتقال مایع پرکننده به انتهای سرد سیستم دمایی و استقرار ان لازم است.

سیستم کلاس IID : در سیستم کلاسIID  دو مایع پرکننده وجود دارد: یکی که فرار است و همیشه در حباب قرار دارد و دیگری که غیر فرار است و لوله بردون، کاپیلاری  وبخشی از حباب را پرمیکند.

نقش مایع غیرفرار فقط انتقال فشار بخار در ترکیب مایع فرار/بخار است که در حباب محبوس شده. در این نوع طراحی دمای فرایند هرچیزی شامل عبور از دمای محیط میتواند باشد. این سیستم حتی نسبت به کلاس IIT  نیاز به حباب بزرگتری دارد.

3-سیستم های پرشده با گاز:

اساس عملکرد سیستم های پرشده با گاز این است که فشار یک گاز کاملا محبوس شده در حجم ثابت متناسب با دمای مطلق ان است. نیتروژن به دلیل انکه بی اثر بوده و گران نیست، یک سیال پرکننده مناسی برای سیستم های کلاسIII است.

در دمای بالاتراز 427درجه نیتروژن با مواد تشکیل دهنده حباب واکنش میدهد و در دماهای خیلی پایین کمتر به صورت یک گاز کامل عمل میکند در چنین مواردی باید از هیلیوم استفاده شود. محدوده های کاری مختلف با انتخاب سیال پرکننده مناسب قابل دستیابی خواهد بود.

در حالت کلی حباب باید تاحده امکان بزرگ در نظر گرفته شود تا تاثیرات دمایی روی کاپیلاری را کاهش دهد.

سیستم های کلاس III  در وهله اول برای اندازه گیری دماهای بالا و پایین استفاده می شوند. در دماهای پایین این سیستم ها به وسیله دمایی بحرانی گاز پرکننده در حده 268- درجه و در دماهای بالا، بخاطر محدودیت های دمایی ناشی از جنس مواد تشکیل دهنده حباب در حده 667 درجه محدود میشود.

سرعت پاسخ سیستم های پرشده با گاز معمولا خوب است، از انجا که حداکثر دما در سیستم های کلاس III فقط توسط فشار و دمای مجاز حباب محدود میشود دارای حفاظت خارج از محدوده 150% تا300% هستند.

حباب پرشده باگاز برای اندازه گیری دمای محیطی وسیع مانند خشک کنندها و کورها مناسب است.

4-سیستمهای پرشده با جیوه:

به دلیل مایع بودن جیوه سیستم کلاس V شبیه سیستم کلاس I است. این دو کلاس بخاطر ویژگی های منحصربه فرد جیوه و اهمیت و اهمیت ان به عنوان یک سیال اندازه گیری دما باهم تفاوتدارند. جیوه پاسخ سریع و دقت بالایی دارد و فشارهای کاری، نسبتا بالا است.

سیستم های پرشده با جیوه میتواند دماهای بین نقاط انجماد و جوش جیوه یعنی 40- درجه تا 649 درجه را اندازه گیری کنند. سرعت پاسخ سیستم های پرشده با جیوه سریعتر از سیستم های پرشده با مایع، ولی اهسته تراز سیستم های پرشده با گاز یا بخار است.

سیستم های کلاس V حداقل دارای حفاظت خارج از محدوده 100% هستند0

مزایا

*عملکرد ساده

*سخت و مقاوم

*ارزان

*نیاز نداشتن به تغذیه

*نگه داری اسان

*حساسیت و دقت خوب

*به طور ذاتی ایمن در برابر انفجار

معایب

*حباب حجیم

*سرعت پاسخ کم

* فقط برای محدودهای بزرگ

*غیرخطی.

Check Also

تفاوت بین BDV و PSV

دریچه های (Blow down BDV) بخشی از سیستم ایمنی واحد یا یک بخشی از سیستم …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شماره تماس

021-88746663

021-88746664


.

کمک نیاز دارید? چت از طریق واتساپ