سنسور تماسی
سنسور دما نوعی سنسور است که دما یا گرما را اندازهگیری و به کمیت الکتریکی تبدیل میکند. سنسور ها از لحاظ کاربرد به دو نوع تماسی و غیرتماسی تقسیم می شوند.
سنسورهای تماسی به سنسورهایی اطلاق میگردند که در تماس فیزیکی با جسم مورد نظر، کمیت فیزیکی از جمله دما، فشار و حرارت آن را حس کرده و سیگنال الکتریکی را جهت اعمال کتترلی ارسال میکند.
دونوع از سنسورها که امروز در صنعت به صورت متداولتر جهت سنجش دما مورد استفاده قرار میگیرند ترموکوپل ها و RTD ها هستند.
ترموکوپل
ترموکوپل ها یکی از پرکاربردترین انواع سنسور دما محسوب می شوند. در صنعت به طور متداول جهت سنجش دما مورد استفاده قرار میگیرند. این نوع سنسورها جزء سنسورهای تماسی محسوب میشوند.
ساز و کار ترموکوپل ها به اینگونه است که دو فلز غیر همجنس در نقطه ای بهم دیگر اتصال داده میشود.
زمانی که محل اتصال تحت حرارت قرار بگیرد، بارهای الکتریکی در دو فلز شروع به حرکت کرده و
در دو سر آزاد آن ولتاژی ایجاد می گردد.
این پدیده، به پدیده ترموالکتریک معروف است. ولتاژ ایجاد شده در دوسر آزاد ناچیز بوده و تابع دما، حرارت و جنس دو فلزی که بهم دیگه اتصال داده میشوند است.
از این رو با اندازه گیری ولتاژ دو سر آزاد در خروجی میتوان دما و میزان حرارت اعمال شده را اندازه گیری کرد.
نکته مهم این که باید دو سر آزاد ترموکوپل را توسط سیم های بلندتری افزایش داد تا بتوان سنسور را به محلی که قرار است دمای آن نقطه را بسنجیم انتقال داد. به این نقطه اتصال مرجع یا نقطه سرد می گویند.
RTD ها، یکی از بهترین انواع سنسور دما
اندازه گیری دما با RTD یکی دیگر از روشهای اندازه گیری دما در صنعت است.
در این نوع سنجش دما از اثر مقاومت استفاده میشود به طوری که مقاومت رابطه مستقیم با دما دارد.
به عبارتی دیگر با افزایش دما در فلزات افزایش مقاومت را خواهیم داشت و برعکس.
از این رو در یک RTD با اندازه گیری مقاومت یک فلز، دمای آن تعیین میشود.
در سنسور RTD که یک سنسور دما می باشد سیگنال خروجی ما به صورت یک سیگنال مقاومتی است.
با قرار دادن RTD در یک بازوی پل وتستون می نوان سیگنال مقاومتی را به یک سیگنال ولتاژ تبدیل نمود واز آن استفاده کرد. انواع ترموکوپل های PT100 جزء این دسته طبقه بندی می شوند.
سطح سنج شناوری ( Float Level Switch )
سطح سنج شناوری که به سوئیچ های شناوری نیز شناخته میشوند، در ارتفاع مشخصی از مخزن نصب میشوند. سطح سنج های شناوری در دو حالتی که سطح مایع از آنها بالاتر یا پایینتر باشد، تغییر وضعیت میدهند. با تغییر وضعیت این سوئیچها، کنتاکت متصل به آنها قطع یا وصل میشود. ساختار سطح سنج ها بسیار ساده و کمهزینه است. بالا رفتن سطح مخزن از حد ماکسیمم و پایینتر آمدن آن از حد مینیمم، میتواند موجب سرریز شدن یا آسیب رسیدن به پمپها شود. در چنین موقعیتهایی استفاده از سوئیچ سطح سنجی اهمیت زیادی دارد. در شکل زیر، موقعیتهای مختلفی را مشاهده میکنید که میتوان در آنها این سوئیچ را نصب کرد.
شناور میتواند به شکل کروی یا استوانه ای و شکلهای دیگر باشد و میتواند بصورت عمودی یا افقی نصب شود. جنس آن نیز میتواند از فولاد ضد زنگ، تفلون و انواع پلاستیکها باشد. از آنجاییکه شناور همواره باید در سطح مایع قرار گیرد، دانسیته آن باید کمتر از کمترین دانسیته احتمالی سیال مورد اندازه گیری باشد. همچنین به دلیل اینکه موقعیت شناور از موقعیت ارتفاع سطح مایع تبعیت میکند ،زمانیکه سطح مایع متلاطم باشد، اندازه گیری دقیقی صورت نمیگیرد. این مشکل در بیشتر مخازن اتفاق می افتد به همین دلیل امروزه، شناورها اغلب به عنوان سوئیچهای سطح مایع استفاده میشوند. از این سوئیچ میتوان حتی در مخازن و مجراهایی که در آنها اسید، نفت و فاضلاب وجود دارد، استفاده کرد.