سابین صنعت

ترانسمیتر معمولاً در اتاق فرمان و در فاصله‌ای دورتر از دستگاه قرار می‌گیرد. در مورد یک سیستم گرمایی، ترانسمیتر دما اطلاعات دریافتی از طریق سنسورها را که به‌صورت سیگنال‌هایی از یک ترموکوپل یا یک RTD دریافت شده‌اند را به سیگنال‌ها و یا پالس‌های 4-20 میلی‌آمپری تغییر می‌دهند. ازاین‌رو برای ثبت اطلاعات دمایی راه‌حل مناسبی هستند.

آشنایی با سیستم‌های کنترل

مهندسی کنترل که یکی از گرایش‌های مهندسی برق است در مورد چگونگی سیطره یافتن بر پدیده‌ها و مهار و کنترل آن‌ها بحث می‌کند. علم ابزار دقیق که به بررسی انواع ابزارهای کنترل می‌پردازد و نحوه‌ی ساخت و توسعه‌ی آن‌ها را موردمطالعه قرار می‌دهد، از زیرشاخه‌های مهندسی کنترل است. از طرفی به دلیل استفاده از حسگرها، انواع دیودها، خازن‌ها و دیگر ابزار الکترونیکی در ساخت انواع ابزارهای دقیق ارتباطاتی هم با مهندسی الکترونیک می‌توان در آن یافت. هر سیستم کنترل از یک ورودی و یک خروجی تشکیل‌شده است. ورودی شامل یک سری دستوراتی است که تغییرات در پروسه را ایجاد می‌کند و خروجی شامل تغییرات ایجادشده در پروسه است که در اثر طراحی کاربر و یا سازنده‌ی دستگاه ایجادشده است. معمولاً‌ میزان واقعی خروجی نسبت به مقدار تئوری خروجی انحراف دارد که در اثر اغتشاش به وجود می‌آید. اغتشاش درواقع ورودی‌های ناخواسته‌ای است که علم کنترل با مهار و شناسایی آن‌ها، اختلاف بین مقدار واقعی و تئوری را به حداقل رسانده و یا به صفر نزدیک می‌کند. یک آبگرمکن ساده می‌تواند مثالی از یک سیستم کنترل باشد که هدف از این سیستم گرم کردن آب است یعنی آب با دمای محیط یا شاید هم سردتر به‌عنوان ورودی به آن اتصال می‌یابد، تا خروجی آب گرم، با دمای مثلاً 60 یا 75 درجه سانتی گراد را حاصل کند. در این میان دمای محیط یک عامل اغتشاش می‌باشد که سبب انحراف مقدار تئوری و واقعی دمای خروجی می‌شود. در این میان، علم کنترل با اعمال راهکارهایی، مثل عایق کردن بدنه‌ی منبع برای کم کردن این تأثیرات این عامل اغتشاش، سعی دارد تا دمای خروجی را به خواسته‌ی کاربر نزدیک کند. معمولاً سیستم‌های کنترل به دو صورت تعریف می‌شوند.

1- سیستم کنترل مدارباز

2- سیستم کنترل مداربسته یا فیدبک

در سیستم‌های کنترل مدارباز دست انسان از اعمال تغییر بر خروجی کوتاه است. درحالی‌که در سیستم کنترل مداربسته با ایجاد یک سیستم کنترل در محل خروجی، جهت اصلاح مقدار خروجی، مجدداً دستوراتی به سمت پروسه فرستاده می‌شود. ترانسمیتر دما بخشی از خروجی یک سیستم گرمایی بسته را تشکیل می‌دهد که انرژی گرمایی را توسط مبدل‌هایی به سیگنال‌ها و یا پالس‌های الکتریکی تبدیل می‌کند.

ترانسمیتر دما

معمولاً در سیستم‌های کنترل، اندازه‌گیرها در نزدیکی دستگاه و گاهی بر روی خود دستگاه قرار می‌گیرند و اطلاعات را از طریق شبکه‌ی انتقال به ترانسمیتر می‌فرستند. ترانسمیتر معمولاً در اتاق فرمان و در فاصله‌ای دورتر از دستگاه قرار می‌گیرد. در مورد یک سیستم گرمایی، ترانسمیتر دما اطلاعات دریافتی از طریق سنسورها را که به‌صورت سیگنال‌هایی از یک ترموکوپل یا یک RTD دریافت شده‌اند را به سیگنال‌ها و یا پالس‌های 4-20 میلی‌آمپری تغییر می‌دهند. ازاین‌رو برای ثبت اطلاعات دمایی راه‌حل مناسبی هستند. در بسیاری از مواقع مثل زمانی که سیستم ما شامل یک کوره و یا تنور بسیار گرم است سنجش دما از راه نزدیک دشوار و گاهی غیرممکن است، ازاین‌رو در چنین مواردی استفاده از ترانسمیتر دما الزام پیدا می‌کند. دستگاه‌های امروزی سنجش دما مانند ترموکوپل‌ها، سیگنال‌های بسیار ضعیفی را ایجاد می‌کنند که باید این سیگنال‌ها توسط یک سیستم تقویت‌کننده، به حد مناسبی ارتقا داده شود تا برای تحریک تجهیزاتی مثل رایانه‌ها، کنترلرها و . . . مناسب باشد. این کار توسط ترانسمیتر دما انجام می‌گیرد.

ترانسمیتر فشار یا سنسور فشار دستگاهی است که فشار را در مایعات ، مایعات یا گاز اندازه گیری می کند. این دستگاه معمولاً برای اندازه گیری فشار در داخل ماشین آلات صنعتی به منظور هشدار کاربر قبل از وقوع فاجعه استفاده می شود. آنها کاربردهای مختلفی دارند که بیشتر آنها طبیعتاً صنعتی یا اتومبیل است. یک ترانسمیتر فشار به راحتی تشخیص داده می شود زیرا یک دور گرد با رنگ های مختلف است که نشان دهنده میزان فشارهای مختلف است. در حالی که ترانسمیتر فشار شبیه به سایر سنجها است ، برای بسیاری از کاربردهایی که برای آنها استفاده می شود ، ضروری هستند.

چگونه یک ترانسمیتر فشار کار می کند؟

بیش از 50 نوع ترانسمیتر فشار وجود دارد که همه آنها متفاوت عمل می کنند. بنابراین ، توصیف نحوه عملکرد همه آنها در محدوده این مقاله دشوار است. به عنوان مثال ، ترانسمیتر فشار که اندازه گیری تغییرات سرعت بالا در فشار است ، به مواد پیزوالکتریک بستگی دارد - موادی که قادر به تبدیل نیروی مکانیکی به صورت فشار به جریان الکتریکی هستند. از طرف دیگر سنسورهای فشار سنج برای حرکت یک متر واقعی به فشار هوای خالص متکی هستند و می توانند در یک فشار جوی خاص کالیبره شوند.

برنامه های کاربردی

ترانسمیتر فشار در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده می شود. آنها در ماشین آلات مورد استفاده قرار می گیرند تا قبل از وقوع فاجعه به هشدار دهنده به دستگاه های فشارخون از فشار زیاد بپردازند. ترانسمیتر فشار همچنین اطمینان حاصل می کند که ماشین ها در حین تولید فشار خیلی زیاد یا خیلی کمی اعمال نمی کنند. برای جلوگیری از نشت در یک سیستم ، می توان از ترانسمیتر فشار در رابطه با سایر دستگاهها برای اندازه گیری عمق ، ارتفاع ، جریان آب و حتی افت فشار استفاده کرد.

مزایا:

ترانسمیتر فشار دارای چندین مزیت مهم است که انواع دیگر آنها را نمی توان انجام داد. به عنوان مثال ، ترانسمیتر فشار به طور مستقیم میزان فشار و همچنین اختلاف فشار را اندازه گیری می کند. ترانسمیتر فشار تقریباً در هر محیطی مقاومت می کند و حتی می تواند کاملاً زیر آب شود. آنها از مواد پیزوالکتریک ساخته شده اند که در برابر تابش و میدان الکترومغناطیسی نیز مصون هستند. ترانسمیتر فشار همچنین می تواند به سیستمهای دیگر مانند مدارهای الکتریکی متصل شود و برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار اتمسفر قابل کالیبره شدن است.

معایب:

اگرچه ترانسمیتر فشار می تواند سودمند باشد ، اما آنها نیز دارای معایب متعددی هستند. به عنوان مثال ، ترانسمیترهای فشار اغلب گران هستند ، اگرچه این برای هر نسخه متفاوت است و معمولاً پیدا کردن آنها دشوار است.

 ساخت ترانسمیتر فشار دیفرانسیل:

ترانسمیتر فشار دیفرانسیل دارای سه بخش عملکردی است.

1) عنصر سنجش فشار مستقیم

بیشتر ترانسمیترهای صنعتی DP به عنوان عنصر سنجش فشار ، دارای دیافراگم هستند. این دیافراگم یک وسیله مکانیکی است. در بین دو درگاه ورودی فشار قرار دارد. دیافراگم با فشار اعمال شده منحرف می شود.

این انحراف به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. این به طور معمول توسط سنسورها انجام می شود. سنسورهای متداول (a) سنج فشار (b) ظرفیت افتراقی (c) سیم ارتعاش است. خروجی سنسور متناسب با فشار اعمال شده است.

2) واحد الکترونیکی: سیگنال الکتریکی تولید شده در محفظه پایین توسط سنسور فقط در محدوده میلی ولت است.

این سیگنال در دامنه 0-5V یا 0-10V تقویت می شود یا برای انتقال به جلو به یک ابزار از راه دور به 4-20mA تبدیل می شود. این مسکن فوقانی بخش ترانسمیتر DP است که واحد الکترونیکی را در خود جای داده است.

3) ترانسمیتر فعلی 2 سیم 4-20mA:

جریان خروجی DC تولید می شود که مستقیماً متناسب با محدوده فشار ترانسمیتر فشار دیفرانسیل است. دامنه پایین 4mA و دامنه فوقانی 20mA است. این خروجی کنترل شده تحت تأثیر تغییر امپدانس بار و نوسانات ولتاژ تأمین نیست. این خروجی 4-20mA با ارتباطات دیجیتالی پروتکل BRAIN یا HART FSK قرار گرفته است.

 کاربردهای صنعتی ترانسمیتر فشار دیفرانسیل:

کاربردهای صنعتی نامحدودی از ترانسمیتر فشار دیفرانسیل وجود دارد.

• اندازه گیری جریان نفت و گاز در کاربردهای ساحلی ، فراساحلی و زیر دریایی.
• تصفیه خانه های آب و فاضلاب. بیشتر از آن برای نظارت بر فیلترها در این گیاهان استفاده می شود.
• برای نظارت بر سیستم های آبپاش استفاده می شود.
• سنجش از دور سیستم های گرمایش بخار یا آب گرم.
• افت فشار در دریچه ها قابل کنترل است.
• نظارت بر کنترل پمپ.