انواع ترموکوپل در مهندسی ابزار دقیق

دوشنبه 25 بهمن 1395
10:58
نادر رفیعی

ترموکوپل در ابزار دقیق


طرح کلی شکل به خاطر طرز قرار گرفتن سیمها و نیاز به داشتن دمای مرجع مناسب به نظر نمی‌رسد. طرح عملی‌تری از ترموکوپل در شکل تا نشان داده شده است. دو سیم در کنار هم و به موازات هم قرار گرفته و به یک مدار اندازه گیری ولتاژ متصل هستند. اتصالاتت بین دو سیم و ولت متر تا زمانی که با یکدیگر هم دما باشند هیچ سیگنال خطایی ایجاد نمی‌کنند. در این روش، اتصال مراجع وجود ندارد، در صورت تغییر دمای محیط، خروجی‌های غلط به دست می‌آید که بستگی به نوع سیستم ترموکوپل دارد.

فلزات ترموکوپلی یه طور کلی نسبت به قیمتی که دارند به دو گروه جداگانه تقسیم می‌شوند. این دو گروه ترموکوپل به ترموکوپل های فلز پایه و ترموکوپلهای فلزات قیمتشی معروفند. در جدول پرمصرف‌ ترین ترموکوپلهای صنعتی با حروف مشخص شدهاند

مدارات ترموکوپل

این ضعف سیستم با روشی معروف به جبران سازی اتصال سرد (در مباحث آینده توضیح داده خواهد شد) که در آن، مشخصهٔ تقویت کنندهٔ سیگنال ساز با قرار دادن یک ترمیستور در مدار اصلاح می‌شود، رفع خواهد شد. معمولاً در مواردی که از ترموکوپل استفادهه می‌شود، طرح وارهٔ شکل کاربرد دارد. برای حفاظت فیزیکی ترموکوپل غالباً دو سیم آن را داخل لوله و یا روکشی از جنس فولاد زنگنزن وو یا مس که قابل انعطاف است قرار می‌دهند. البته این محفظه سازی باعث افزایش ثابت زمانی سیستم خواهد شد. امتیاز عمدهٔ ترموکوپلهامحدودهٔ وسیع اندازه گیریآن‌ها است که به طور اسمی اگر جنس ترموکوپل کرومل آلومل باشد را دربرمی گیرد. دیگر امتیازز ترموکوپلها، عملکرد خطی آنها در محدودهٔ اندازه گیری است. جدول مشخصات انواع معروف‌ترین ترموکوپل‌های تجارتی موجود را نشان می‌دهد. اگر قسمت کوچکی نوک جوشکاری شده ترموکوپل برداشته شده و ترموکوپل داخل خط لوله جاسازی شود، دمای سیالل جاری در داخل لوله، بدون هیچگونه زحمتی قابل اندازه گیری است. این نوع سنسورها در بازار موجود هستند و غالباً جهت اندازه گیریهای تجربی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جبران سازی ترموکوپل همانگونه که قبلاً گفته شد، معمولاً نگهداشتن اتصالات سرد ترموکوپل در دمای مرجع کنترل شده عملی نیست. اما وقتی اتصالات سرد ترموکوپل در درجه حرارت محیط قرار داده شوند، چون دمای محیط ممکن است تغییر کند، لذا جبران سازی اتصالل سرد ضروری به نظر می‌رسد. شکل را در نظر بگیرید، همانگونه که در شکل پیداست اتصال مخصوص اندازه گیری ترموکوپل در درجهه حرارت واتصال سرد آن در دمای محیط قرار دارد. خروجی ترموکوپل عبارت است از، اما خروجی ترموکوپل در شرایطی که اتصال سرد درر قرار دارد یعنی را، جهت اندازه گیری دما مورد لزوم است. بنابراین مقدار ولتاژ بایستی به اضافه شود تا تصحیح شود.

ولتاژ جبران سازی اتصسال سرد نامیده می‌شود و به طور خودکار توسط مدار شکل که شامل ترمیستور است ایجاد می‌شود۔ مقاومت‌های غیرقابل تغییر با دما هستند. أبتسادا پل ثدر با همه اجزایش متعادل می‌شود. هنگامی که دمای محیط از تغییر کند، یکک ولتاژ عدم تعادل در طول ایجاد می‌شود.


[ بازدید : 13 ] [ امتیاز : 3 ] [ امتیاز شما : ]

انواع سنسور های دما و کاربرد آن

شنبه 18 دی 1395
16:32
نادر رفیعی

سنسورهای دمای کریستال

امتیازسنسورهای دمای کریستال مایع این است که اولاً نسبتاً ارزان تهیه می‌شوند ثانیاً تداخل الکترومغناطیسی در آنها بوجود نمی اید. عدم تأثیر میدان الکترومغناطیسی بر این ستسورها باعث شده است در کاربردهایی که تداخل الکترومغناطیسی برای سنسورهای الکترونیکی معمولی مشکل جدی است، سنسورهای کریستال مایع جایگزین خوبی برای سنسورهای دمای معمولی باشند. می‌توان توسط یک لینک فیبر نوری، از فاصله دور توسط سنسور کریستال مایع درجه حرارت را اندازه گرفت.


انواع سنسور های دما و کاربرد آن در تجهیزات ابزار دقیق

سسنسورهای دما از نوع کریستال مایع تعدادی از مایعات (معمولاً از گروه مواد آلی) را می‌توان به گونه‌ای ساخت که ساختمان منظم کریستالی داشته باشند به گونه‌ای که مولکولهای تشکیل دهندهٔ آن در جهات یکسانی قرار گیرند. این ساختمان مولکولی توسط میدانهای الکتریکی و یا مغناطیسی قابل تغییر است. اغلب افراد با نشان دهنده های کریستال مایع که در ساعتهای مچی و ماشین حسابها به کار رفته‌اند آشنایی دارند. کریستال مایع دارای ترکیباتی است که به میدانهای الکتریکی حساس هستند.

یکی از کاربردهای کریستال مایع آن است که انواعی از آنها به دما حساسی هستند. کاربرد خاصی از آن در ترکیبات کولستوریک به عنوان دماسنج طبی به شکل نوار پلاستیکی قائل انعطافی است که روی پوست بدن چسبیده می‌شود و دمای سطح پوست را اندازه می‌گیرد. ترکیبات تشکیل دهنده، دارای ساختمان مولکولی شبیه کلسترول هستند و بدین علت به کولستور یک موسومند. مایعات کولستور یک ساختمان مولکولی حلزونی (مارپیچی) دارند و این نوع شکل ساختمانی آنها باعث رفتار نوری متفاوت آنها شده است. صفحهٔ پلاریزاسیون نوری که از ترکیب فوق عبور می‌کند ممکن است در هر میلیمتر از مسیر عبور خود سه بار و یا بیشتر چرخش داشته باشد. سازهٔ فوق را می‌توان با قرار دادن مایع کولستوریک بین دو صفحهٔ موازی از پلاستیک با جنس مناسب، تکمیل کرد. انتخاب پلیمر برای پلاستیک به دو منظور صورت می‌گیرد. اول آن که، صفحه فوق بایستی شفاف و نور گذر باشد و دوم آن که از نظر شیمیایی به قدر کافی فعال باشد تا با مولکولهای کریستال مایع مجاور صفحه پلیمر پیوند برقرار کرده و محورهایشان را در جهات صحیح نگه دارد.


کریستال مایع در اندازه گیری دما

زمانی که کریستال مایع برای اندازه گیری دما استفاده می‌شود، همانگونه که قبلاً توضیح داده شد، کریستال فوق بین دو صفحه از جنس پلیمر محصور می‌شود و دو صفحهٔ پلیمر به فاصلهٔ چند ده میکرومتر از یکدیگر فاصله دارند. همانگونه که در شکل پیداست سطح یک صفحه، پلاستیک از یک پوشش منعکس کننده پوشیده شده است. در قسمت شکل یک اشعه نوری وارد فضای میانی دو صفحه شده و منعکس می‌شود. چون کریستال مایع دارای ساختمان منظم است اشعهٔ منعکس شده به گونه‌ای مخرب با شعاع نور ورودی تداخل می‌کند و سنسور، تیره و مات می‌شود. در شکل تا دمای کریستال بالا می‌رود تا حدی که ساختمان منظم کریستالی آن به خاطر آشفتگی حرارتی، درهم شکسته می‌شود.

دمایی را که در آن، این پدیده اتفاق می افتد بستگی به ساختمان دقیق مولکولی دارد. می‌توان ترکیبات را به گونه‌ای تولید کرد که از تغییرات دمای مشخصی تبعیت کند. اگر در این شرایط یک اشعه نورانی وارد فاصله بین دو صفحه شود، در مسیر معمولی خودش منعکس می‌شود و به نظر می‌رسد سنسور، شفاف است (رنگ مادهٔ پشت صفحه معمولاً قابل رؤیت است). اگر در روش فوق از نور پلاریزه استفاده شود، می‌توان تغییرات درجات حرارت کوچک‌تر از را نیز اندازه گیری کرد. اگر از نور سفید معمولی در روش فوق استفاده شود، دقت ریزولوشن تا خواهد بود.


[ بازدید : 19 ] [ امتیاز : 3 ] [ امتیاز شما : ]
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به ابزار دقیق است. | قدرت گرفته از Blogroz.ir| طراح قالب avazak.ir
× بستن تبلیغات