مقاله بررسی مقسوم هاي راجع به ابزار دقيق

دسته بندي : فنی و مهندسی » مکانیک
مقاله بررسي مقسوم هاي راجع به ابزار دقيق در 15 صفحه ورد قابل ويرايش

سنسورها، ترنسديوسرها و ترنسميترها از مهم ترين اجزاي يك پروسه صنعتي هستند كه كاربردهاي فراواني در پروسه هاي متنوع دارند.

كاربرد عمده اين قطعات در ارزيابي عملكرد سيستم و ارائه يك فيدبك با مقدار و وضعيت مناسب است كه بدين ترتيب كنتر از سيستم متوجه وضعيت كاركرد آن و چگونگي حالت خروجي خواهد شد.

يك سنسوربنا تعريف قطعه اي است كه به پارامترهاي فيزيكي نظير حركت، حرارت، نور ، فشار، الكتريسيته، مغناطيستي و ديگر حالات انرژي حساس است و در هنگام تحريك توسط آنها از خود عكس العمل نشان مي دهد.

يك ترنسريوسر بنا به تعريف، قطعه اي است كه وظيفه تبديل حالات انرژي به يكديگر را بر عهده دارد، بدين معني كه اگر يك سنسور فشار همراه يك برسنريوسي باشد سسنور فشار پارامتر را اندازه مي گيرد و مقدار تعيين شده را به ترانسيوسر تحويل مي دهد، سپس ترنسيوسر آن را به يك سيگنال الكتريكي قابل ارك براي كنترل و صد البته قابل ارسال توسط سيم هاي فلزي تبديل مي كند.بنا براين همراه خروجي يك ترنسرويوسر، سيگنال الكتريكي است كه در سمت ديگر خط مي تواند مشخصه ها و پارامترهاي الكتريكي نظيره ولتاژ جريان، فركانس را تغييردهد، البته به اين نكته مهم نيز توجه داشته باشيد كه سنور انتخاب شده بايد از نوع سنسورهاي مبدل پارامترهاي فيزيكي به الكتريكي باشد.

سنسورها و ملحقات آنها مثل ترنسريوسرها در گروه بزرگي تحت عنوان ابزار دقيق قرار داده و آنها را بر اساس نوع كاركرد، موارد استفاده و ساير مشخصات ديگر تقسيم بندي مي كنند

راواحه به معرفي ابزار دقيق بكاررفته در اين پروژه مي پردازيم

سنسورهاي بكار رفته در اين پروژه عبارتند از سنسوردها ، رطوبت و فشار و يك سري محرك هاي شير برقي براي كنترل دمپرهاي هواساز مي باشد حال بر توضيح مختصري در مورد نحوه كار كرد هر يك از اين ابزارها مي پردازيم:

سنسورهاي دما

سنسورهاي دما در سه مدل مختلف دارند كه عبارتند از :

1- مقاومت فلزي(RTD) Resistcince Temperature Detector

2- ترموكوپل

3- ترميستور

حال توضيح اجمالي در مورد اين مدل سنسورها مي دهيم

1- مقاومت فلزي :

در محدوده 200oc - تا 800oc مقاومت الكتريكي اكثر فلزات بصورت نسبتاً خطي با درجه حرارت افزايش مي يابد. اين رفتار ناشي از برخورد الكترونهاي حامل جريان با يكديگر و كم شدن سرعت متوسط الكترونها در جهت ميدان خارجي مي باشد رابط بين درجه حرارت T و مقاومت R به صورت چند جمله اي زير قابل بيان است .



در معامله فوق Ro مقاومت فلز در صفر درجه سانتي گراد (Y,B.X .... ضرايب حرارت مقاومت مي باشند مقادير Y,B به بعد معمولاً كوچك هستند و اين رابطه به يك خطي با تقريب خوب تبديل مي شود. R=Ro(1+XT)

در اين سنسور معمولاً از B فلز پلاتين، مس، نيكل استفاده مي شود

-

-



پلاتين گر چه قدري گران است اما در اكثر كاربردهاي صنعتي استفاده مي شود مس ونيكل ارزانتر است و براي كاربردهاي كه اهميت كمتري دارند استفاده مي شود.

2- ترموكوپل:

در سال 1821 ترماس سي بل موفق به كشف ولتاژ ترمو الكتريك( يا ولتاژ سي بك) گرديد كه امروزه به عنوان يكي از ابزار مهم از اندازه گيري حرارت بحساب مي آيد.

اگر دو فلز A و B به يكديگر متصل شوند. در محل اتصال آنها يك اختلاف پتانسيل الكتريكي كه به آن پتانسيل تماس، ولتاژ ترمو الكتريك يا emp مي گويند. به وجود مي آيد. ميزان پتانسيل تماس بستگي به جنس دو فلز AوB و نيز دماي محل تماس (T) دارد و از نظر رياضي توسط يك چند جمله اي قابل بيان مي باشد.



مقادير و.... بستگي بر جنس دو فلز A و B دارد. اين ولتاژ بين 10 تا 80 ميلي ولت را بر اساس نوع المنت هاي فلزي به كار رفته در آنها مي باشد. چون ترموكوپل ها سيگنال خروجي ولتاژي دارند بايد به پلاسه آن هنگام نصب توجه كرد.

3- ترميستور:

Thermistor

مقاومت حرارتي كه از نيمه هاي ساخته مي شود ترميستور گويند اين مقاومت ها بر عكس مقاومت هاي فلزي داراي ضريب حرارتي منفي بوده بدين معني كه مقاومت آنها با افزايش دما كاهش مي يابد. علت اين امر افزايش توليد الكترون- حفر، در نيمه هاي مي باشد. اين كاهش مقاومت بسيار غير خطي است. رابط بين مقاومت و حرارت براي ترميتور تابع نمايي قابل بيان است:



RT : مقاومت ترميستوري

‏T : دما بر حسب لكوين

k,B ثابت هاي ترميستور

رابطه فوق را مي توان به صورت زير نوشت كه RT1 مقاومت ترميستور در يك دماي مرجع مي باشد



حساسيت بسيار زياد ترميستور اندازه گيري تغييرات بسيار كوچك دما را كه توسط حس كننده هاي ديگر مقرور نيست، امكان پذير مي سازد. لازم به ذكر است اين سنسورها در خروجي خود سيگنال جرياني توليد مي كنند

مقايسه بين ناحيه كاري B الهان اندازه گيري:

دركل بايد در انتخاب نوع سنسور به دو پارامتر مهم توجه كنيم. ابتدا محدوده قابل اندازه گيري براي سنسور و درم سيگنال خروجي كه بايد مطابق با سيستم كنترل شما باشد.

توضيح كلي در مورد لغت رطوبت:

توانايي هوا در نگه داشتن آب تأثير قابل ملاحظه اي روي تعداد زيادي از فرآيندها كه در اتمسفر عادي انجام مي گيرند دارد، بر حسب تعداد كاربردهايي كه شامل مي شود، آب ممكن است ماده خيلي مهمي در زندگي روزمره ما باشد و ان در هوا، جامدات ، سيارات اتفاق مي افتد كه در اين مواد تشخيص داده مي شود.

با وجود اين كه رطوبت معمولا به آب موجود در هوا اطلاق مي شود وقتي كه غلظت بخار آب در گازها، عموماً در هوا، تعيين شود بايد در موارد زير فرق گذاشته شود:

رطوبت مطلق: مقداربخار آب موجومد در واحد حجم گاز است، و بوسيله كثرم بر متر مكعب اندازه گيري مي شود

رطوبت اشجاع: مقدار ماكزيمم آب در واحد حجم گاز است كه گاز د دماي داده شده نگه مي دارد.

رطوبت نسبي: نسبت رطوبت مطلق به رطوبت اشجاع و مقدار آن پين 0تا 1 است.

رطوبت:

رطوبت هوا عبارت است از نسبت مقايسه اي ميزان رطوبت موجود در هوا به ميزان رطوبت هوا در زماني كه در حالت 100 درصد اشباع شده باشد.

كنترل رطوبت هوا در پروسه هاي صنعتي كه فر آيند هاي حرارتي در آنها صورت مي گيرد بسيار اهيمت دارد زيرا همان طور كه مي دانيد اولاً هوا در اثر گرم شدن به بخار آب تبديل مي شود كه اين اثر براي پروسه هايي مثل رنگ كاري يا لعاب كاري هاي صنعتي و يا ساخت قطعات ؟؟ هادي بسيار خطرناك و غير قابل كنترل است. در بسياري از پروسه هاي نيز اين خاصيت رطوبت هوا مي تواند باعث هدايت الكتريسيته ساكن شود و باعث ايجاد جرقه و انفجار بين دو نقطه فلزي نزديك بر هم گردد.

مثلاً در پروسه هاي چاپ روي مواد 0درصد رطوبت تحت كنترل بايد در حدود 40 درصد نگه داشته شود تا مركب بخوبي روي كاغذ قرار گرفته وعمل چاپ كامل شود.

از آنجا كه رطوبت و دماي محيط با هم نسبت نزديكي دارند. اغلب سنسورهاي رطوبتي در داخل خود يك سنسور دما تيز دارند و سيگنال خروجي اين سنسورها، براي يك دستگاه رطوبت گير فرستاده مي شود كه اين دستگاهها معمولاً بروش خنك كردن هواي محيط و عبور دادن آن از داخل يك سيستم خنك كننده كار مي كنند، البته اگر رطوبت زير نقطه شبنم باشد روش هاي ديگري نيز براي خارج كردن آنها از سيستم وجود دارد.