آموزش گام به گام ابزاردقیق

[Mehdi.Aref 26,774]

ابزاردقيق: علم اندازه گيري

وظايف گروه ابزاردقيق :

طراحي تيم مهندسي

 

ساخت: نصب تجهيزات:

*نصب طبق نقشه هاي موجود

* كاليبره وتست*راه اندازي

كارعادي :

1- تعمیرات

2-نگهداری

3-اصلاح حلقه ها

4-تعمیرات دوره ای

 

 

 

معرفي گروههاي تعميراتي :

ماشينري : موتورها– ژنراتورها

مكانيك : نصب وتعميرات مكانيكي

برق صنعتي وسيم كشي

ابزاردقيق

 

 

تعریف:كارابزاردقيق،اعمال كنترل است روي سيستم ابزاردقيقي .

 

كنترلعبارت است ازايجادتعادل بين تغذيه واحتياج

 

 

پارامترهاي اندازه گيري درسيالات :

*اندازه گيري دما *اندازه گيري فشار *اندازه گيريجريان

*اندازه گيري سطح *اندازه گيري سرعت *آنالايزر

 

‐ دما :

ميزان گرمي وسردي هرجسم را دماي آن جسم گويند .

‐ اندازه گيري : مقايسةيك كميت باكميت استاندارد .

واحداستانداردطول : متر،واحداستانداردجرم : كيلوگرم

‐ واحداستاندارد دما : سانتيگراد(سيلسيوس)،فارنهايت،كلوين،رانكين .

‐ براي بدست آوردن واحدهاي دما،سه كميت رادرنظرميگيريم :

حدپاييني،حدبالايي،اندازةاستاندارد .

كلوين و رانكلين،حدبالايي ندارند و حدپاييني آنها،صفرمطلق است . درجه بندي كلوين برحسب واحدسيلسيوس ودرجه بندي رانكين برحسب واحدفارنهايتاست.

درطبيعت حدبالايي براي دمابدست نيامده است وميتوان ماده اي را تاچندصدهزاردرجه گرم كردو حدپاييني رانقطه اي درنظرگرفته اندكه مولكولهاي ماده ازحركت ميايستندكه به اين نقطه،صفرمطلق گويند .

‐ رابطه بين واحدهاياستاندارد دما :

f=1.8c+32 r=f+459.67

سانتيگرادوفارنهايت،اعدادمنفي راهم شامل ميشوندولي كلوين ورانكين فقط شامل اعداد مثبت هستند .

[Mehdi.Aref 26,774]

المنت هاي دما : ( Temperature Element ( TE

نحوه نمايش در روي نقشه :

 

بی متال : Bimetal

يك المان حرارتي است.براي اندازه گيري حرارت بكارميرود

ساختمان : تشكيل شده است ازدوتيغة فلزي غيرهمطول كه دردونقطه بهم پرچ شده اند.

عملكرد آن براساس”انبساط طولي فلزات“ميباشد. بعلت غيرهمجنس بودن فلزات زمانيكه دما بالايا پايين ميرود، انبساط وانقباض فلزات يكسان نميشود ودرنتيجه طولهايشان باهم فرق خواهدكرد وچون بهم پرچ شده اند لذا باعث خميدگي آن ميشود. كاربرد بيمتال، بیشتر در سوئیچ های حرارتی است

‐ درحالت كلي،نشاندهندة دما را با ( Temperature Gauge (TGمعرفي ميكنند.

 

دماسنجهاي شيشه اي: Glasses Thermometer

ازابزارهاي اندازه گيري ونشاندهنده دما هستند.

اساس كار : براساس انبساط حجمی مایعات کار می کنند.

انواع دماسنجهاي شيشه اي :

*الكلي: بعلت داشتن نقطة جوش پايين، دماهاي بالاتراز٨٠درجة سانتيگراد را نميتواند اندازه بگيرد.

*جيوه اي: بعلت داشتن نقطة جوش بالا،دما را تا٣٠٠درجة سانتيگراد راهم ميتواند اندازه بگيرد.

ساختمان: اين نوع دماسنجها تشكيل شده اندازيك لولة موئين شيشه اي ويك مخزن كوچك شيشه اي درانتهاي آن . اين مخزن ولوله به يك صفحة مدرج fix شده اند.

تذكر: دردماسنجهاي جيوه اي مايع در داخل لوله به صورت محدب قرار ميگيرد ودردماسنجهاي الكلي به صورت مقعر . (اين محدب يا مقعربودن جيوه يا الكل داخل شيشه مربوط به خاصيت چسبندگي ميان الكل وشيشه ويا جيوه وشيشه است) بنابراين جهت خواندن مقداردرست دراين نوع دماسنجها، بايدبه صورت عمود به دماسنج نگاه كنيم تا خطاي ديد به حداقل برسد.

دماسنج min / Max:

ساختمان: يك لولة شيشه اي U شکل، ميلة آهني .

داخل شيشه ازجيوه ويك نوع روغن مخصوص كه داراي ضريب انبساط حجمي برابربا ضريب انبساط حجمي جيوه بوده و جرم حجمي كمترنسبت به جيوه داشته باشد وجود دارد. دوميلة آهني بعنوان شاخص روي جيوه قرار ميدهيم. زمانيكه دماي محيط افزايش مي يابد،ارتفاع جيوه درستون Maxبالاميرودچون هم جيوه وهم روغن انبساطحجمي پيدا ميكنند ودرنتيجه شاخص هم به طرف بالاحركت ميكند و وقتيكه دما كاهش مييابد،هم روغن وهم جيوه منقبض شده و ارتفاع جيوه درستون minبالاميرود. زمانيكه سطح جيوه درستونهاي MinوMaxبالا ميرود شاخص به سطح شيشه چسبيده ودماي حداقل وحداكثر را نشان ميدهد.

جهت برگرداندن ميله ها برروي جيوه ازيك آهنرباي كوچك استفاده ميشود.

 

[Mehdi.Aref 26,774]

RTD) Resistance Temperature Difference ) :

 

يك المان حرارتي الكترونيكي است.

اساس كار : تغييرات دما را به تغييرات مقاومتي تبديل مي كند.

 

انواع RTD

 

NTC: بر اثر افزايش دما ، مقاومتش كاهش مي يابد.

PTC: بر اثر افزايش دما ، مقاومتش افزايش مي يابد.

 

RTD ها به سه شکل موجودند :

 

دو سیمه , سه سیمه، چهارسیمه

 

انواع PTC در صنعت :

 

PT100: یک TE از جنس مقاومت است كه در صفر درجه سانتيگراد ، مقاومتي برابر با 100Ω داشته و به ازاي حدود 2/5 درجه سانتيگراد افزايش دما يك اهم به مقاومت آن افزوده مي شود.

 

در صفر درجه سانتيگراد :

PT100 , R=100Ω

PT1000 , R=1000Ω

 

یکی از ویژگیهای PT100 خطی بودن آن است.

 

استفاده از PT100 دوسیمه :

 

20=50/2.5

120=20+100=R

15+120+15=150 : مقا.مت اندازه گیری شده در اتاق کنترل

مقاومت اضافه شده به pt100 در اثر افزایش دما: 50=50-100

 

125=2.5*50

و بدين ترتيب ، دماي اندازه خوانده شده در اتاق كنترل برابر با 125 درجه سانتيگراد خواهد بود. برای کاهش این خطا يك سيم سوم به PT100 اضافه مي كنيم و در واقع از نوع سه سيمه استفاده میکنیم:

 

سيم سوم ، مشابه دو سيم ديگر كه PT100 را به اتاق كنترل متصل مي كند ، مي باشد و لذا مقاومتشان تقريبًا يكي خواهد بود . جهت خواندن مقدار دما بدين ترتيب عمل مي كنيم :

 

120=150-30 Ra-Rb:مقاومت واقعی

مقدار افزایش مقاومت PT100 در اثر افزایش دما :20=100-120

50=2.5*20

 

 

80=200/2.5

180=100+80=R

RA – RB = ( 14.5 + 180 + 15 ) – ( 14 + 14.5 ) = 181 Ω , 181 – 100 = 81 Ω

81*2.5=202.5 دمای خوانده شده

2/5 درجه سانتيگراد اختلاف دماي مشاهده شده ، بعلت تفاوت در مقاومت مسيرها ايجاد شده است . در جاهائي كه سيمها توسط پيچ به ترميناليها وصل مي شود ، اگر پيچها شل ويا سفت باشند ويا زنگ زده باشند مقاومت ايجاد شده متفاوت خواهد بود.

 

براي رفع مشكل اختلاف دماي مشاهده شده از سيم چهارم استفاده مي كنيم:

 

 

 

محاسبات مربوط به pt100 چهارسیمه رو خودتون انجام بدید تا ببینید تا چه حد با این روش خطا کاهش می یابد.

 

مزایای RTD

1- خطي بودن

2- استفاده از سيمهاي معمولي

 

معایب RTD

1- محدوديت رنج دارد: بین 100-تا 250 درجه سانتیگراد

2-گران بودن المان

3- با وجود چهار سيمه بودن ، باز هم احتمال خطا وجود دارد.

 

بجای استفاده از مدارهای مقاومتی ساده میتوان از پل های مقاوتی استفاده نمود:

 

پل مقاومتی با pt100 دوسیمه:

پل مقاومتی با pt100 سه سیمه:

پل مقاومتی با pt100 چهار سیمه: