הביטוי מכשירי בקרה טומן בחובו שלל מכשירים כגון:גששים, מתמרים, ציוד קצה, צגים, בקרים, איסוף נתונים, מכשירי כיול, אוגרי נתונים, ברזי בקרה, טמפרטורה, מד לחות, בתי דיאפרגמה, כיסי מגן, ברזים טרמוסטטים ועוד.
אחד הדברים שניתן לעשות בעזרת מכשירי בקרה הוא מדדית טמפרטורה.
במדידת טמפרטורה משתמשים בעזרת מד טמפרטורה ישנן שתי שיטות עיקריות : מגע /CONTACT ו- ללא מגע/ NONCONTACT .
מגע- מדידת טמפרטורה במגע פיזי עם החומר הנמדד כגון: מוצקים ,נוזלים וגזים.
במדידה ללא מגע מתבצעת המדידה בשיטת אינפרא-רד ומתאימה לנוזלים ומוצקים בלבד.
היום מיוצרים רוב אמצעי החישה במבנה המבוסס על שינוי סיגנל חשמלי,
כמו: זרם,מתח או התנגדות.
צמדים תרמיים TC: שיטה עם תחום מדידה רחב, כולל לטמפרטורות גבוהות. יש לו זמן תגובה מהיר ביותר. הצמדים בנויים משתי מתכות לא זהות עם צומת חמה בקצה אחד, וצומת קרה לייחוס. בין שתיהן נוצר מתח חשמלי (EMF). ההפרש בין 2 המתכות מתורגם לשינוי מתח (MV) על ידי בקר ומכשיר חשמלי המתרגמים אותו ליחידות טמפרטורה.
הצומת החמה המבצעת את המדידה קובעת את זמן התגובה ורגישות החיישן. ככל שהוא דק יותר והצומת קרובה לחומר הנמדד, הרגישות תהיה גבוהה יותר. כבלי הארכה של צמדים תרמיים צריכים להיות בעלי תפוקה זהה של EMF ומחוברים לאותו סוג צמדים. הצלבה בין הכבלים או שימוש בכבל לא מתאים יגרמו בוודאות לשגיאה בקריאה.
נגדי טמפרטורה RTD: בעלי התנגדות משתנה, PRT היא סדרת חיישנים מפלטינה, הנפוץ הוא PT 100 עם תחום מדידה רחב, יציבות, ליניאריות, דיוק וחזרתיות. ישנו תקן אחיד המאפשר החלפתו ללא צורך בהתאמה או כיול מיוחדים.
PT 100 מיוצר בשתי טכנולוגיות: באחת הוא בנוי על חוט פלטינה המותקן ידנית בגליל קרמיקה טהורה, והשנייה בטכנולוגיית מוליכים למחצה. יש ביניהם הבדלים ביציבות לאורך זמן, בזמן תגובה, גודל פיזי ועוד.
בגלל ההתנגדות הנמוכה בתנאי קור, יש חשיבות רבה לביטול השפעת תוספת התנגדות הקו על המדידה, וכדי לקזזה משתמשים בשיטת חיבורים של 3 ו-4 גידים (המבוססים על שיטת גשר וינסטון).
ייצור רגשי טמפרטורה
כיום מרבית הצמדים התרמיים וה-PT 100 מיוצרים בשיטת Mineral Insulated Metal Sheathed המבוססת על מעטפת ממתכות שונות המכילה מגנזיום אוקסיד המצטיינת בבידוד חשמלי גבוה ומוליכות תרמית טובה. בתוכן נמצאים מוליכי צמד תרמי או מוליכי ניקלנחושת. מספר המוליכים משתנה לפי היישום. השיטה טובה לשימוש בנוזלים, מוצקים וגזים. מבחר סוגי המעטפות גדול מאד ומתאים לכל תהליך. בין יתרונות השיטה: חיים ארוכים, בידוד גבוה, אטימות והגנה מקורוזיה וחמצון, ניתן לעיבוד, ריתוך והלחמה, זמן תגובה מהיר, עמידות מכנית, קל להתקנה ועוד...
כיום מיוצרים בארץ גששים במידות שונות לפי דרישה.
לכל חיישן רמת דיוק שונה ויש לבחור את המתאים לתהליך. חיבור החיישן למכשיר המדידה חשוב למניעת תקלות. היום לרוב שיטת חיבור ב-PT 100 היא בשלושה גידים (לביטול התנגדות הכבל).
בשנים האחרונות, מגוון הדגמים של ראשי חיבורים או כבלי הארכה הלך וגדל, למשל ראשי אלומיניום, ברזל, פוליפרופילן (סטנדרטי או EX) וכן כבלי PVC, טפלון, סיליקון, מסוכך, שילוב ביניהם ועוד.
בחירת מעטפת מתאימה חשובה מאוד לאורך חיי הרגש, ומתאימים את חומרי המתכת והציפויים לתהליכים הרלוונטיים.
כיסי מגן: תפקידם להגן על חיישן המדידה מלחץ גבוה, ספיקה, שחיקה, חומרים קורזיביים ועוד, וכן לאפשר החלפת האלמנט תוך כדי עבודה. עם זאת הם גורמים לפיגור בזמן התגובה ויש להתחשב בכך.
התקנה נכונה של החיישן היא חשובה מאוד, עומק חדירה, מיקום, רעשים וכדומה.
בבחירת חיישן למטרה מסוימת יש לשאול את השאלות הבאות:
? האם התהליך דורש מדידה במגע וא ללא מגע
? מהו הדיוק הדרוש
? מהו טווח טמפ העבודה
? טמפ מקסימום בתהליך
? מהירות תגובה רצויה
? כמה זמן תימשך היציבות והדיוק של החיישן
? מהם תנאי הסביבה
? האם יש צורך בכיס מגן בתהליך
? מהו התקציב לנושא.
אחד הדברים שניתן לעשות בעזרת מכשירי בקרה הוא מדדית טמפרטורה.
במדידת טמפרטורה משתמשים בעזרת מד טמפרטורה ישנן שתי שיטות עיקריות : מגע /CONTACT ו- ללא מגע/ NONCONTACT .
מגע- מדידת טמפרטורה במגע פיזי עם החומר הנמדד כגון: מוצקים ,נוזלים וגזים.
במדידה ללא מגע מתבצעת המדידה בשיטת אינפרא-רד ומתאימה לנוזלים ומוצקים בלבד.
היום מיוצרים רוב אמצעי החישה במבנה המבוסס על שינוי סיגנל חשמלי,
כמו: זרם,מתח או התנגדות.
צמדים תרמיים TC: שיטה עם תחום מדידה רחב, כולל לטמפרטורות גבוהות. יש לו זמן תגובה מהיר ביותר. הצמדים בנויים משתי מתכות לא זהות עם צומת חמה בקצה אחד, וצומת קרה לייחוס. בין שתיהן נוצר מתח חשמלי (EMF). ההפרש בין 2 המתכות מתורגם לשינוי מתח (MV) על ידי בקר ומכשיר חשמלי המתרגמים אותו ליחידות טמפרטורה.
הצומת החמה המבצעת את המדידה קובעת את זמן התגובה ורגישות החיישן. ככל שהוא דק יותר והצומת קרובה לחומר הנמדד, הרגישות תהיה גבוהה יותר. כבלי הארכה של צמדים תרמיים צריכים להיות בעלי תפוקה זהה של EMF ומחוברים לאותו סוג צמדים. הצלבה בין הכבלים או שימוש בכבל לא מתאים יגרמו בוודאות לשגיאה בקריאה.
נגדי טמפרטורה RTD: בעלי התנגדות משתנה, PRT היא סדרת חיישנים מפלטינה, הנפוץ הוא PT 100 עם תחום מדידה רחב, יציבות, ליניאריות, דיוק וחזרתיות. ישנו תקן אחיד המאפשר החלפתו ללא צורך בהתאמה או כיול מיוחדים.
PT 100 מיוצר בשתי טכנולוגיות: באחת הוא בנוי על חוט פלטינה המותקן ידנית בגליל קרמיקה טהורה, והשנייה בטכנולוגיית מוליכים למחצה. יש ביניהם הבדלים ביציבות לאורך זמן, בזמן תגובה, גודל פיזי ועוד.
בגלל ההתנגדות הנמוכה בתנאי קור, יש חשיבות רבה לביטול השפעת תוספת התנגדות הקו על המדידה, וכדי לקזזה משתמשים בשיטת חיבורים של 3 ו-4 גידים (המבוססים על שיטת גשר וינסטון).
ייצור רגשי טמפרטורה
כיום מרבית הצמדים התרמיים וה-PT 100 מיוצרים בשיטת Mineral Insulated Metal Sheathed המבוססת על מעטפת ממתכות שונות המכילה מגנזיום אוקסיד המצטיינת בבידוד חשמלי גבוה ומוליכות תרמית טובה. בתוכן נמצאים מוליכי צמד תרמי או מוליכי ניקלנחושת. מספר המוליכים משתנה לפי היישום. השיטה טובה לשימוש בנוזלים, מוצקים וגזים. מבחר סוגי המעטפות גדול מאד ומתאים לכל תהליך. בין יתרונות השיטה: חיים ארוכים, בידוד גבוה, אטימות והגנה מקורוזיה וחמצון, ניתן לעיבוד, ריתוך והלחמה, זמן תגובה מהיר, עמידות מכנית, קל להתקנה ועוד...
כיום מיוצרים בארץ גששים במידות שונות לפי דרישה.
לכל חיישן רמת דיוק שונה ויש לבחור את המתאים לתהליך. חיבור החיישן למכשיר המדידה חשוב למניעת תקלות. היום לרוב שיטת חיבור ב-PT 100 היא בשלושה גידים (לביטול התנגדות הכבל).
בשנים האחרונות, מגוון הדגמים של ראשי חיבורים או כבלי הארכה הלך וגדל, למשל ראשי אלומיניום, ברזל, פוליפרופילן (סטנדרטי או EX) וכן כבלי PVC, טפלון, סיליקון, מסוכך, שילוב ביניהם ועוד.
בחירת מעטפת מתאימה חשובה מאוד לאורך חיי הרגש, ומתאימים את חומרי המתכת והציפויים לתהליכים הרלוונטיים.
כיסי מגן: תפקידם להגן על חיישן המדידה מלחץ גבוה, ספיקה, שחיקה, חומרים קורזיביים ועוד, וכן לאפשר החלפת האלמנט תוך כדי עבודה. עם זאת הם גורמים לפיגור בזמן התגובה ויש להתחשב בכך.
התקנה נכונה של החיישן היא חשובה מאוד, עומק חדירה, מיקום, רעשים וכדומה.
בבחירת חיישן למטרה מסוימת יש לשאול את השאלות הבאות:
? האם התהליך דורש מדידה במגע וא ללא מגע
? מהו הדיוק הדרוש
? מהו טווח טמפ העבודה
? טמפ מקסימום בתהליך
? מהירות תגובה רצויה
? כמה זמן תימשך היציבות והדיוק של החיישן
? מהם תנאי הסביבה
? האם יש צורך בכיס מגן בתהליך
? מהו התקציב לנושא.
