سنسور RTD چیست؟ کاربرد، انواع و قیمت سنسور RTD

سنسور RTD یک نوع از سنسور های دما هستند که کاربرد بالایی در صنایع کشور دارند. در این مقاله در ارتباط با این سنسور ها صحبت شده است.

سنسور RTD چیست؟

سنسور RTD، یا resistance temperature detector یا همان آشکارساز دمای مقاومت، یک دستگاه سنجش دما غیرفعال است که بر اساس اصل تغییر مقاومت یک فلز با تغییر دما تغییر کار می کند. جریان الکتریکی که از المان یا مقاومت سنسور عبور می کند، مقدار مقاومتی را ایجاد می کند که توسط یک ابزار متصل، اندازه گیری می شود که آن را با دما بر اساس ویژگی های مقاومت سنسور RTD مرتبط می کند.

با افزایش دمای فلز، مقاومت فلز در برابر جریان الکتریسیته افزایش می یابد. حسگرهای RTD دمای موادی را که با تغییر دمای مواد، دارای تغییر قابل پیش بینی مقاومت هستند، اندازه گیری می کنند. استفاده از سنسورهای RTD به دلیل دقت، تکرارپذیری و پایداری آنها بسیار در صنعت رایج است.

انواع سنسورهای RTD

انواع مختلف سنسورهای RTD بر اساس ساختار المان حسگر دما طبقه بندی می شوند. دو نوع رایج عبارتند از: لایه نازک و وایر ووند. نوع سنسور RTD مورد استفاده با توجه به محیطی که در آن مورد استفاده قرار می گیرد و برنامه کاربردی تعیین می شود.

استفاده از سنسورهای دمای مقاومتی از اواسط انقلاب صنعتی اول آغاز شد و با استفاده از سیم مسی و گالوانومتر مونتاژ شدند. وقتی مشخص شد که پلاتین می تواند طیف وسیع تری از دماها را اندازه گیری کند، جای سیم مسی را با پلاتین گرفت.

سنسورهای RTD از عناوین کلاس A، کلاس B یا کلاس C استفاده می کنند که توسط استاندارد بین المللی IEC 751 مشخص شده است. استانداردهای مورد استفاده برای ساخت سنسورهای RTD در رابطه با منحنی ها و تلورانس های آنها با رایج ترین استاندارد منحنی DIN است. در منحنی DIN، ویژگی‌های مقاومت در برابر دمای یک سنسور پلاتین، ۱۰۰ اهم با تلورانس‌های استاندارد و محدوده دمایی قابل اندازه‌گیری گنجانده شده است.

انواع المان سنسور RTD

طیف گسترده ای از انواع المان مورد استفاده برای ساخت سنسورهای RTD وجود دارد. هر یک از انواع مختلف با استانداردهای مختلف مطابقت داشته، محدوده دمایی متفاوتی را اندازه گیری کرده، در مجموعه ای از اندازه ها داشته و استانداردهای متفاوتی برای دقت دارند. عملکرد اصلی آنها برای اندازه گیری دما با مقاومت یکسان است و هر نوع دارای یک مقدار مقاومت از پیش تعیین شده برای محدوده خاص دماهای خود است.

المان های مقاومتی، بخش مرکزی یک RTD هستند و برای استفاده به شکل خام بسیار حساس هستند، به این معنی که باید از آن ها محافظت شوند. عدد یک RTD با اهم (Ω) نشان داده می شود که واحد الکتریکی برای اندازه گیری مقاومت می باشد.

فلزات مختلفی که به عنوان المان های مقاومتی استفاده می شوند دارای اندازه گیری مقاومت برای محدوده های مختلف دما هستند. المان سنسور RTD جزء حسگری است که با تغییر دما مقاومت آن تغییر می کند. رایج ترین فلزات به کار رفته در المان، پلاتین است. عناصر دیگر فلزات عبارتند از مس، نیکل، تنگستن، بالکو و ایریدیوم.

سنسور RTD چگونه کار می کند؟

اصل کار یک سنسور RTD نسبتا ساده است. وقتی دمای فلز بالا می رود، همه انواع فلز دارای ضریب مقاومت هستند. بدین ترتیب می توان مقاومت را اندازه گیری کرد و برای ارائه خوانش دما استفاده کرد. سنسورهای RTD به دلیل دقت و مقاومت در برابر دما، ارتعاشات و شوک، به بخش مهمی از تولید و فرآیندهای حساس دما تبدیل شده‌اند. مقدار محدودی از جریان DC برای فعال کردن سنسور و جلوگیری از گرمای بیش از حد ناشی از جریان زیاد استفاده می شود.

هنگام قرار دادن سنسور در یک واحد، توصیه می شود یک ترموول، یک لوله انتهایی بسته نصب شده روی جریان فرآیند، داشته باشید. این فرآیند گرما را به دیواره ترموول و به سنسور منتقل می کند. ترموول یک رسانای حرارتی است که در یک خط فرآیند قرار می گیرد که امکان قرار دادن دستگاه های حسگر را بدون نیاز به باز کردن سوراخ در خط می دهد.

اکثر سنسورهای RTD دارای یک غلاف محافظ ساخته شده از فولاد ضد زنگ هستند که از المان سنسور در برابر محیط و ضربه های مکانیکی محافظت می کند. این عمل اجازه می دهد تا انتهای اندازه گیری سنسور مستقیماً در ناحیه اندازه گیری قرار گیرد. سیم های ترمینال، آن را به دستگاه ضبط اندازه گیری متصل می کنند. در ادامه ۲ مورد از مهمترین موارد در هنگام استفاده از سنسور RTD آورده شده است.

۱- نصب سنسور RTD

هنگام قرار دادن سنسور در خط، مهم است که کابل ها روی سر اتصال مستقیم باشند و در حین پیچاندن سنسور پیچ نخورده باشند. جدا کردن سیم ها هنگام قرار دادن سنسور از بروز مشکل در کابل ها جلوگیری می کند. برای اطمینان از کالیبراسیون خوب، تمام سیم های اتصال باید یک قطر و طول یکسان داشته باشند. نمودار زیر نمونه ای از سنسور RTD نصب شده با استفاده از ترموول است.

۲- کالیبراسیون سنسور RTD

فرکانس کالیبره شدن RTD به چرخه دما، ارتعاشات و شوک بستگی دارد. در بیشتر موارد فرکانس کالیبراسیون توسط اپراتور ها تعیین می شود. کالیبراسیون سنسور با مقایسه مقاومت آن با یک استاندارد کار به دست می آید. بهترین روش برای کالیبراسیون این است که وقتی سنسور در موقعیت کاری خود قرار دارد، آن را کالیبره کرد. اگرچه اکثر سنسورها دارای یک غلاف محافظ هستند یا در یک ترموول نصب می‌شوند، بخشی از فرآیند تعمیر و نگهداری، بررسی آسیب‌های ناشی از خوردگی، شوک، لرزش یا عوامل دیگر این سنسور است. سنسورهای آسیب دیده باید تعویض شوند.

موارد استفاده از سنسورهای RTD

سنسور ها بخش ضروری ساخت هستند که برای اندازه‌گیری پدیده‌های فیزیکی با استفاده از خواص فلزات و سیالات استفاده می‌شوند. یک دستگاه اندازه‌گیری ضروری، آشکارساز دمای مقاومت است که یک قطعه دقیق، محکم و دقیق از تجهیزات بوده که داده‌ها را برای نظارت بر فرایند فراهم می‌کند.

ماهیت خطی سنسورهای RTD و همچنین پایداری آنها، استفاده از آنها را افزایش داده است. از آنجایی که مقاومت مواد تغییر قابل پیش بینی را نشان می دهد، استفاده از حسگرهای RTD اندازه گیری دما را ثابت و دقیق فراهم می کند. در ادامه در رابطه با کاربرد برخی از این سنسور ها صحبت شده است.

۱- سنسورهای RTD خودرو

سنسورهای RTD به طور گسترده در صنعت خودرو برای اندازه گیری دمای موتور، دمای هوا، دمای خارجی و سطح آب استفاده می شوند. مزیت سنسورهای RTD برای صنعت خودرو این است که گرم نمی شوند و انعطاف پذیر و سازگار هستند.

۲- سنسورهای RTD انرژی خورشیدی

در کاربردهای انرژی خورشیدی، توزیع یکنواخت گرما برای تولید کارآمد و موثر برق بسیار مهم است. سنسورهای RTD بیش از حد گرم نمی شوند و برای استفاده در برنامه های گرمایش ایده آل هستند. آنها در پنل های خورشیدی برای نظارت بر دمای پنل ها قرار می گیرند. این مورد همچنین در مورد توربین های بادی متصل به شبکه به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری نوسانات دما صادق است.

۳- سنسورهای RTD در صنایع دارویی

تولید داروها نیازمند نظارت و کنترل دقیق دما است. افزایش و کاهش دما می تواند به یک دسته از مواد و فرمولاسیون آن آسیب برساند. دستیابی به قابلیت حرارتی مناسب، بخش ضروری تحقیق، فرمولاسیون، آزمایش و تولید است. ماهیت منحصر به فرد صنعت داروسازی مستلزم ساخت ابزار دقیقی است که برای برآوردن نیازهای اندازه گیری دماهای مختلف طراحی شده اند.

۴- سنسورهای RTD در صنایع شیمیایی

مانند صنعت داروسازی، صنایع شیمیایی دارای الزامات سختگیرانه ای در مورد کنترل دما هستند. نتایج تحقیق و آزمایش، حفظ یک محیط دقیق را ایجاب می کند. اتاق‌های ویژه و سیستم‌های یکپارچه مختلف کنترل، از حسگرهای RTD به عنوان مانیتور و کنترل برای اطمینان از دقت و ایمنی فرایند های واحد استفاده می‌کنند.

۵- سنسورهای نیمه هادی RTD

تحولات اخیر منجر به افزایش تقاضا برای کنترل دمای بالا و راه حل های گرمایش حرارتی برای صنعت نیمه هادی شده است. الزامات صنعت نیمه هادی، دستگاه های اندازه گیری دما را ایجاب می کند که به طور خاص در محیط تولید آنها طراحی و مهندسی شده باشند. در شرایط پیچیده پردازش موازی، حسگرهای RTD تکرارپذیری، دقت و پایداری لازم را فراهم می‌کنند.

۶- فرآوری مواد غذایی

هر جنبه ای از تولید مواد غذایی نیاز به نظارت مداوم بر دما دارد. سنسورهای RTD در طول ساخت، ذخیره سازی و حمل و نقل استفاده می شوند.

۷- تهویه مطبوع

سنسورهای RTD برای نظارت بر دما، تشخیص آتش و کنترل آب و هوا استفاده می شوند.

۸- هوافضا

استفاده از حسگرهای RTD برای هوافضا تا حدودی شبیه کاربرد آنها در صنعت خودرو است. در هوافضا، دمای موتورها، مایع خنک‌کننده و کمپرسورها و همچنین مخازن سوخت و تجهیزات کنترل آتش را کنترل می‌کنند.

۹- صنایع سنگین

تمام ماشین آلات و موتورهای الکتریکی باید برای افزایش دما کنترل شوند، زیرا می تواند به طور قابل توجهی به تولید آسیب برساند. این موضوع در مورد سیم پیچ ها، ژنراتورها و کوره ها نیز صادق است.

۱۰- پزشکی

کنترل دما برای مراقبت از بیمار بسیار مهم است؛ به ویژه در موارد انکوباتورهای نوزاد، دستگاه های تنفسی و تجهیزات دیالیز.

۱۱- ارتباطات

در تولید صدا، تقویت‌کننده‌ها و فرستنده‌ها از مقدار زیادی برق تولید گرما استفاده می‌کنند که باید کنترل و نظارت شود.

۱۲- محصولات مصرفی

تعداد بی پایانی از محصولات مصرفی از حسگرهای RTD به عنوان وسیله ای برای کنترل دما استفاده می کنند. سنسورهای RTD از قهوه‌ساز و تلفن‌های همراه گرفته تا ماشین‌های لباسشویی و پتوهای برقی، کنترل دمای ثابت و ایمن را تضمین می‌کنند.

قیمت سنسور RTD

به منظور استعلام قیمت و موجودی این سنسور می توانید با واحد فروش شرکت پترو پردا تماس حاصل فرمایید.

شرکت پتروپردا تامین کننده تجهیزات حوزه ی نفت، گاز و پتروشیمی کشور