وبلاگ
دما در ترموستات
چرا دمای نمایش‌داده‌شده با دمای واقعی متفاوت است؟ ۷ دلیل رایج خطای اندازه‌گیری دما
در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، دما یکی از مهم‌ترین پارامترهایی است که باید به‌صورت دقیق اندازه‌گیری و کنترل شود. با این حال، گاهی عددی که روی کنترلر، ترموستات یا نمایشگر دیده می‌شود با دمای واقعی فرآیند تفاوت دارد.
این اختلاف همیشه به معنی خراب بودن سنسور نیست. عوامل مختلفی مانند محل نصب، نوع سنسور، سیم‌کشی، شرایط محیطی و حتی تنظیمات کنترلر می‌توانند باعث ایجاد خطا در اندازه‌گیری دما شوند.
در ادامه با مهم‌ترین دلایل این اختلاف آشنا می‌شویم.
۱. نصب سنسور در محل نامناسب
یکی از رایج‌ترین دلایل خطای اندازه‌گیری، محل نامناسب نصب سنسور است.
اگر ترموکوپل یا سنسور دما در محلی نصب شود که دمای آن با نقطه اصلی فرآیند متفاوت باشد، عدد نمایش‌داده‌شده نیز دقیق نخواهد بود.
برای مثال، اگر هدف اندازه‌گیری دمای داخل یک مخزن باشد اما سنسور بیش از حد به دیواره مخزن نزدیک باشد، ممکن است دمای ثبت‌شده بیشتر تحت تأثیر دمای دیواره قرار بگیرد تا دمای واقعی سیال.
بنابراین محل نصب سنسور باید بر اساس شرایط فرآیند انتخاب شود.
۲. انتخاب سنسور نامناسب
هر سنسور دما برای همه شرایط مناسب نیست.
نوع سنسور، محدوده دمایی، دقت، سرعت پاسخ و شرایط محیطی باید قبل از انتخاب بررسی شود. استفاده از یک سنسور نامناسب می‌تواند باعث شود مقدار اندازه‌گیری‌شده با مقدار واقعی فاصله داشته باشد.
برای مثال، در یک فرآیند با دمای بالا، انتخاب سنسوری که برای چنین محدوده‌ای طراحی نشده است، می‌تواند علاوه بر کاهش دقت، عمر سنسور را نیز کاهش دهد.
۳. مشکل در سیم‌کشی
گاهی خود سنسور کاملاً سالم است اما سیم‌کشی نادرست باعث نمایش مقدار اشتباه می‌شود.
در ترموکوپل‌ها، رعایت نوع سیم و قطبیت اهمیت زیادی دارد. استفاده از سیم نامناسب یا اتصال اشتباه می‌تواند روی مقدار اندازه‌گیری‌شده تأثیر بگذارد.
همچنین در مسیرهای طولانی، نویز الکتریکی و شرایط نامناسب کابل‌کشی می‌تواند باعث ناپایداری سیگنال شود.
۴. فاصله زیاد بین سنسور و کنترلر
هرچه مسیر انتقال سیگنال طولانی‌تر باشد، احتمال تأثیر عوامل محیطی و نویز نیز بیشتر می‌شود.
در محیط‌های صنعتی که موتور، کنتاکتور، اینورتر و تجهیزات برق قدرت در نزدیکی کابل سنسور قرار دارند، رعایت اصول کابل‌کشی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
استفاده از کابل مناسب و اجرای صحیح مسیر کابل می‌تواند به کاهش مشکلات اندازه‌گیری کمک کند.
۵. خرابی یا فرسودگی سنسور
سنسورهای دما نیز مانند سایر تجهیزات صنعتی ممکن است با گذشت زمان دچار فرسودگی شوند.
حرارت بالا، شوک حرارتی، رطوبت، مواد شیمیایی و شرایط سخت کاری می‌توانند عملکرد سنسور را تحت تأثیر قرار دهند.
اگر مقدار دما بدون دلیل مشخص نوسان دارد یا با شرایط واقعی فرآیند مطابقت ندارد، بررسی وضعیت سنسور یکی از اولین اقداماتی است که باید انجام شود.
۶. تنظیمات اشتباه کنترلر دما
گاهی مشکل از سنسور نیست؛ بلکه نوع ورودی کنترلر به‌درستی تنظیم نشده است.
برای مثال اگر کنترلر برای یک نوع ترموکوپل تنظیم شده باشد اما نوع دیگری به آن متصل شود، مقدار نمایش‌داده‌شده می‌تواند اشتباه باشد.
بنابراین هنگام نصب یا تعویض سنسور، تنظیمات ورودی کنترلر باید بررسی شود.
۷. اختلاف دمای واقعی با محل اندازه‌گیری
در بسیاری از تجهیزات صنعتی، دما در تمام نقاط یکسان نیست.
ممکن است یک کوره، مخزن یا محفظه در یک نقطه دمای بالاتری نسبت به نقطه دیگر داشته باشد. در این شرایط، دو سنسور که در دو محل مختلف نصب شده‌اند ممکن است اعداد متفاوتی نشان دهند، در حالی که هر دو سنسور به‌درستی کار می‌کنند.
به همین دلیل، قبل از مقایسه دو مقدار دما باید محل نصب سنسورها نیز بررسی شود.
چگونه خطای اندازه‌گیری دما را کاهش دهیم؟
برای رسیدن به اندازه‌گیری دقیق‌تر، چند نکته ساده اما مهم را باید در نظر گرفت:
- سنسور را در محل مناسب فرآیند نصب کنید.
- نوع سنسور را متناسب با محدوده دما انتخاب کنید.
- نوع ورودی کنترلر را بررسی کنید.
- سیم‌کشی را مطابق مشخصات سنسور انجام دهید.
- کابل سنسور را تا حد امکان از منابع نویز الکتریکی دور نگه دارید.
- در صورت مشاهده تغییرات غیرعادی، سنسور و اتصالات آن را بررسی کنید.
- شرایط محیطی محل نصب را در انتخاب سنسور در نظر بگیرید.
جمع‌بندی
اختلاف بین دمای واقعی و عدد نمایش‌داده‌شده روی کنترلر همیشه به معنای خرابی سنسور نیست. محل نصب، نوع سنسور، سیم‌کشی، تنظیمات کنترلر و شرایط فرآیند همگی می‌توانند روی نتیجه اندازه‌گیری تأثیر داشته باشند.
در سیستم‌های صنعتی، انتخاب صحیح تجهیزات اندازه‌گیری دما و نصب اصولی آن‌ها می‌تواند نقش مهمی در عملکرد صحیح فرآیند و تجهیزات داشته باشد.
پلاس صنعت در زمینه تأمین تجهیزات کنترل و اندازه‌گیری صنعتی، انواع سنسورها، ترموکوپل‌ها، کنترلرهای دما و تجهیزات ابزار دقیق فعالیت می‌کند.
