أجهزة قياس أعمدة حرارية من المصنعين متصلين بالإنترنت

أدوات قياس المزدوجات الحرارية هي أجهزة إلكترونية تسجل الجهد الناتج عن المزدوجة الحرارية المدمجة في جهاز استشعار وتحولها إلى قيمة درجة الحرارة وتعرضها.

المزدوجة الحرارية المستخدمة في القياس هي مستشعر درجة حرارة يعتمد على مبدأ فيزيائي: ما يسمى بتأثير سيبيك.

ستجد أدناه وظائف ومجالات تطبيق أدوات قياس المزدوجات الحرارية، بالإضافة إلى مزاياها وقيودها والتحديات التي تواجهها عند استخدامها:

كيف تعمل أدوات قياس المزدوجات الحرارية:

1. وهي مصممة لقياس الجهد المنخفض الناتج عن تأثير سيبيك وتحويله إلى قراءة درجة الحرارة بشكل موثوق.
   عندما يتم توصيل معدنين مختلفين في أحد طرفيهما ويوجد فرق في درجة الحرارة بين نقطتي التوصيل، يتولد جهد كهربائي صغير. يتناسب هذا الجهد مع الفرق في درجة الحرارة بين نقطة القياس لما يسمى "النقطة الساخنة" والنقطة المرجعية "للنقطة الباردة" أو النقطة المرجعية.
   وقلب الجهاز هو نظام إلكتروني حساس للغاية يمكنه قياس الجهد الكهربي الحراري المتولد بدقة. وغالبًا ما يكون هذا الجهد ضئيلًا ويختلف فقط في نطاق بضعة ميكروفولتات لكل درجة مئوية، اعتمادًا على نوع المزدوجة الحرارية ودرجة الحرارة.
2. نظرًا لأن المزدوجات الحرارية تقيس الاختلافات في درجة الحرارة فقط، يجب أن يعرف الجهاز مدى سخونة أو برودة الوصلة المرجعية، مثل أطراف جهاز القياس. تستخدم الأجهزة الحديثة مستشعر درجة حرارة مدمج، عادةً ما يكون مستشعر شبه موصل أو مستشعر مقاومة، لاكتشاف درجة الحرارة هذه وإدراجها تلقائيًا في الحساب. وبدون ما يسمى "تعويض الوصلة الباردة"، ستكون درجة الحرارة المقاسة غير دقيقة أو عديمة الفائدة.
3. يتم تحويل الجهد الذي توفره المزدوجة الحرارية إلى قيم درجة الحرارة باستخدام منحنيات مميزة موحدة. هذه المنحنيات المميزة موحدة دوليًا لكل نوع من أنواع المزدوجات الحرارية، على سبيل المثال النوع K، J، T، S. وعادةً ما يتم التحويل إلكترونيًا باستخدام خوارزميات حسابية رقمية في جهاز القياس.
4. يُظهر جهاز القياس درجة الحرارة المحسوبة على شاشة عرض أو يمررها إلى نظام أعلى مستوى - على سبيل المثال عبر واجهات مثل USB أو Ethernet أو المخرجات التناظرية مثل 4-20 مللي أمبير أو البروتوكولات الرقمية مثل Modbus أو Profibus.

مجالات تطبيق أدوات قياس المزدوجات الحرارية:

تُستخدم المزدوجات الحرارية في العديد من مجالات التكنولوجيا والعلوم نظرًا لقوتها وتصميمها البسيط ونطاقات درجات الحرارة الواسعة. ولذلك فإن أجهزة قياس المزدوجات الحرارية متعددة الاستخدامات أيضًا.

1. التطبيقات الصناعية:
في تشغيل المعادن وتصنيع الزجاج والسيراميك وغيرها من العمليات ذات درجات الحرارة العالية، تُستخدم المزدوجات الحرارية لمراقبة أفران الصهر أو معدات المعالجة أو غرف التجفيف والتحكم فيها.
وغالبًا ما يتم تركيب أجهزة القياس في هذه البيئات بشكل دائم ومصممة للظروف القاسية.

2. تكنولوجيا التدفئة والتهوية وتكييف الهواء:
تُستخدم المزدوجات الحرارية لمراقبة درجات حرارة غاز العادم أو عمليات الاحتراق أو أسطح التسخين.
تُستخدم أجهزة القياس المحمولة للصيانة أو الفحص في الموقع.

3. الهندسة الميكانيكية وهندسة السيارات:
في مناضد اختبار المحرك أو أنظمة العادم، تسجل المزدوجات الحرارية درجات الحرارة على المكونات الحرجة.
وغالبًا ما تكون أجهزة القياس جزءًا من أنظمة القياس الآلية أو مناضد الاختبار.

4. البحث والتطوير:
تُستخدم أجهزة قياس المزدوجات الحرارية في المختبرات لتحليل العمليات الحرارية بدقة - على سبيل المثال في اختبار المواد أو التفاعلات الكيميائية أو في مجال الديناميكا الحرارية.

5. تكنولوجيا الأغذية والأدوية:
يلزم وجود سجلات دقيقة لدرجات الحرارة أثناء البسترة أو التعقيم أو التبريد.
تضمن أجهزة قياس المزدوجات الحرارية، غالبًا بالاقتران مع أجهزة تسجيل البيانات، التوثيق المتوافق مع المعايير.

مزايا أجهزة قياس المزدوجات الحرارية:

• عادة ما تكون الأجهزة سهلة الاستخدام وسريعة الاستجابة ومناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.
• ويمكنها قياس درجات حرارة عالية جدًا أو منخفضة جدًا، وغالبًا ما تكون في نطاق يتراوح من أقل من -200 درجة مئوية إلى أكثر من +1800 درجة مئوية - اعتمادًا على النوع.
• وهي قوية ميكانيكيًا وتتطلب مساحة صغيرة.

حدود وتحديات أجهزة قياس المزدوجات الحرارية:

• يجب أن تعمل أجهزة قياس المزدوجات الحرارية بحساسية ودقة شديدة لأنها تتعامل مع الفولتية المنخفضة للغاية.
• يمكن أن يؤدي التداخل الكهربائي، على سبيل المثال من المجالات الكهرومغناطيسية أو توصيلات الكابلات الرديئة، إلى تشويه القياس.
• كما يمكن أن يؤثر التقادم أو التغيرات الكيميائية في الأسلاك المزدوجة الحرارية على الدقة.
• لذلك فإن المعايرة والصيانة المنتظمة مهمة، خاصة في التطبيقات ذات الصلة بالسلامة أو التطبيقات عالية الدقة.

وبشكل عام، تعتبر أدوات قياس المزدوجة الحرارية أدوات لا غنى عنها في تكنولوجيا قياس درجة الحرارة. فهي توفر مزيجًا من تعدد الاستخدامات والموثوقية والفعالية من حيث التكلفة - خاصةً عند وجود نطاقات درجات حرارة كبيرة أو ظروف بيئية قاسية.

فيما يلي أهم المعايير التي يجب مراعاتها عند شراء أدوات قياس المزدوجة الحرارية:

عند شراء أدوات قياس المزدوجات الحرارية، من المهم النظر ليس فقط إلى السعر، ولكن أيضًا إلى مجموعة من المعايير التقنية والوظيفية والخاصة بالتطبيق. تُعد أجهزة قياس المزدوجات الحرارية مكونات أساسية في مراقبة العمليات أو ضمان الجودة أو البحث - ولهذا السبب غالبًا ما يكون للقرارات الخاطئة تأثير مباشر على جودة المنتج أو سلامته أو كفاءته.

• تتوفر المزدوجات الحرارية في أنواع مختلفة، على سبيل المثال K، J، T، T، S، R، N، B، والتي تغطي نطاقات درجات حرارة ودقة ومجالات تطبيق مختلفة.
• قبل الشراء، يجب التأكد قبل الشراء من أن جهاز القياس يدعم بالضبط تلك الأنواع المستخدمة في التشغيل - من الناحية المثالية عدة أنواع في نفس الوقت إذا تم رصد عمليات مختلفة في وقت واحد.
• اعتمادًا على التطبيق، يعد نطاق درجة الحرارة الواسع أو دقة القياس العالية بشكل خاص أمرًا بالغ الأهمية. كقاعدة عامة، كلما كان التطبيق أكثر دقة، على سبيل المثال المستحضرات الصيدلانية والأبحاث ومختبرات المعايرة، كلما كان انحراف القياس المنخفض أكثر أهمية.
• من المستحسن الانتباه إلى عدم اليقين المحدد للقياس بالدرجة المئوية أو النسبة المئوية من القيمة المقاسة - وما إذا كان هذا يظل ثابتًا على النطاق بأكمله.
• يعد التعويض الدقيق والتلقائي للوصلة الباردة أمرًا ضروريًا للحصول على نتائج قياس موثوقة. غالبًا ما تستخدم الأجهزة الرخيصة طرق تعويض غير دقيقة أو حساسة لدرجة الحرارة، مما يؤدي إلى انحرافات. تحتوي الأجهزة عالية الجودة على أجهزة استشعار مدمجة مع إلكترونيات مستقرة تقلل من انجراف درجة الحرارة.
• بالنسبة للعمليات التي تحتوي على عدة نقاط قياس، من المنطقي اختيار الأجهزة التي يمكنها معالجة عدة مزدوجات حرارية في وقت واحد. واعتمادًا على التطبيق، قد يكون من المهم أن يكون الجهاز قابلاً للتوسيع بشكل معياري أو لمعالجة أنواع مختلفة من المدخلات في وقت واحد، مثل المزدوجات الحرارية، Pt100، 4-20 مللي أمبير.
• في تكنولوجيا الأتمتة أو في المختبرات المتصلة بالشبكة، يكون الاتصال بأنظمة ذات مستوى أعلى أمرًا مهمًا. توفر الأجهزة الاحترافية واجهات مثل USB أو Ethernet أو RS485 أو Modbus أو Profibus أو مخرجات الإشارات التناظرية. بالنسبة للشبكات الرقمية، يجب أيضًا مراعاة التوافق مع أنظمة SCADA أو PLC أو MES.
• إذا كانت إمكانية التتبع أو التحكم في العملية تلعب دورًا، فإن وظائف مثل تسجيل البيانات أو ختم الوقت أو وظائف الإنذار أو توسيع الذاكرة أو خيارات التصدير مهمة.
• تسمح بعض الأجهزة بتصدير بيانات القياس مباشرةً إلى وحدات USB أو عبر اتصالات الشبكة. غالبًا ما تكون هذه الوظائف مطلوبة بموجب اللوائح، خاصة في صناعة الأدوية أو الأغذية.
• واعتمادًا على بيئة التشغيل، يجب أن يكون الجهاز مقاومًا للغبار أو مقاومًا لرذاذ الماء أو مقاومًا للحرارة. في البيئات الصناعية، من المهم وجود تصميم قوي مع غلاف مقاوم، على سبيل المثال IP65 أو أعلى. قد تكون هناك حاجة إلى إصدارات خاصة معتمدة من ATEX في الأجواء القابلة للانفجار.
• يجب أن تكون الأجهزة الاحترافية قابلة للمعايرة، أي أن يكون لها وظائف معايرة داخلية أو خارجية أو أن يكون من السهل التحقق منها بالمقارنة مع المعايير المعتمدة.
• إنها ميزة إذا كان الجهاز مزودًا بالفعل بشهادة معايرة من المصنع أو شهادة معايرة ISO. بالنسبة للصناعات الخاضعة للتنظيم (مثل التكنولوجيا الطبية والطيران والمستحضرات الصيدلانية)، فإن إمكانية التتبع الكامل للمعايير الوطنية إلزامية.
• تلعب سهولة استخدام الجهاز دورًا رئيسيًا في الحياة العملية اليومية. يزيد التنقل البسيط في القائمة، وشاشة العرض عالية التباين، والتشغيل باللمس أو الإعدادات البسيطة عبر برنامج الكمبيوتر الشخصي من الكفاءة.
• تقدم العديد من الشركات المصنعة حلولاً برمجية للتقييم والتهيئة والمراقبة عن بُعد - التوافق مع نظام تكنولوجيا المعلومات الحالي مهم هنا.
• أحد الجوانب التي غالباً ما يتم التقليل من شأنها هو الاستقرار على المدى الطويل. يمكن أن تصبح الأجهزة غير المكلفة غير دقيقة بعد بضعة أشهر فقط. تتميز أجهزة القياس عالية الجودة بإلكترونيات مستقرة ودوائر معادلة لدرجة الحرارة ومكونات عالية الجودة.
• يجب أن تقدم الشركة المصنعة أيضًا خدمة عملاء موثوقة وخدمة معايرة وتوريد قطع غيار.
• في العمليات ذات الصلة بالسلامة، على سبيل المثال في أنظمة الأفران وسلاسل التبريد والمفاعلات الكيميائية، يجب أن يوفر جهاز القياس مراقبة القيمة الحدية والإنذارات الصوتية أو المرئية وتبديل جهات الاتصال للتحكم في العملية.
• كما أن وظائف التشخيص الذاتي أو الكشف عن الأعطال، على سبيل المثال في حالة انقطاع الكابل، ضرورية أيضًا في التطبيقات الحرجة.
• بالإضافة إلى سعر الشراء، يجب أيضًا مراعاة التكاليف طويلة الأجل للصيانة أو المعايرة أو قطع الغيار أو التحديثات.
• يمكن أن يكون الجهاز غير المكلف أكثر تكلفة على المدى الطويل إذا تسبب في أعطال متكررة أو نتائج قياس غير موثوقة أو صيانة مكلفة.

عند شراء أدوات قياس المزدوجات الحرارية، يجب أن يكون التركيز دائمًا على التطبيق المحدد. من المستحسن النظر في الجهاز ليس بمعزل عن غيره، ولكن كجزء من النظام الكلي - أي فيما يتعلق بالمستشعر ومعالجة البيانات وحالة التركيب ومتطلبات الجودة. يضمن الاختيار الدقيق قيم قياس دقيقة وعمليات مستقرة وتكاليف تشغيل منخفضة على المدى الطويل.

يمكن شراء أدوات قياس المزدوجة الحرارية من موردين مختلفين. يمكن العثور على معلومات شاملة عن الشركات المصنعة والموردين لأدوات قياس المزدوجة الحرارية من جميع أنحاء العالم على موقع Exportpages.