چهار اشتباه در مورد ابزار دقیق و چگونگی اجتناب از ان ها

 

هر چند از دید کلی مشخص است که چه مقدار فلو ، دما یا فشار باید در کاربرد های کنترلی اندازگیری شود، ولی همیشه معلوم نیست که چه نوع فلومتر، حسگر دما یا گیج فشار برای کاربرد مورد نظر بسیار مناسب می باشد. ممکن است یک عدم سازگاری بین فناوری حسگر و ماده ای که باید مورد سنجش  قرار گیرد، به یک اندازگیری غلط منجر شده و شدیدا کارایی سامانه ی کنترل را پایین بیاورد.

این مساله به ویژه در مواقع سنجش نرخ فلو چشمگیر می باشد. تمام فلومتر ها برای اندازگیری نرخی از فلو های گازی یا مایع که از یک بخش خاصی از لوله عبور می کند، طراحی شده اند. ولی همه فلومتر ها قادر به اندازگیری تمام انواع فلو ها نمی باشند. به عنوان مثال یک فلومتر مغناطیسی تنها می تواند فلوی مواد هادی الکتریسیته را از طریق هدایت مغناطیسی اندازه گیری نماید. ولی سیالات غیر هادی نظیر آب مقطر در عبور از یک فلومتر مغناطیسی تشخیص داده نمی شود.

فلومتر های مغناطیسی همچنین در تشخیص حباب های هوای داخل سیال جاری در خط لوله با مشکل روبرو می شوند.

یک نتیجه از مساله ی مذکور این است که فلومتر مغناطیسی به دلیل این که قادر به تشخیص کاهش حجم سیال ایجاد شده در اثر حضور حباب ها نمی باشد و در مواقع عبور حباب های هوا از فلومتر، مقدار زیادی را نشان خواهد داد. حال اگر این فلومتر در یک حلقه بازخورد کنترلی نیز قرار گیرد، باعث می شود که کنترل کننده، نرخ فلو را بیشتر از آنچه که مورد نیاز می باشد تغییر دهد که به نوبه خود از رسیدن حجمی از سیال مورد نیاز به فرایند پایین دست ممانعت می کند.

این شرایط در مواقعی که خط لوله پر از هوا بوده و تنها قدری با مایع پر شده است، بدتر می گردد، وضعیتی که به کانل باز معروف می باشد. اگرچه نوآوری های فناورانه اخیر اجازه می دهد که فلومتر های مغناطیسی مشخصی در چنین محیط های چالش زا کار کنند ولی حسگر های مکانیکی متاثر از میزان هدایت سیال نیستند و بنابراین در جایی که فلومتر های مغناطیسی با نقص مواجه می شوند، کار می کنند.

یک مورد چالش زای دیگر، اندازگیری میزان PH در مایع سوز آور (آهکی) نظیر دوغاب ها در ماشین های کاغذ سازی می باشد. یک پروب PH همه منظوره که از مواد خورده شدنی ، ساخته شده است نه تنها داده های نا صحیح تولید می کند بلکه ممکن است

 

کلا در درون ماده مورد سنجش در طول مدت چند روز از بین برود. بعضی از پروب ها، نظیر پروب های عرضه شده توسط شرکت ABB، به طور ویژه ای برای چنین محیط هایی، مقاوم طراحی شده اند. این پروب ها می توانند عمر پروب را در بسیاری از کاربرد ها دو، سه و یا چهار برابر زیاد کنند.

راه حل این مشکل در پیدا کردن فناوری درست برای یک کاربرد، یا انتخاب دستگاه های ابزار دقیق که گستره ی وسیعی از راه حل ها را بپوشانند، می باشد. به عنوان مثال ، فناوری های دیجیتال جدید، این امکان را فراهم می کنند که بعضی از فلومتر ها، بسیاری از مسائل مرتبط با فلو را نسبت به نوع های پیشین برطرف نمایند.

فروشندگان دستگاه های ابزار دقیق ، می توانند در پرهیز از انتخاب یک فناوری اشتباه به مهندسین کنترل و ابزار دقیق کمک کنند. بهترین سازندگان دستگاه های ابزار دقیق ، کارکنان بخش فروش خود را جهت یاری رساندن در انتخاب درست حسگر توسط مشتریان ، آموزش داده و مستنداتی تحت عناوینی مانند دفترچه راهنما برای انتخاب دستگاه تهیه می کنند. حتی بعضی از سازندگان برای محصولات خود یک سری جداول مراجعه ای، مبتنی بر شماره ی محصول، نوع کاربری، شماره ی سریال و غیره فراهم می کنند.

پیداکردن تمام قطعات درست و مناسب برای یک سامان دهی یکپارچه ی ابزار دقیق نیز ممکن است با چالش روبرو شود. بعضی از دستگاه های ابزار دقیق نیاز به محفظه ی ویژه ی ، سخت افزار نصب و ترنسمیتر برای انتقال داده ی حسگر به سامانه ی کنترل دارند. در این حالت یک فروشنده می تواند تمام موارد را با هم فراهم کردن کل مجموعه با یک شماره ی کاتالوگ تنها ارائه نماید. این مساله در خصوص ابزار دقیق دما،  در مواقعی که فروشنده، حسگر دما و ترنسمیتر آن را به صورت یک سامانه ی تنها عرضه می کند، از هزینه های آموزش و فرآیند خرید می کاهد.

یک موضوع مطرح دیگر در خصوص انتخاب حسگر صحیح و مناسب برای یک کاربرد، موازنه بین قیمت و کارایی می باشد.

زمانی که مساله انتخاب  بین دو دستگاه با یک فناوری و با کیفیت یکسان مدنظر باشد انتخاب درست بین دو محصول با کیفیت یکسان معمولا ارزان ترین آن ها است، که شرایط کار را برآورده می کند.

حسگر های دما یک مثال کلاسیک از این موضوع می باشند. دو فناوری برجسته و مطرح در این زمینه، دماسنج های RTD و ترموکوپل ها می باشد. یک RTD شامل یک ورقه یا نوار فلزی است که جریان الکتریکی از آن عبور می کند. مقاومتی که جریان عبوری با آن روبرو می شود با تغییر دما در فلز تغییر می کند.

یک ترموکوپل نیز متشکل از دو سیم از جنس دو فلز غیر همنام است .

 

 که دو سر آن ها به هم متصل  دو سر دیگر آزاد است. در این حسگر در اثر تغییر دما در دو سر متصل به هم، ولتاژی در دو سر انتهایی دیگر تولید و با تغییر دما مقدار آن  تغییر می کند. هر دو این حسگر ها سیگنال هایی تولید می کند که می توانند به صورت الکترونیکی برای نمایش دما تفسیر گردند.

ترموکوپل ها، به طورکلی ارزان بوده ولی دقت کمتری نسبت به RTD ها دارند. اگر در یک کاربرد نیازی به کنترل بسیار دقیق دما نمی باشد، یک ترموکوپل ارزان قیمت به همراه یک حلقه ی PID با تنظیم خوب باید از عهده ی این کار برآید. ولی برای فرایند هایی که عملکرد صحیح آن ها تنها وابسته به یک سری دماهای بخصوص می باشد، نپرداختن پول بیشتر برای RTD هایی که دقت و درستی بزرگ تری را ارائه می کنند، اشتباه است.

همچنین اگر یک فرایند به چرخه های خنک سازی و گرمایش سریع و پیاپی نیاز داشته باشد، انتخاب یک حسگر سریع ممکن است ارزش هزینه ی بالا را داشته باشد. زیرا حسگر دما باید قبل از این که خیلی دیر شده باشد(برای هر نوع کاربردی) قادر به تشخیص دمای اندازگیری شده باشد. علی رغم ارزان بودن ترموکوپل ها ، این خانواده پاسخ سریع تری نسبت به RTD ها ارائه می دهند. لذا اگر سرعت تنها موضوع مهم کارایی می باشد، ترموکوپل را انتخاب نمایید.

/ 0 نظر / 21 بازدید