تصنيف أجهزة إرسال درجة الحرارة: أجهزة إرسال درجة الحرارة بالتلامس وأجهزة إرسال درجة الحرارة بدون تلامس

تصنيف أجهزة إرسال درجة الحرارة: أجهزة إرسال درجة الحرارة بالتلامس وأجهزة إرسال درجة الحرارة بدون تلامس

درجة الحرارة كمية فيزيائية تعبر عن مدى سخونة أو برودة جسم ما، وهي معيار قياس بالغ الأهمية وشائع الاستخدام في العمليات الصناعية والزراعية. يُعد مستشعر درجة الحرارة أقدم أنواع المستشعرات وأكثرها استخدامًا. ونظرًا لأهمية قياس درجة الحرارة، يحتل مستشعر درجة الحرارة المرتبة الأولى بين أنواع المستشعرات المختلفة ، إذ يمثل حوالي 50% من إجمالي المستشعرات. بدأ استخدام درجة الحرارة في القياس منذ مطلع القرن السابع عشر. وبفضل تقنية أشباه الموصلات، تم تطوير مستشعرات حرارية شبه موصلة، ومستشعرات درجة حرارة من نوع PN، ومستشعرات درجة حرارة متكاملة خلال هذا القرن.

تقيس مستشعرات درجة الحرارة بشكل غير مباشر من خلال تغيير بعض خصائص الأجسام بتغير درجة الحرارة. تتغير خصائص العديد من المواد والمكونات بتغير درجة الحرارة، لذا يوجد عدد كبير من المواد التي يمكن استخدامها كمستشعرات لدرجة الحرارة. وتشمل هذه التغيرات في المعايير الفيزيائية لمستشعر درجة الحرارة: التمدد، والمقاومة، والسعة، والقوة الدافعة الكهربائية، والخصائص المغناطيسية، والتردد، والخصائص البصرية، والضوضاء الحرارية، وغيرها.

ينقسم نمط التلامس بين مستشعر درجة الحرارة والوسط المراد قياسه إلى نوعين: التلامس المباشر وعدم التلامس. يتطلب مستشعر درجة الحرارة التلامسي الحفاظ على اتصال حراري مع الوسط المراد قياسه، لضمان تبادل حراري كافٍ بينهما للوصول إلى نفس درجة الحرارة. أما مستشعر درجة الحرارة غير التلامسي، فلا يحتاج إلى التلامس المباشر مع الوسط المراد قياسه، بل تنتقل إليه الحرارة عبر الإشعاع أو الحمل الحراري للوسط نفسه. تتميز هذه الطريقة بقدرتها على قياس درجة حرارة المواد المتحركة (مثل درجة حرارة محامل قطار بطيء الحركة، أو درجة حرارة فرن أسمنت دوار) والأجسام ذات السعة الحرارية المنخفضة (مثل توزيع درجة الحرارة في الدوائر المتكاملة).

يُعدّ قياس درجة الحرارة عن بُعد الميزة الأبرز لمقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، إذ يُتيح للمستخدمين قياس درجة حرارة الأهداف التي يصعب الاقتراب منها أو تحريكها بسهولة. يستطيع مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء حساب درجة حرارة سطح الجسم عن طريق قياس شدة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة منه دون لمسه. وهو مستشعر متكامل يعمل بالأشعة تحت الحمراء، حيث يضمّ المستشعر والنظام البصري والدائرة الإلكترونية داخل غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ. يتميز بسهولة تركيبه، إذ يُمكن توصيله بسرعة بموقع التركيب عبر الخيط القياسي الموجود على الغلاف. كما تتوفر خيارات متنوعة (أجهزة مختلفة، شاشات كبيرة، مسجلات إلكترونية، أغطية واقية من التسرب، مؤشرات ليزر، حوامل تثبيت قابلة للتعديل، وغيرها) لتلبية متطلبات ظروف العمل المختلفة.

تتوفر أنواع عديدة من مجسات درجة الحرارة التلامسية، مثل جهاز إرسال درجة الحرارة الفردي Prince Shell. يتميز هذا الجهاز بغلاف مقاوم للماء يُثبّت على الحائط، ويُستخدم غالبًا في البيئات الخارجية والمواقع ذات الظروف القاسية. ويعتمد الجهاز على واجهة صناعية قياسية تُخرج إشارة كمية تناظرية بجهد 4-20 مللي أمبير/0-10 فولت/0-5 فولت، مما يسمح بتوصيله بأجهزة عرض رقمية ميدانية، ووحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)، ومحولات تردد، ووحدات تحكم صناعية، وغيرها من المعدات.

نظراً لاتساع نطاق قياس درجات الحرارة في الإنتاج الصناعي والزراعي، من بضع مئات من الدرجات تحت الصفر إلى عدة آلاف من الدرجات فوق الصفر، فإن أجهزة استشعار درجة الحرارة المصنوعة من مواد مختلفة لا يمكن استخدامها إلا ضمن نطاق محدد. ولتوفير خيارات ملائمة لمختلف المواقع، نوفر أنواعاً متعددة من مجسات درجة الحرارة ليختار منها العملاء، والتي تُستخدم على نطاق واسع في غرف الاتصالات، ومستودعات التخزين، وأنظمة التحكم الآلي، وغيرها من الأماكن التي تتطلب مراقبة درجة الحرارة. وتشمل هذه الأنواع:

مسبار فولاذي مسطح ممتد: يتميز هذا المسبار بسطحه المسطح ومساحة تلامسه الكبيرة مع سطح الجسم المراد قياس درجة حرارته. يوفر هذا المسبار دقة أعلى في قياس درجة الحرارة، ولكنه يتطلب من المستخدم تركيب أداة تثبيت خاصة به. المسبار مقاوم للماء، ويتراوح نطاق قياسه بين -40 و+80 درجة مئوية.

مسبار دائري ممتد من الفولاذ المقاوم للصدأ: هذا المسبار أكثر تنوعًا، ومحكم الإغلاق تمامًا، ومقاوم للماء، ومناسب لقياس درجة حرارة السوائل، نطاق درجة الحرارة: -40 إلى +80 درجة مئوية؛

المسبار المغناطيسي المطبق: المسبار مغناطيسي، ويمكن امتصاصه على سطح المعدن، وقياس درجة حرارة سطح المعدن، والمسبار مقاوم للماء، ونطاق درجة الحرارة: -40 إلى 80 درجة مئوية؛

مسبار درجة حرارة فائقة الارتفاع ممتد: مسبار مزود بكابل سلكي عالي الحرارة، نطاق المراقبة من 0 إلى +300 درجة مئوية؛

مسبار درجة حرارة منخفضة للغاية ممتد: نطاق المراقبة -100~+200 درجة مئوية؛

مسبار ملولب رباعي الأطراف ممتد: يُستخدم لقياس درجة حرارة الماء في أنبوب الماء؛ وصلة أنبوب الماء على شكل حرف T أو أنبوب الماء. يحتوي طرفه على لولب رباعي النقاط، وهو متوافق مع هذا المسبار. نطاق القياس من -40 إلى +80 درجة مئوية.

في الإنتاج والحياة، يُعد قياس درجة الحرارة والتحكم بها أمراً بالغ الأهمية لضمان جودة المنتج، وتحسين كفاءة الإنتاج، وترشيد استهلاك الطاقة. كما أن سلامة الإنتاج وتعزيز تنمية الاقتصاد الوطني لهما دورٌ بالغ الأهمية.

ثمة حاجة ماسة إلى مزيد من الأبحاث حول هذا الموضوع، وذلك لتوفير أدلة قوية وحاسمة على تأثيراته على أجهزة الاستشعار الأصلية. ومع ذلك، فقد قدمت دراسات حديثة رؤى قيّمة حول كيفية مساهمة إدخال هذه المواد في تحسين أنظمة الرصد البيئي.

شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة، لتكون الشركة الرائدة عالمياً في المنتجات والخدمات والحلول التي تمكن وتغير الطريقة التي يجمع بها المستهلكون والشركات المعلومات ويديرونها ويوزعونها ويتواصلون بها.

إن زيادة وعي المستهلكين وتزايد الاهتمام بتحسين أجهزة الاستشعار الأصلية يدفعان سوق المنتجات.

يمكن استخدامه بطرق متنوعة.