منو
سنسور دمای مولتی پوینت نوعی ابزار اندازه گیری دما است که دمای چندین نقطه را اندازه گیری می کند. این سنسور امکان اندازه‌گیری دما و عملکرد ایمن در پروژه ها و کاربردهای مختلف را فراهم می‌کند.
با در نظر گرفتن لزوم استفاده از این سنسورها در کاربردهای مختلف از جمله راکتورها و مخازن ذخیره‌سازی، برای مهندسان ابزار دقیق واجب است که با ساز و کار این سنسورها آشنایی لازم را داشته باشند.
با ما همراه باشید تا به بررسی این سنسورهای مهم و پرکاربرد بپردازیم.
سنسور دمای مولتی پوینت نوعی ابزار اندازه گیری دما است که از طریق یک نقطه دسترسی واحد، دمای چندین نقطه را اندازه گیری می کند.
این سنسور، مشخصات دما را از طریق ورودی های دمایی متعدد خود که در امتداد طول سنسور قرار می گیرند محاسبه می کند. تعداد نقاط ورودی هر سنسور می تواند تا 60 نقطه با یک نقطه نفوذ باشد.
کاربرد این سنسورها عمدتاً در صنایع پتروشیمی و صنایع نفت و گاز برای تنظیم پروفایل دمایی راکتورها، کراکرها و گاز مایع در مخازن است.
معماری های مختلفی برای طراحی و ابعاد این سنسور وجود دارد که بسته به شکل و اندازه مخزن، موقعیت سنسورها، کاربرد، فشار، دما، شرایط محیطی و محل قرارگیری خروجی سنسور انتخاب می شوند.
این سنسورهای محبوب اندازه‌گیری دما دارای ویژگی‌های مفید بسیاری هستند که مهندسان ابزار دقیق را متقاعد می‌کند تا از آن ها برای اندازه گیری دمای چند نقطه ای استفاده بکنند. برخی از این ویژگی ها عبارتند از:
– نظارت کارآمد بر مشخصات دما برای طیف گسترده ای از کاربردها
– امکان اندازه گیری مستقل دمای حداکثر 60 نقطه با یک نقطه نفوذ در ماده
– قابلیت تعویض سنسورها بدون نیاز به خاموش کردن سیستم
– قیمت مناسب
– امکان طراحی سفارشی با توجه به محدوده‌های مختلف دما و دقت اندازه گیری
– دقت بالا در اندازه گیری دما
– امکان تعویض سنسور در محل
– ارائه یک راه حل کامل اندازه گیری دما (فرستنده، محفظه، سنسور و ترموول را می توان به عنوان یک مجموعه کامل با استفاده از یک شماره مدل سفارش داد)
سنسور مولتی پوینت درجه حرارت را از نقاط مختلف در طول خود اندازه گیری می کنند. این حسگرها اغلب در صنایع شیمیایی و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند.
دلیل کاربرد زیاد این سنسورها، فراهم کردن مشخصات دمایی عالی برای راکتورهای شیمیایی، کراکرهای کاتالیزوری و برج ها می باشد. برای این کاربردها، سنسورهای مولتی پوینت دمایی کارآمدترین راه حل از نظر هزینه، نگهداری و جمع آوری داده ها هستند.
سنسورهای مولتی پوینت دمایی اجازه خواندن حداکثر 60 نقطه را می دهد که می تواند برای ارائه مشخصات دمایی کامل ستون، مخزن یا راکتور ارزیابی شوند. در ادامه به دو کاربرد اصلی این سنسورهای دمایی می پردازیم.
سنسور مولتی پوینت دمایی فرآیند نظارت و کنترل واکنش ها در راکتورهای شیمیایی را بهبود می بخشد. یک نمونه از نحوه استفاده این سنسورهای چند نقطه ای در تولید اسید آلی است.
بسیاری از اسیدهای آلی از طریق فرآیند اکسیداسیون گرمازا تولید می‌شوند. این واکنش شیمیایی در چندین لوله پر از کاتالیزور انجام می شود. اجزای واکنش به درون لوله‌ها جریان می‌یابند و به کمک کاتالیزور موجود واکنش هایی را تشکیل داده و سپس به صورت اسید از فرآیند خارج می شوند.
یک پارامتر مهم در طی این فرآیند، کنترل دمای عملیاتی است. یک سنسور دمایی مولتی پوینت می‌تواند مشخصات دمایی داخل یک لوله واکنش را اندازه گیری کند. از طریق نظارت بر مشخصات دما، جریان اجزای واکنش و خنک کننده را می توان برای به حداکثر رساندن خروجی فرآیند و راندمان واکنش کنترل کرد. همچنین از این سنسور برای اطمینان از کمتر بودن حداکثر دمای اندازه‌گیری شده فرآیند از حداکثر دمای مجاز نیز استفاده می شود.
در فرآیندهای تقطیر نفت خام، نفت خام گرم می شود و در یک لوله تقطیر قرار می گیرد. با قرار گرفتن در این لوله تقطیر، یک گرادیان دمایی قابل توجهی مشاهده می شود؛ به طوری که در طبقات پایینتر نفت با دماهای گرم تر و در طبقات بالاتر نفت با دماهای پایینتر قرار می‌گیرد. در داخل لوله، نفت خام با توجه به وزن و نقطه جوش اجزای متفاوت آن، به بخش هایی تقسیم می شود و همانطور که بخارات این اجزا به سمت بالا حرکت می کنند، به شکل مایع متراکم می شوند.
این اجزای متراکم توسط سینی‌هایی که نصب شده‌اند، در ارتفاعی قرار می‌گیرند که دمای ستون با نقطه تراکم آن جز خاص مطابقت دارد. مکان های سینی، یا نقاط برش، جایی هستند که محصولات تقطیر نفت خام از ستون استخراج می شوند. از سنسورهای مولتی پوینت دمایی می توان برای نظارت بر دما در این نقاط برش و کنترل مشخصات دمایی ستون تقطیر استفاده کرد.
روش های مختلفی برای تثبیت المان سنسور مولتی پوینت وجود دارد که در اینجا به مهم ترین آن ها می پردازیم.
در ساختار سنسور مولتی پوینت فشرده می‌توان دمای حداکثر 60 نقطه را با استفاده از ترموکوپل های با قطر کوچک در یک غلاف کنترل کرد. تعداد بالای نقاط اندازه گیری در این ساختار امکان نظارت بر دما با وضوح محلی بسیار خوب را فراهم می کند. این ویژگی، این سنسورهای دمایی چند نقطه ای را به راه حلی عالی برای تشخیص نقطه داغ در راکتورهای بلند یا ستون های تقطیر تبدیل می کند.
ساختار سنسور مولتی پوینت به کمک لوله راهنما برای ترموکوپل ها قابل استفاده است و می تواند برای لوله های 1 اینچ و یا بالاتر استفاده شود. در این ساختار، دو الی هشت سنسور ترموکوپل عایق‌شده در لوله‌های راهنمای جداگانه ای قرار گرفته و سپس به نقطه اندازه‌گیری مشخص شده وارد می‌شوند. در این طراحی، خمیدگی جزئی در نوک سنسور اندازه‌گیری ایجاد می‌شود که این خمیدگی، تماس با سطح لوله محافظ را تضمین می‌کند و پاسخ دمایی بهینه را می‌دهد.
به دلیل ویژگی این طرح در وجود خمیدگی در نوک سنسور، نمی‌توان از عناصر RTD در این طرح استفاده کرد. اندازه لوله محافظ، تعداد نقاط اندازه گیری را محدود می کند.
این سنسور به عنوان یک راه حل عالی برای همه کاربرد های دمایی که در آن وضوح محلی کمتر قابل قبول بوده و دسترسی بالایی مورد نیاز است، استفاده می شود.
در این طرح دو الی بیست ترموکوپل عایق شده و یا سنسور RTD استفاده می شود. سنسورهای دمایی انتخاب شده توسط فنرهای شعاعی روی دیواره داخلی لوله محافظ فشار داده می شوند تا تماس حرارتی بهتری با فرآیند ایجاد کند و بهترین زمان پاسخ ممکن را تضمین کند. همانطور که در شکل قابل مشاهده است، سر مهاربند فنری در دو نسخه مختلف موجود است. اگرچه طراحی مولتی پوینت فنری شعاعی اجازه تعویض ترموکوپل ها را به صورت جداگانه نمی دهد، اما کل مجموعه سنسور را می توان به عنوان یک واحد جایگزین کرد.
در این ساختار سنسور مولتی پوینت حداکثر 10 نقطه اندازه گیری در دسترس است. فنر لمینیت شده، ترموکوپل را به دیواره داخلی لوله محافظ فشار می دهد تا تماس حرارتی خوبی بین ترموکوپل و لوله محافظ ایجاد کند و پاسخ زمانی را سریع کند. مزیت این طرح این است که چارچوب نگهدارنده منعطف است و می تواند شکل لوله محافظ را دنبال کند. از این طرح همچنین می توان در کاربردهایی با ارتفاع زیاد استفاده کرد. در طرح فنری لمینیت شده نمی توان ترموکوپل ها را به صورت جداگانه تعویض کرد، اما کل مجموعه سنسور را می توان به عنوان یک واحد جایگزین کرد.
طرح سنسور مولتی پوینت فاصله ساز با داشتن حداکثر 10 نقطه اندازه گیری، یک جایگزین عالی برای کاربردهایی است که در آن‌هابه دلیل محدودیت ها نمی‌توان از طرح فنر لمینیت شده و شعاعی استفاده کرد. این طرح از دیسک های فاصله دهنده برای هدایت و نگه داشتن نوک نقاط اندازه گیری سنسور در موقعیت خود استفاده می کند. طراحی دیسک فاصله ساز عمدتاً در برنامه‌هایی استفاده می‌شود که زمان پاسخ اهمیت چندانی ندارد یا اندازه لوله حفاظتی مانع استفاده از طرح های دیگر می‌شود.
طراحی سنسور مولتی پوینت با قابلیت خم شدن آزادانه از چندین ترموکوپل MI-Cable یا حسگرهای RTD استفاده می کند که مستقیماً در فرآیند قرار می گیرند. کابل‌های MI این امکان را دارند که در فشارهای بالا با تنها یک نقطه نفوذ به فرآیند، با عبور دادن اجزای مختلف خود به نقاط مورد نیاز در داخل راکتور، به صورت سه بعدی دما را اندازه بگیرند. هنگامی که کابل های MI به فرآیند نفوذ می کنند، حسگرها را می توان با خم کردن کابل MI در آرایش سه بعدی مورد نظر قرار داد. با این قابلیت دیگر نیازی به نصب چندین سنسور چند نقطه ای مستقیم افقی یا عمودی برای انجام این کار نخواهد بود.
7 پاسخ
با سلام،
مقاله مفیدی بود
متشکرم
سلام خدمت شما دوست عزیز
ممنون از همراهی شما
ممنون از مقاله کاربردی که ارائه دادید.
سلام خدمت شما دوست عزیز
ممنون از همراهی شما
ممنون از مقاله خوبتون
اگر امکانش هست در خصوص مولتی پوینت های مخازن مقاله بزارید.
کاتالوگ این محصولات دارید
با سلام
برای اطلاعات بیشتر و دریافت کاتالوگ محصولات مرتبط لطفا با ایمیل زیر در ارتباط باشید:
info@kala.arvinnovin.com