سنسورهای مهندسی سیم صنعتی: راهنمای انتخاب بی پروسه

تصور کنید که یک نقطه نظارت دما را به یک واحد فرآیند در حال اجرا اضافه کنید. شما باید کابل جدید را بکشید، یک مجرای جدید را وصله کنید، یک جعبه اتصال جدید را به هم متصل کنید و احتمالاً بخشی از خط را ببندید. به همین دلیل است که بسیاری از مهندسان کارخانه اکنون یک سنسور دمای بی سیم را به عنوان اولین انتخاب خود به جای مسیر سیمی قدیمی در نظر می گیرند.

چرا سنسورهای دمای بی سیم در تنظیمات صنعتی اهمیت دارند؟

مورد عملی برای اندازه‌گیری دمای بی‌سیم به سه مزیت قابل اندازه‌گیری منتهی می‌شود: هزینه نصب پایین‌تر، انعطاف‌پذیری بیشتر در محل قرارگیری، و دسترسی فوری به داده‌های پردازشی که از نگهداری پیش‌بینی‌کننده پشتیبانی می‌کنند.

در یک پالایشگاه یا کارخانه شیمیایی، یک نقطه دمای سیمی می‌تواند صدها دلار هزینه کابل، سینی، مجرا و نیروی کار داشته باشد. اگر نقطه دور از کابینت مارشال قرار گیرد، هزینه چندین برابر می شود. یک سنسور بی سیم بیشتر این موارد را از بین می برد. سنسور نصب می شود، راه اندازی می شود و به یک دروازه بی سیم موجود بدون استفاده از مس جدید متصل می شود.

انعطاف پذیری به همان اندازه اهمیت دارد. در یک کوره دوار، یک تسمه متحرک، یا یک پایه آزمایش، نقطه اندازه گیری ممکن است تغییر کند. یک کاوشگر بی سیم را می توان در عرض چند دقیقه تغییر مکان داد. و از آنجایی که داده های بی سیم می توانند به یک سیستم کنترل توزیع شده یا یک پلت فرم نظارت مبتنی بر وب جریان پیدا کنند، اپراتورها می توانند دمای یکسان را در اتاق کنترل و یک دستگاه تلفن همراه مشاهده کنند.

داده های یک نقطه بی سیم نیز نظارت بر وضعیت را آسان تر می کند. مهندسان فرآیند می توانند روند دما را با داده های ارتعاش پمپ، جریان موتور یا نتایج کیفیت محصول مقایسه کنند. تغییر آهسته دما می تواند نشان دهنده رسوب در مبدل حرارتی، تخریب عایق یا شروع خرابی یاتاقان باشد. ثبت این روند با بررسی دستی دما دشوار است، اما دقیقاً همان چیزی است که یک سنسور متصل به طور خودکار ثبت می کند.

معیارهای کلیدی عملکرد برای انتخاب سنسور دمای بی سیم

انتخاب سنسور دمای بی سیم صنعتی مناسب با عنصر حسگر شروع می شود نه رادیو. نوع کاوشگر، مواد و کلاس دقت تعیین می کند که آیا واحد می تواند به طور قابل اعتماد به فرآیند خدمت کند یا خیر.

برای یک کوره 1200 درجه سانتیگراد، یک پروب ترموکوپل نوع K از جنس فولاد ضد زنگ با یک لوله محافظ سرامیکی کار می کند. برای یک کوره 1800 درجه سانتیگراد، ترموکوپل پلاتین-رودیوم بهتر است. برای یک دستگاه مواد غذایی، یک پروب PT100 از جنس استنلس استیل با اتصال بهداشتی مهر و موم شده مورد نیاز است. هر برنامه دارای محدوده دمایی، زمان پاسخگویی و محیط خوردگی خاص خود است.

دقت معمولاً به صورت کلاس A یا کلاس B برای آشکارسازهای دمای مقاومت PT100 بیان می شود. کلاس A حدود 0.15± درجه سانتیگراد در 0 درجه سانتیگراد است و کلاس B حدود 0.30 ± درجه سانتیگراد است. برای ترموکوپل ها، کلاس های تحمل از IEC 60584 پیروی می کنند و به نوع ترموکوپل بستگی دارد.

سمت بی سیم فاکتورهای انتخاب خاص خود را دارد. پروتکل های صنعتی مانند WirelessHART و ISA100.11a شبکه مش قوی را برای کارخانه های فرآیندی ارائه می دهند. LoRa و NB-IoT برد بلند با مخازن ذخیره سازی از راه دور و تجهیزات فضای باز مناسب هستند. عمر باتری یک کلید دیگر است: سنسوری که یک بار در دقیقه نمونه برداری می کند، سال ها کار می کند، در حالی که سنسوری که هر چند ثانیه یک بار نمونه برداری می کند، نیاز به باتری بزرگتر یا طراحی قدرت چرخه ای دارد.

رابطه بین نرخ نمونه برداری و عمر باتری اغلب اشتباه گرفته می شود. سنسوری که یک بار در دقیقه گزارش می دهد ممکن است به مدت شش سال با باتری استاندارد کار کند. همان سنسوری که هر ده ثانیه گزارش می دهد می تواند باتری را در هجده ماه خالی کند. برای اکثر نظارت های فرآیند، سرعت به روز رسانی کندتر کاملاً کافی است. برای حلقه های کنترلی که نیاز به پاسخ سریع دارند، اندازه گیری سیمی را در جای خود نگه دارید و از نقطه بی سیم به عنوان ورودی نظارت استفاده کنید.

سنسور دمای صنعتی فشرده با پایه پیچ فولادی ضد زنگ و پروب PT100K این سنسور درجه حرارت صنعتی دارای پایه پیچ فولادی ضد زنگ و پروب PT100K است که برای اندازه گیری قابل اعتماد در نظارت بر فرآیند در جایی که نیاز به نصب دائمی است طراحی شده است. این سیستم های بی سیم را با ارائه یک نقطه اندازه گیری سیمی پایدار تکمیل می کند. مشاهده محصول →

ادغام مانیتورینگ دمای بی سیم با ابزار دقیق موجود

حسگرهای دمای بی سیم نیازی به جایگزینی معماری کنترل موجود شما ندارند. آنها معمولاً به عنوان منبع جدیدی از متغیرهای فرآیند در آن قرار می گیرند.

یک فرستنده دما سیگنال سنسور را تنظیم می کند. در اجرای بی سیم، همان عملکرد فرستنده در هد بی سیم یا محفظه جداگانه تعبیه شده است. خروجی فرستنده می تواند مستقیماً به دروازه ای اجرا شود که داده های بی سیم را به 4-20 میلی آمپر، HART، Modbus یا اترنت برای مطابقت با سیستم کنترل ترجمه می کند.

برای کارخانه‌هایی که قبلاً از فرستنده‌های دمای سیمی استفاده می‌کردند، انتقال به بی‌سیم اغلب شامل نصب یک نقطه اندازه‌گیری دوم در همان مکان فرآیند است، یکی سیمی و دیگری بی‌سیم. خواندن بی سیم به عنوان یک بررسی متقاطع یا به عنوان یک ورودی اضافی برای حلقه های بحرانی عمل می کند. برای نصب های جدید، یک فرستنده بی سیم می تواند سیگنال اولیه را بدون هزینه سینی کابل جدید تامین کند.

کنترل کننده های دما نیز نقش دارند. در صورتی که سیستم کنترل از دروازه بی سیم پشتیبانی می کند، می توان از ورودی دمای بی سیم به عنوان سیگنال بازخورد برای کنترل کننده PID استفاده کرد. در عمل، بسیاری از کارخانه ها از حسگر بی سیم به عنوان ورودی نظارتی استفاده می کنند و حلقه کنترل اصلی را سیمی نگه می دارند. این رویکرد ترکیبی بهترین های هر دو جهان را ارائه می دهد: هزینه نصب کم برای داده های اضافی و قابلیت اطمینان بالا برای حلقه های بحرانی.

فرستنده دمای یکپارچه کاملا ایزوله این فرستنده یکپارچه ورودی‌های RTD و ترموکوپل‌های مختلف را می‌پذیرد و یک خروجی آنالوگ ایزوله مناسب برای ادغام در سیستم‌های کنترل فراهم می‌کند. این امکان استفاده از سیگنال‌های حسگر بی‌سیم را به عنوان ورودی‌های نظارتی در عین حفظ قابلیت اطمینان حلقه سیمی فراهم می‌کند. مشاهده محصول →

کاربردهای صنعت و ملاحظات عملی

در یک کارخانه پتروشیمی، نقاط دمایی بی سیم در مخازن ذخیره سازی، خطوط انتقال و سیستم های فلر رایج است. آنها همچنین برای مطالعات فرآیند موقت مفید هستند، زیرا خدمه می توانند یک سنسور موقت را بدون خاموش کردن واحد اضافه کنند. ببینید این شرکت چگونه پشتیبانی می کند ابزار دقیق صنعت پتروشیمی برای جزئیات بیشتر

در بخش ماشین آلات مواد غذایی، کاوشگر باید از استانداردهای بهداشتی پیروی کند. یک پروب سوزنی دستی یا یک پروب PT100 مهر و موم شده با درپوش بهداشتی با این وظیفه مطابقت دارد. بدنه حسگر باید به راحتی تمیز شود و در برابر آب شستشو مقاوم باشد. شما می توانید در مورد این شرکت اطلاعات بیشتری کسب کنید سنسورهای دما برای ماشین آلات مواد غذایی .

کارخانه های شیمیایی و روزانه اغلب با جوهای خورنده روبرو هستند. پروب فولادی ضد زنگ 316 با پوشش PTFE یا لوله محافظ سرامیکی عمر مفید را افزایش می دهد. درجه حفاظت ابزار باید حداقل IP65 باشد و اگر سنسور در یک منطقه خطرناک طبقه بندی شده نصب شده باشد، محفظه ضد انفجار ضروری است.

نکات منبع یابی برای تیم های تدارکات و مهندسی

هنگامی که درخواستی برای سنسورهای دمای بی سیم صنعتی ارسال می کنید، مطمئن شوید که اطلاعات زیر را درج کرده اید:

• محدوده دما و دمای عادی فرآیند مورد انتظار
• کلاس دقت مورد نیاز برای عنصر سنسور
• نوع اتصال فرآیند، طول پروب و مواد غلاف
• محیط: وجود رطوبت، ارتعاش، خوردگی یا دمای بالای محیط
• سیستم اتوماسیون موجود و پروتکل مورد نظر برای سیگنال بی سیم
• الزامات صدور گواهینامه مانند ATEX، IECEx، CE، یا تاییدیه ضد انفجار محلی

کار با سازنده ای که می تواند طرح های پروب سفارشی را ارائه دهد، چرخه انتخاب را کوتاه می کند. یک تامین کننده مستقیم کارخانه، دید واضح تری از کیفیت و تحمل مواد ارائه می دهد. همچنین در مورد منبع فرستنده بی سیم، تعویض باتری و نحوه راه اندازی دستگاه به دروازه بپرسید.

نظارت بر دمای بی سیم دیگر یک مفهوم خاص نیست. این یک راه ساده برای اضافه کردن نقاط اندازه گیری، کاهش کار نصب و دسترسی بیشتر به داده های کارخانه است. تصمیم کلیدی این نیست که آیا از بی سیم استفاده کنید یا خیر، بلکه نحوه انتخاب پروب مناسب، فرستنده مناسب و پیوند رادیویی مناسب برای فرآیند است.