ابزار دقیق ۵

1

ابزار دقیق ۵

ابزار دقیق ۵ 600 400 مدیرسایت آهن یک

ابزار دقیق ۵

۳-۲-۲- اندازه گيرهاي خازني

در اين نوع اندازه گير بر اساس اصل فيزيكي
A
ε = C كه در آن A:سطح جوشن ها، d:فاصله جوشن ها
از يكديگر و εضريب دي الكتريك مي باشد همانطور كه درشكل (۲-۱۰ (نشان داده شده با تغييرات درd
ظرفيت خازن را تغيير مي دهيم(A ,ε ثا بت فرض ميشود)اين تغييرات راتوسط يك اسيلاتور به تغييرات
فركانس تبديل ميشود.

اساس_كار_اندازه_گير_خازني

مزاياي اين اندازه گير

۱ -دقت وحساسيت بهتر در اندازه گير
۲ -ميدا ن مغناطيسي محيط كار در اندازه گيري تاثيري ندارد

۴-۲-۲-ترانسفورماتور تفاضلی خطی LVDT

اين اندازه گيرها بر اساس اصل كوپلاژ مغنا طيسي بين سيم پيچهاي اوليه وثا نويه يك ترا نسفورماتور كار
مي كند

1

1

با توجه به شكل(۲-۱۱ )  اگر هسته بين دو سيم پيچ ثا نويه ۱و۲ باشد ولتاژ خروجي
صورتيكه هسته به سمت بالا حركت كند دامنه ولتاژ در ثا نويه ۱ بيشتر از ثا نويه ۲ گرديده و ولتاژ Vo همفاز با
ورودي در خروجي ديده ميشود ودر صورتيكه هسته بسمت پائين حركت كند دامنه ولتاژ ثانويه۲ بيشتر از۱ شده
و ولتاژ خروجي با ۱۸۰ درجه اختلاف فاز نسبت به ورودي ظا هر ميشود.

مزاياي اين اندازه گير

۱ -مدارات ساده و ارزا نترنياز دارد
۲ -پلاريته ولتاژ خروجي از آنها جهت حركت نسبت به وضعيت صفر را مشخص مي كند
۳ -حوزه اندازه گيري حدود ۲ ± سانتيمتر است
۴ -بسيار محكم و با استقامت
براي افزايش حوزه ا ندازه گيري مي توان از اهرم يا چرخ دنده استفاده نمود

معايب اين اندازه گير

حساسيت به ميدان مغناطيسي

۵-۲-۲-اندازه گيرهاي آلتراسونيك

شكل (۲-۱۲ ) يك اندازه گير آلتراسونيك ا ست

1

داخل غلاف موجبر يك سيم هادي به ضخامت ۰۵٫۰ ميلي متركه داخل لوله اي تو خالي به قطر ۵۵٫۰
ميلي متر قرار دارد(جنس لوله آلياژي مخصوص كه مستقل از حرارت) و توسط مواد تضعيف كننده امـواج صـوتي
در اطراف لوله اثر نويز خارجي حذف شده است بصورت شكل(۲-۱۳)

1

قطار پالس در طول سيم هادي ارسال ميگردد عبور جريان الكتريكي از سيم موجب ايجاد ميدان
مغناطيسي در اطراف آن ميشود در اثر برخورداين ميدان با ميدان ناشي از آهنربا يك سيگنال ايجاد ميشودكه با
سرعت مافوق صوت در طول موجبر انتقال مي يابد پالسهاي ايجاد شده توسط گيرنده دريافت ميشود با اندازه
گيري اختلاف زمان ارسال پالس الكتريكي و دريافت پالس مكانيكي موقعيت آهنربا در موجبر مشخص مي شود و
اين موقعيت توسط مدارهاي الكترونيكي تبديل به ولتاژ dc مي شود.

مزاياي اين اندازه گير

۱ -اين اندازه گير در طولهاي مختلف تا حدود ۱۰ متر ساخته ميشود
۲ -دقت و سرعت خوبي دارد
۳-حد تفكيك آن حدود۱٫۰ميلي متر مي باشد

۳-۲- دما و روشهاي اندازه گيري آن

كي از كميتهاي مهم در پروسههاي صنعتي دما ميباشد. شايد بندرت بتوان پروسهاي پيدا كرد كه دما،
اندازهگيري و كنترل آن نقشي در كنترل و اجراي پروسه نداشته باشد. بطور كلي چهار روش كلي براي
اندازهگيري دما وجود دارد كه بر اساس چهار اصل اساسي ذيل كار ميكنند:
۱ -انبساط يك ماده بوسيله دما، كه تغييري در طول، حجم و فشار ايجاد ميكند كه نمونه بارز آنها
ترمومترهاي جيوهاي يا الكلي هستند.
۲ -تغيير در مقاومت الكتريكي بوسيله دما، كه در اندازهگيرهاي مقاومتي و ترميسترها استفاده ميشوند.
۳ -تغيير در ظرفيت اتصال دو فلز غيرمشابه بوسيله دما،كه در ترموكوپلها مورد استفاده قرار ميگيرد.
۴ -تغيير در انرژي تابشي بوسيله دما، كه در اندازهگيرهاي تشعشعي و نوري مورد استفاده قرار ميگيرند.

۱-۳-۲ اندازه گیری انبساطی

قديمي ترين روش اندازهگيري دما، اندازهگيري انبساط يك كميت فيزيكي مانند طول، سطح و حجم
بوسيله دما ميباشد. در اين روش دما به يك كميت مكانيكي(معمولا جابجايي) تبديل ميگرددبعبارت
ديگراصل فيزيكي مورداستفاده در اين اندازه گيرهاتغيير حجم اجسام دراثرتغيير دما مي باشد

حدپايين وبالاي حوزه اندازه گيري،نقطه انجمادوجوش مايع موردنظر محدودميشود.

ترمومتر جيوهاي و الكلي مثال آشناي اندازهگيرهاي انبساطي هستند. اين اندازهگيرها دما را به جابجايي
ستون جيوه يا ستون الكل در لوله، تبديل ميكند. در بسياري از موارد براي استفاده از مزاياي كميتهاي
الكتريكي، كميت اندازهگيري شده مثلاً تغيير ارتفاع جيوه در لوله را به يك كميت الكتريكي تبديل ميكنند.
اگر به دور لوله ترمومتر جيوهاي يك سيمپيچ بسته شود، آنگاه تغييرات ارتفاع ستون جيوه را ميتوان به
تغييرات ضريب خودالقائي سيمپيچ تبديل نمود و با استفاده از مدارات واسط ديگر دماي اندازهگيري شده را به
يك كميت الكتريكي تبديل كرد. شماي ترمومتر جيوهاي در شكل (۲-۱۴) نشان داده شده است

ترمومتر-جیوه-ای

۱-۱-۳-۲- اندازه گيرهاي دما از طريق فشار گاز

در اندازهگيرهاي دما از طريق فشار گاز از قانون گازهاي ايدهآل(كامل) استفاده ميشود.
cons t T
PV = tan
در رابطه فوق، P فشار گاز، V حجم گاز و T دماي گاز است.
بر اساس قانون گازهاي ايده آل (كامل) در صورت ثابت بودن حجم، افزايش دما موجب افزايش فشار
ميشود. شكل(۲-۱۵(ساختمان كلي چنين اندازهگيري رانشان ميدهد. اين اندازهگير از يك مخزن و يك لوله
مسدود(لوله بوردن) كه با يك گاز كامل (معمولا نيتروژن) پر شده، تشكيل شده است. با توجه به ثابت بودن
حجم، در اثر افزايش دما فشار گاز افزايش يافته، موجب جابجايي انتهاي لوله ميگردد. اين اثر به پديده لوله
بوردن مشهور است. جابجايي لوله بوردن ميتواند بعنوان دماي اندازهگيري شده مقياس گردد. در عمل براي
افزايش جابجايي، لوله بردون را بصورت مارپيچ و يا بشكلهاي ديگر ميسازند (شكل ۲-۱۶)

شكلهاي-ديگر-لوله-بوردن

۲-۱-۳-۲-  اندازه گيرهاي دما از طريق فشار بخار

اندازهگيرهاي دما از طريق فشار بخار از لحاظ ساختمان و قطعات شبيه اندازهگير دما از طريق فشار گاز
است، با اين تفاوت كه اولاً بجاي گاز از مايع فرار مانند اتر استفاده ميشود، ثانياً تمام حجم مخزن از مايع
پرنميشود بلكه در شرايط عادي در بالاي مخزن و در لولهها بخار وجود دارد و در واقع فشار توسط بخار به
قسمت انتهائي لوله بوردن منتقل ميگردد. شكل ( ۲-۱۷ ) ساختمان كلي اين اندازهگير را نشان ميدهد. در
انتخاب مايع اينگونه اندازهگيرها مي بايستي به نكاتي چند توجه نمود :
۱ -نقطه جوش مايع مي بايستي كمتر از كمترين دمائي باشد كه ميخواهيم اندازهگيري كنيم.
۲ -مايع مورد استفاده مي بايستي از لحاظ شيميايي بياثر باشد تا موجب خوردگي مخزن و لوله ها نشود.

شكل-كلي-اندازه-گيره-اي-دما-از-طريق-فشار-بخار

معايب اين اندازه گير

۱ -تغيير حجم لوله با درجه حرارت
۲ -كامل نبودن گاز مورد استفاده

۳-۱-۳-۲- اندازه گير دما از نوع دو فلزي (bimetal)

اندازه گيره اي دما دو فلزي بر اساس خاصيت متفاوت بودن ضريب انبساط اجسام ساخته ميشوند. ضريب
انبساط يك جسم بگونهاي بيانگر افزايش طول جسم ناشي از افزايش دما است. در اندازه گيرهاي دما دو فلزي
مطابق شكل(۲-۱۸) دو فلز مختلف را كه در دماي محيط هم طول هستند، به يكديگر متصل ميشوند. فرض
كنيد ضريب انبساط فلز A بيشتر از ضريب انبساط فلز B باشد. با افزايش دما، طول هر دو فلز افزايش مييابد
اما چون ضريب انبساط فلز A بيشتر از فلز B است، بنابراين تغيير طول فلز A بيشتر بوده است از اين پديده
در ساخت اندازهگيرهاي دماي بيمتال استفاده ميشود. در عمل براي افزايش تغييرات طول در اثر تغييرات
دما، بيمتال را به صورت حلزوني و يا مارپيچ ميسازند(شكل۲-۱۹ ) .تغييرات طول را مي توان مستقيما
بعنوان دماي اندازهگيري شده مقياس نمود و يا آن را به سينگالهاي الكتريكي و غيره تبديل كرد. فلزهاي مورد
استفاده معمولاً از آلياژهاي آهن- نيكل ميباشند. اندازه گيري هاي بيمتال ارزان، ساده، محكم و با دوام
ميباشند و معمو لاً براي كنترلهاي خاموش- روشن، حفاظت و هشدار دهندهها مورد استفاده قرار ميگيرند.

1

۲-۳-۲ – اندازه گيرهاي الكتريكي دما

اين اندازه گير،دما رابگونه اي تبديل به كميتي الكتريكي مي كندو به سه دسته تقسيم ميشود.
۱ -ترموكوپل ها
۲ -اندازه گيره اي مقاومتي دما
۳ -اندازه گيره اي نيمه هادي دما