تُعد أجهزة الإرسال والمستشعرات وآبار الحماية الحرارية من المكونات الأساسية لأنظمة قياس درجات الحرارة في العمليات الصناعية وتعمل هذه المكونات معًا لتوفير قياسات دقيقة وموثوقة لدرجة الحرارة من أجل ضمان سلامة العمليات الصناعية وكفاءتها وفيما يلي نظرة عامة على كل واحد من هذه المكونات
مرسلات درجة الحرارة هي أجهزة إلكترونية تقوم بتحويل إشارات القياس الواردة من حساسات درجة الحرارة إلى خرج تناظري بتيار 4–20 mA أو إلى بروتوكولات اتصال رقمية مثل HART وModbus. وإلى جانب وظائف تهيئة الإشارة وتضخيمها، تؤدي هذه الأجهزة دورًا مهمًا في نقل بيانات درجة الحرارة بشكل موثوق إلى أنظمة التحكم ومسجلات البيانات وأجهزة المراقبة الأخرى.
تساهم مرسلات درجة الحرارة في تحسين دقة القياس وموثوقية النظام من خلال تقليل التداخل والضوضاء في الإشارات. كما توفر المرسلات المتقدمة ميزات إضافية مثل التشخيص والمعايرة التلقائية والاتصال الرقمي، مما يتيح أداءً موثوقًا وفعالًا في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية.
حساسات درجة الحرارة هي أجهزة تقيس درجة حرارة البيئة المحيطة أو العملية الصناعية بشكل مباشر، وتولد إشارة كهربائية تتناسب مع درجة الحرارة المقاسة. وتشمل الأنواع الرئيسية لحساسات درجة الحرارة المستخدمة على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية ما يلي:
المزدوجات الحرارية (Thermocouples): تقيس المزدوجات الحرارية درجة الحرارة اعتمادًا على تأثير سيبك (Seebeck Effect). وتتميز بنطاقات قياس واسعة للحرارة وبنيتها المتينة.
حساسات درجة الحرارة المقاومة (RTD): تعتمد هذه الحساسات على مبدأ تغير المقاومة الكهربائية للعناصر المعدنية، وخاصة البلاتين، تبعًا لتغير درجة الحرارة. وتتميز بدرجة عالية من الدقة والاستقرار.
الثرمستورات (Thermistors): هي حساسات مصنوعة من مواد شبه موصلة وتتميز بحساسيتها العالية للتغيرات في درجة الحرارة. وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قياسات دقيقة ضمن نطاقات حرارية محدودة.
حساسات الأشعة تحت الحمراء (IR): تقوم هذه الحساسات بقياس درجة الحرارة دون تلامس من خلال اكتشاف الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الأجسام. وتُستخدم عادةً في التطبيقات التي لا تتطلب أو لا تسمح بالتلامس المباشر مع الجسم المراد قياس حرارته.
الأغلفة الحرارية هي أغلفة أو أنابيب واقية مصممة لحماية حساسات درجة الحرارة المستخدمة في العمليات الصناعية. وتؤدي مجموعة من الوظائف التي تساعد على حماية الحساسات في ظروف التشغيل الصعبة وضمان استمرارية القياس.
الحماية: تحمي الأغلفة الحرارية حساسات درجة الحرارة من ظروف العمليات القاسية، مثل الضغط المرتفع والمواد المسببة للتآكل والأضرار الميكانيكية، مما يساهم في إطالة عمرها التشغيلي.
العزل عن وسط العملية: في التطبيقات التي يتم فيها تركيب الحساس داخل مائع العملية، يمنع الغلاف الحراري التلامس المباشر بين الحساس والمائع، مما يتيح إجراء قياسات آمنة ودقيقة لدرجة الحرارة.
سهولة الاستبدال: في حالة تعطل الحساس أو الحاجة إلى أعمال الصيانة، تسمح الأغلفة الحرارية بإزالة الحساس واستبداله بسهولة دون الحاجة إلى إيقاف العملية الصناعية.
انتقال الحرارة: يتم تصميم الأغلفة الحرارية لتحسين انتقال الحرارة من مائع العملية إلى الحساس. ويساهم هذا التصميم في ضمان قياس درجة الحرارة بدقة وموثوقية.
