کالیبراسیون RTD

کالیبراسیون RTD چیست؟

برای اندازه گیری دما در صنعت همواره گزینه های بسیاری برای انتخاب وجود دارد. مانند ترنسمیتر های مادون قرمز، دما سنج های بی متال و گازی و غیره. 

هر یک از این گزینه ها بسته به نوع و کاربرد آن در فرایند انتخاب می شود. غالبا برای اتوماسیون صنعتی ترموکوپل ها و سنسور های مقاومتی (RTD ) گزینه های مناسبی هستند. مزیت آنها خوانش دقیق و قابل اعتماد است. 

هر یک از آنها مزایای منحصر به فرد خود را دارا هستند و مطابق با نیاز و عملکرد آنها را می توان انتخاب کرد.

ترموکوپل ها اغلب برای سیگنال های قوی استفاده می شوند و توانایی مقاومت در مقابل لرزش های شدید و محدوده دمایی بالا تا 2300 درجه سانتی گراد را دارند. 

از سوی دیگر RTD ها در فرایند هایی که نیاز به دقت بالا و حداقل دریفت را دارند استفاده می شوند. RTD  مخفف Resistance Temperature Detector    است. سنسوری که دما را با تغییرات مقاومت الکتریکی اندازه گیری می کند. 

دقت RTD ها از ترموکوپل ها بیشتر است. این سنسور ها محدوده وسیعی از 196 – درجه سانتی گراد تا 600 درجه سانتی گراد را به صورت دقیق اندازه گیری می کند. 

ترموکوپل ها برای اندازه گیری دما به اتصال سرد نیاز دارند اما RTD ها به این صورت نیستند. 

کاربرد هایی که نیاز به دقت بالایی در اندازه گیری دما دارند به RTD  ها متکی هستند مانند:

• فرایند های دارویی 
• فرایند های شیمیایی و پالایشی 
• تاسیسات برودتی 
• سیستم های برودتی 
• سیستم های اطفاِء حریق 
• نظارت بر عملکرد کمپرسورها 

چرا RTD ها نیاز به کالیبره دارند؟ 

RTD ها معمولا دقت بالایی را حتی بدون کالیبراسیون از خود نشان می دهند اما مواردی وجود دارد که نیاز به اطمینان از عملکرد این سنسور ها می تواند مفید باشد. پیشرفت در صنایع شیمیایی ،پالایشی و نیرو نیازمند به همین مورد است.

مهندسین و تیم های ایمنی برای کنترل دقیق واکنش های شیمیایی نیازمند دقت بالای سنسورها هستند تا از افزایش دما جلوگیری کنند. 

برای پیشگیری ار خاموشی های اضطراری نیاز به تجزیه و تحلیل دمای واقعی است تا شرایط غیر عادی را شناسایی کرد. 

آنها روابط مقاومت به دما را برای هر عنصر با استفاده از داده ها و ضرایب کالیبراسیون می توانند محاسبه کنند.

مورد بعد الزامات کارخانه ها و صنایع است. صنایعی مانند داروسازی و صنایع غذایی باید اطمینان حاصل کنند که تمامی ابزارها و سنسور ها عملکرد درست و دقیقی دارند و کالیبره آنها به درستی انجام شده است. 

واحدهایی چون پاستوریزاسیون برای عملکرد درست نیازمند حفظ اختلاف دمای ورودی و خروجی به صورت دقیق  می باشند.

سازمان های نظارتی نیز برای رعایت استاندارد شرکت ها و صنایع ، برنامه کالیبراسیون مجدد را بر اساس جداول زمانی توصیه می کنند.

کالیبراسیون تاییده ای ارئه می دهد که ابزار ساخته شده با مشخصات مطابقت دارد و دقت و صحت در اندازه گیری را تضمین می کند. 

RTD ها رانش قابل توجهی را تجربه نمی کنند و همین امر باعث می شود که نیاز به برنامه کالیبراسییون مجدد نداشته باشد البته بسته به شرایطی که ممکن است RTD ها را تحت فشار قرار دهد ممکن است نیازمند به کالیبره باشند شرایطی مانند:

• قرار گرفتن سنسور در محدوده دمایی بالاتر از محدوده مشخص شده 
• قرار گرفتن در معرض ارتعاشات شدید 
• چرخه دمایی شدید 

مراحل کالیبراسیون RTD 

 در گام نخست باید ابزار مورد نیاز برای کالیبره را آماده کرد. ابزاری مانند: 

• کالیبراتور مولتی فانکشن 
• مولتی متر استاندارد 
• پارچه برای تمیزکردن 
• کالیبراتور دما ی حمام خشک 
• ترموکوپل مرجع 
• دما سنج دیجیتال استاندارد

 بعد از رعایت کردن نکات ایمنی قبل از کالیبراسیون ، تنظیم کالیبراسیون آغاز می شود.

محیطی که برای کالیبراسون انتخاب میشود باید کاملا بدون تداخل و لرزش الکترومغناطیسی باشد و همچنین تهویه و نور مناسب لازمه کار آزمایشگاه می باشد. 

RTD و سیم های مربوط به آن را بررسی کرده و سپس سطح حسگر را تمیز کرده تا از هر گونه گرد و غبار پاک شود. 

سپس RTD را درون کالیبراتور بکوک خشک قرار دهید. در انتخاب ترموول درون بلوک خشک دقت کنید که استاندارد مناسب و محدوده دمایی مناسب با سنسور را داشته باشد.

مطمئن شوید که RTD  به طور کامل درون دستگاه کالبراتور قرار گرفته باشد. عمق دستگاه کالیبراتور با RTD باید متناسب باشد اندازه غوطه وری در برگه اطلاعات دستگاه مشخص شده است. 

از یک کالیبراتور مولتی فانکشن استفاده کنید و پایانه های RTD را برای اندازه گیری وصل کنید. 

محدوده دمایی RTD را قبل از تنظیم کالیبراتور بلوک خشک بررسی کنید. مطمئن شوید که از محدوده دمایی تجاوز نمی کند. می توان از برگه مشخصات و پلاک RTD اطلاعات مورد نیاز برای تنظیم کالیبراتور را مشاهده کرد. 

جدول محدوده دمایی RTD

پس از بررسی اتصالات و مطمئن شدن از شل نبودن و ضعیف نبودن اتصال می توانید کالیبراتور را تنظیم کنید. 

کالیبراتور را روشن کرده و در دمای دلخواه تنظیم می کنیم. برای هر دما مدت زمانی برای تثبیت دما باید در نظر گرفت. نمایشگر کالیبراتور مولتی فانکشن را با کالیبراتور بلوک خشک مقایسه می کنیم.

بهتر است قبل از شروع خوانش پایداری کالیبراتور ها را بررسی کنید. برای دماهای مختلف همین مراحل را انجام می دهیم. دماهایی که در کالیبراسیون تست می شوند از محدوده 0 تا 100 مقیاس RTD است. 

محاسبه مقاومت مورد انتظار از سنسور با استفاده از ضرایب RTD  محاسبه می شود. به عنوان مثال ( 00385/0، 00392/0 برای مدل های PT100 , PT500  ) 

در مرحله بعد ورودی ها و خروجی ها را با هم بررسی نموده و اگر خارج از تلرانس شرکت سازنده باشد باید جایگزین یا کالیبره شود و اگر در محدوده مورد نظر باشد نیاز به کالیبراسیون ندارد.

فواصل توصیه شده برای کالیبراسون RTD ها 

 کالیبراسیون منظم دقت و صحت اندازه گیری را تضمین می کند. فاصله کالیبراسیون بسته به کاربرد خاص، شرایط محیطی و توصیه سازنده می تواند تغییر کند. 

میتوان به طور کلی فواصلی برای این منظور پیشنهاد داد.

• کاربرد های صنعتی: یک یا دو سال بسته به شرایط و بحرانی بودن فرایند 
• آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی: هر 6 ماه یا یک سال بسته به دقت بالای مورد نیاز 
• محیط های دارای لرزش زیاد یا دمای بالا: هر 3 یا 6 ماه یکبار 
• فرایند های حساس و حیاتی ( مانند دارو سازی ها و هوا فضا): هر 3 ماه یا 6 ماه بر اساس دستور العمل های مربوط به آن واحد 
• تعمیر و نگهداری عمومی: سالانه یک بار البته با بررسی و تعمیر و نگهداری در تعطیلات 

نمونه یک گواهی کالیبراسیون RTD