سنسور خطی

ال وی دی تی (LVDT) مخفف جمله ترانسفورماتور تفاضلی متغیر خطی (Linear Variable Differential Transformer) ، یک نوع رایج از مبدل (transducer) الکترومکانیکی است که میتواند حرکت یا جابجایی خطی را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند. در حال حاضر سنسورهای موقعیت خطی LVDT در دسترس است که می توانند جابجایی های بسیار کوچک از چند میلیونیم اینچ تا چند اینچ را اندازه گیری نمایند.

در شکل بالا اجزاء یک LVDT معمولی نشان داده شده است. ساختار داخلی ترانسفورماتور متشکل از یک سیم پیچ اولیه که در بین یک جفت سیم پیچ ثانویه که به طور یکسان پیچیده شده اند قرار گرفته است، که این سیم پیچها به طور قرینه با اولیه فاصله دارند. سیم پیچ بر روی یک ماده پلیمری یک تکه که از لحاظ مکانیکی و حرارت و رطوبت تقویت شده است قرار دارد. همچنین این ماده پلیمری از لحاظ نفوذ پذیری مغناطیسی عایق شده است. سپس این مجموعه در یک غلاف استیل قرار می گیرد. (توضیحاتی که داده شد در مورد قسمت ثابت سنسور LVDT بود.)

قسمت متحرک یک LVDT شامل یک میله فولادی از جنس مواد مغناطیسی می باشد که به آن هسته می گویند ، هسته می تواند آزادانه در داخل سیلندر سیم پیچی شده ای که در بالا توضیح داده شد حرکت کند. این پیستون به قطعه ای که قرار است مقدار جابجایی اش اندازه گیری شود متصل است و به همراه آن در سیلندر جابجا می شود. سیلندر به اندازه کافی فضا برای جابجایی هسته بدون این که تماس فیزیکی با بدنه سیلندر داشته باشد را دارا می باشد.

در عمل سیم پیچ اولیه LVDT توسط جریان متناوب با دامنه و فرکانس مناسب تحریک می شود. سیگنال الکتریکی خروجی LVDT تفاضل بین سیم پیچ ثانویه است ، که با جابجایی موقعیت محوری پیستون درون هسته تغییر می کند. معمولاً این ولتاژ AC خروجی توسط مدارهای الکترونیکی به ولتاژ یا جریان DC تقویت شده تبدیل می شود تا بتوان از آن استفاده کرد.

سنسور LVDT چگونه کار می کند؟

شکل پایین نشان می دهد زمانی که هسته در موقعیتهای محوری مختلف قرار دارد چه اتفاقی رخ می دهد. سیم پیچ اولیه LVDT که با ‘P’ نشان داده شده است با یک منبع تغذیه AC تغذیه شده است. شار مغناطیسی توسط کوپل هسته و سیم پیچ ثانویه مجاور S1 , S2  توسعه یافته است. اگر هسته در بین مسیر S1 و S2 قرار بگیرد شار مساوی به هر دو سیم پیچ ثانویه کوپل می شود و در نتیجه ولتاژ القاء شده E1 و E2 در هر دو سیم پیچ یکسان خواهد بود. ابن نقطه به عنوان موقعیت مرجع صفر در نظر گرفته می شود به طوریکه ولتاژ خروجی برابر با تفاضل ولتاژهای E1 و E2 است بنابر این ولتاژ موقعیت مرجع برابر صفر است.

همانطور که در شکل نشان داده شده است اگر هسته به سیم پیچ S1 نسبت به سیم پیچ S2 نزدیک تر باشد ، شار بیشتری به S1 و شار کمتری به S2 منتقل می شود. بنابر این ولتاژ القاء شده E1 افزایش و ولتاژ القاء شده E2 کاهش میابد ، در نتیجه ما در خروجی ولتاژ تفاضلی (E1-E2) را داریم. این موضوع به صورت عکس نیز برقرار است یعنی اگر هسته به S2 نزدیکتر باشد شار بیشتری به در S2 و شار کمتری در S1 القاء می شود در نتیجه ما در خروجی (E2-E1) را خواهیم داشت.

در شکل پایین (A) چگونگی تغییر مقدار ولتاژ تفاضلی خروجی EOUT را نسبت به جابجایی موقعیت خطی هسته نشان داده است. مقدار EOUT را نسبت به جابجایی هسته از نقطه مرجع صفر (Null) تا مقدار حداکثر را نشان می دهد. در شکل (B) زاویه ولتاژ خروجی EOUT سنسور را نشان  می دهد ، تا زمانی که موقعیت هسته در موقعیت مرجع (Null) باشد مقدار ولتاژ خروجی برابر صفر است اما به محض جابجا شدن هسته مقدار فاز ولتاژ خروجی به اندازه ۱۸۰ درجه تغییر می کند. این تغییر ۱۸۰ درجه را می توان به عنوان تعیین جهت حرکت پیستون نسبت به نقطه صفر با استفاده از مدار الکترونیکی مناسب استفاده کرد. که این موضوع در شکل (C) نشان داده شده است. در شکل (C) قطبیت سیگنال خروجی متناسب با موقعیت هسته نسبت به نقطه صفر را نشان می دهد. همچنین در این شکل نشان داده شده است که ولتاژ خروجی سنسور در محدوده مشخص شده ای بسیار خطی است اما در خارج از این محدوده مقداری ولتاژ خروجی سنسور افت می کند

مدار الکترونیکی پشتیبان سنسور LVDT :

اگر چه LVDT یک ترانسفورماتور الکتریکی است اما برای استفاده از آن نیاز به یک ولتاژ AC با دامنه و فرکانس متفاوت نسبت به ولتاژ معمولی نیاز است (معمولا ۳ Vrms و ۳KHz). که این ولتاژ توسط مدارهای الکترونیکی خاصی برای راه اندازی LVDT تهیه می شود.

وظایف دیگر این مدار الکترونیکی تبدیل ولتاژ خروجی LVDT که یک ولتاژ AC ضعیف به ولتاژ DC قوی تر جهت استفاده راحت تر از ولتاژ خروجی سنسور است همچنین این مدر الکترونیکی وظیفه رمز گشایی کردن جهت حرکت پیستون نسبت به نقطه صفر و نیز تنظیم نقطه صفر را نیز دارد.

چرا از LVDT استفاده می شود؟

سنسور LVDT دارای مزایای خاص از لحاظ ساختار فیزیکی و مکانیکی دارد که موجب استفاده از آن در بسیاری از کاربردها می شود:

۱-      کارکرد بدون هیچ گونه اصطکاک: به دلیل این که هسته هیچ گونه اصطکاکی با ثانویه ندارد از این ویژگی در تست مواد ، اندازه گیری جابجایی ارتعاش ، سیستم های اندازه گیری در علوم هوایی با دقت بالا استفاده می شود.

۲-      دقت نا محدود

۳-      عمر طولانی از لحاظ مکانیکی

۴-      استحکام در برابر ضربه

۵-      حساسیت فقط نسبت به حرکت محوری

۶-      قابلیت جدایش هسته از سیم پیچ

۷-      مقاوم در برابر عوامل محیطی (رطوبت ، گرد و غبار و …)

۸-      تکرار پذیری نقطه صفر (بی نیاز از کالیبره شدن پی در پی)

۹-      پاسخ دینامیکی سریع

۱۰-  خروجی مطلق (با قطع شدن تغذیه موقعیت فعلی از بین نمی رود و با وصل مجدد برق میتوان مجدداً از آن موقعیت اندازه گیری را شروع کرد)

ال وی دی تی

===============================================================================

گرم شدن سیستم های هیدرولیک باعث آسیب به قطعات هیدولیکی و اورینگ ها و تسریع در تخریب روغن می شود. برای جلوگیری از افزایش حرارت سیال و خنک شدن آن در سیستم های هیدرولیک، کولر در نظر گرفته شده است. هر ترموستات دارای یک قطعه حساس در مقابل دما است که نسبت به تغییر آن عکس العمل نشان داده و باعث قطع و وصل آن می شود به این قطعه حساس حس کننده گفته می شود . در برخی از سیستم ها لازم است با بالا رفتن دما یک بخش به کار بیفتد(کولر) یا دستگاه خاموش شود تا آسیبی به سیستم نرسد. ترموستات در سیستم هیدرولیک این وظیفه را بر عهده دارد بدین صورت که با افزایش دما در مدارسنسور دما اقدام به ارسال سیگنال برای خاموش کردن موتور یا روشن نمودن کولر می نماید. شرکت سامان صنعت پویا موفق به ساخت ترموستات در سایز ها و رنج های مختلف برای مدارهای هیدرولیکی شده است.برای ثبت سفارش مورد نظر خود به قسمت فروش مراجعه نمایید.

ترمومتر

===============================================================================

فلو متر یا دبی سنج وسیله ایست که حجم مواد عبوری را نسبت به زمان معرفی میکند . در بیشتر صنایع از جمله صنایع نفت و پتروشیمی و … دانستن مقدار دقیق فلوی عبوری سیالی مانند گاز و یا نفت حیاتی است . توجه به این نکته که میزان کل فلو که معرف جرم ماده مصرفی است در بسیاری موارد نظیر پروسه های صنعتی کاربرد دارد . همچنین اندازه گیری دقیق فلو به دلیل ملاحظات مالی در فروش وخرید حجم مشخصی از ماده و کالا مانند کنتور گاز خانگی و تبادلات نفتی و …اهمیت ویژه ای دارد. اصول اندازه گیری در فلومتر های الکترومغناطیسی بر طبق قانون فارادی می باشد. قاعدتاً هر جسم هادی که یک میدان مغناطیسی را قطع نماید، در داخل آن جسم ولتاژی القاء خواهد شد که متناسب خواهد بود با شدت میدان مغناطیسی ، زاویه ی برخورد جسم هادی با میدان مغناطیسی و بالاخره سرعت عبور آن جسم از درون میدان. حال با توجه به ثابت بودن شدت میدان و زاویه برخورد، در عمل ولتاژ القاء شده در داخل  ماده هادی متناسب با سرعت حرکت سیال خواهد بود. پس در عمل فلومتر الکترومغناطیسی و فلومترهای دیگر مانند آلتراسونیک و غیره سرعت سنج
می باشند. با توجه به سرعت اندازه گیری شده و سطح مقطع فلومتر ، میزان حجم انتقال داده شده طبق رابطه ی Q=VS محاسبه می گردد.
با فرض اینکه سرعت برحسب m/s و سطح مقطع بر حسب m2 می باشد ، در نتیجه بر طبق رابطه ی بالا  m3/s = m2 × m/s  حجم انتقالی یا دبی ( Q ) بر حسب  m3/s خواهد بود. با توجه به اعمال ضرایب مختلف می توان واحد های مختلف دبی مانند  m3/h , Lit/min , Lit/s و …  را از فلومتر دریافت کرد. در بعضی از مواد با توجه به ضرایب وزن حجمی می توان یک فلومتر را به عنوان اندازه گیری جرم انتقالی مورد استفاده قرار داد.
واحد های مورد استفاده در این حالت ton/h , kg/h , kg/s , g/s  و  … می باشد.

تکنیکنهای مختلفی برای اندازه گیری فلو به کار میرود که میتوان به پاره از متداولترین آنها در زیر اشاره کرد .
روش جابجائی مثبت Positive Displacement
اوریفیس پلیت Orifice Plate
روش توربینی Turbine
روتامتری (variable area)
آلتراسونیک با پدیده دوپلر Ultrasonic: Doppler
آلتراسونیک با روش زمان انتقال و …. Ultrasonic: Transit Time, Time of Travel, Time of Flight
ونتوری Orifice Plate
مغناطیسی Magnetic
ورتکس Vortex Shedding
روتامتر) Variable Area (Rotameter
فلومتر مخصوص کانالهای باز Weir and Flume Open channel
کوریالیس Coriolis
گرمائی Thermal
پیتوت Pitot Tube

فلومترهای توربینی مکانیزم ساده ای دارند و از یک توربین با پره های مشخص تشکیل شده که در کنار یک سنسور برای مثال پراکسیمتی سوئیچ با هر گردش توربین در اثر عبور جریان و فلو تعدادی پالس تولید میکنند که با کالیبرۀ دستگاه بر اساس مقدار فلو و تعداد پالس ایجاد شده رنج فلومتر بدست می آید .

کیفیت ساخت و بخشی از قابلیت ها

یک قسمتی ( سنسور و نمایشگر سرهم Compact ) یا دو قسمتی ( سنسور و نمایشگر جدا از هم Separate ) که منتج به انتخاب دستگاه با ساختار مناسب با شرایط محل نصب (حوضچه ) گردیده و باعث دوام دستگاه برای نصب صحیح و بهره برداری از آن طی سال های طولانی می گردد.

سازگاری بسیار بالای سنسور الکتروهیدرولیکی با قسمت پردازشگر

استحکام عملیات بالا

قابلیت اندازه گیری جریان در هر دو طرف
کلیه فلومترهای الکتروهیدرولیکی ، در شرکت سامان صنعت پویا کالیبره و تنظیم شده و پس از نصب نیاز به هیچ گونه کالیبراسیون یا سرویس دوره ای خاصی ندارند.

گستره مشتریان

– تاسيسات آب وفاضلاب :

خروجی سدها ، چاه ها ، ايستگاه هاي پمپاژ ، خطوط آبرسانی شهری و روستائی
همچنین اندازه گيري آب خام ، شرب و يا تصفيه شده ، هرزآب ، فاضلاب و غیره

– صنايع شيميائی ، اسيدها ، سودهاي سوز آور ، سريش ، چسب

– صنايع غذايی ، آب معدنی ، شير ، ماست ، دوغ ، ملاس ، شيره چغندر

– صنايع داروئی

– صنایع فلزی / معدنی

– صنایع کاغذ / خمیر کاغذ

– صنایع دریایی

– صنایع شبکه لوله های آب / مدیریت نشت آب

– صنایع آبیاری کشاورزی

– صنایع اندازه گیری / خرید و فروش آب

فلومتر