از آنجایی که دما تاثیر بسیار زیادی در عملکرد سنسور های فشار دارد، همواره در انتخاب سنسور های فشار متناسب با صنعت و نوع فعالیت باید به نکات زیر توجه داشت.
مشخصات فنی هر سنسور فشار به تفکیک شامل دمای های زیر می باشد.
1. Ambient Temperature
2. Meida Temperature
3. Operating Temperature
4. Storage Temperature
5. Compensated Temperature
دمای محیط (Ambient Temperature) :
بیانگر محدوده دمای محیطی است که سنسور در آن نصب ومورد استفاده قرار میگردد.
دمای سیال (Media Temperature) :
بیانگر محدوده دمای سیال در ارتباط با سنسور است که قصد اندازه گیری فشار آن را داریم.
هنگام انتخاب سنسور فشار حتما باید به این نکته توجه داشت که محدوده دمای سیال ذکر شده در دیتا شیت از محدوده دمای قابل پیش بینی سیال بیشتر باشد.
عبور از مشخصات دمای سیال، میتواند به خطاهایی قابل توجه یا حتی خرابی کامل تجهیز منجر شود. یک بازه دمای سیال معمول -30 تا +100°C است. اما ترانسمیترهای بسیاری وجود دارند که مشخصات دمای سیال بسیار بالاتری دارند و تعداد ترانسمیتر هم با آپشن تحمل دماهای سیال به شدت بالا و پایین در بازار وجود دارد. این تجهیزات دارای یک المان خنککنندگی داخلی با پرههای فلزی هستند که قبل از آنکه سیال به سنسور فشار برسد،
آن را به شکل همرفتی خنک میکنند. برای اندازهگیری فشار در بخار فشار بالا، میتوان از یک سیفون (siphon) استفاده کرد. حتی بازههای دمای بالاتر هم ممکن هستند، موقع استفاده از دیافراگم سیل و لوله کاپیلاری. معمولا موقع اندازهگیری فشار سیال با دمای بالا، از یک دیافراگم سیل استفاده میشود. این سیل، سیال را از ترانسمیتر و لوله کاپیلاری، جدا میکند. طول ممکن است چندین فوت باشد و ایزولاسیون در برابر دمای شدید را فراهم میآورد.
دمای عملکرد سنسور (Operating Temperature) :
بیانگر دمای سنسور (مدار و چیپ داخلی سنسور) است هنگامی که سنسور روشن و در حال اندازه گیری فشار می باشد.
از آنجایی که اکثرا سنسور های فشار از جنس فلز ساخته شده اند و فلز رسانای خوب حرارت می باشد این دما معمولا حاصل ترکیبی از دمای محیط و دمای رسانه می باشد که نباید از مقدار ذکر شده داخل دیتا شیت بیشتر باشد.
به طور مثال، -20 تا +80°C یک بازه دمای کاری معمول برای ترانسمیترهای فشار استاندارد است. اگر دمای پوشش ترانسمیتر از این بازه خارج شود، سیگنال خروجی شاید دچار یک دریفت شدید (کژرفت شدید) شود یا ممکن است فعالیت ترانسمیتر کلا متوقف شود.
حتی اگر زمان نسبتا کوتاهی در معرض دماهای خارج از بازه تعیینشده قرار بگیرد، ممکن است آسیبی دائمی وارد شود. به همین دلیل مهم است که شدیدترین شرایط محیطی را برای هر کاربرد بررسی و مشخص کنید، تا بتونید ترانسمیتر فشار مناسبی برای هر یک انتخاب کنید.
اگر بدنه ترانسمیتر از جنس فلز باشد و سیال گرم یا داغ را اندازهگیری میکند، این حرارت از طریق اتصال فرآیند، به پوشش ترانسمیتر هدایت خواهد شد. به طور مثال، به این شکل ممکن است یک ترانسمیتری که حداقل دمای محیطی مناسب آن -20°C تعریف شده، بتواند در محیطی سردتر هم کار کند، چون با این رسانش و هدایت گرما از سیال فرآیند، «گرم میشود». یک مورد دیگر که باید در نظر بگیرید کابل است. بسیاری از متریالها و مواد کابلها، در صورتی که در معرض سرمای شدید قرار بگیرند، ممکن است انعطافپذیری خود را از دست داده و شکننده شوند، در نتیجه ممکن است در شرایط محیطی به شدت سرد، با خم شدن و حرکت کابل، عایقِ کابل ترک بخورد و بشکند.
دمای نگهداری (Storage Temperature) :
بیانگر دمای سنسور (مدار و چیپ داخلی سنسور) است هنگامی سنسور خاموش و بدون فعالیت می باشد. نگه داشتن سنسور در محدوده دمای Storage باعث می شود که سنسور در هنگام فعالیت دقیق تر عمل کند.
در بسیاری از موارد، بازه دمای نگهداری، وسیعتر از بازه دمای کاری است. مدارات الکترونیکی معمولا زمانی که در حال کار نیستند، آسیبپذیری کمتری در برابر دماهای شدید دارند. اگر تولیدکننده بستهبندی ترانسمیتر و تستهایی برای شبیهسازی جابجایی را ارائه کرده باشد، مشخصات دمای نگهداری اعلامشده، ممکن است واقعا کمتر از بازه دمای کاری باشد. به طور مثال، بستهبندی اسفنجی یا یونولیتی، ممکن است در دمای بالاتر از 100°C (برابر با 212°F) تخریب شود.
دمای جبران شده (Compensated Temperature) :
محدوده ای از دمای سیال است که در آن بازه سنسور دقیق ترین و کم خطا ترین خروجی را خواهد داشت. به طور مثال، یک ترانسمیتر فشار ممکن است دارای بازه دمای سیال -30 تا +100°C باشد. بازه دمای جبرانشده آن ممکن است به -0 تا +80°C محدود شده باشد، محدودهای که خطای دما بزرگتر از مثلا 0.2% اسپن برای هر تغییر 10°C داخل این بازه نخواهد بود. خطای دما خارج از این بازه جبرانشده، به شکل قابل توجهی بزرگتر خواهد بود. به عنوان یک قاعده کلی، خطای دما خارج از بازه جبرانشده (البته کمتر از حداکثر دمای سیال) شاید تا سه برابر خطای بازه جبرانشده باشد، بنابراین در این مثال، تقریبا 0.6% اسپن به ازای هر 10°C خواهد بود.
دمای کالیبراسیون
در نهایت دمای کالیبراسیون هم در مشخصات فنی ذکر میشود. این دمایی است که ترانسمیتر در زمان روند کالیبراسیون در فرآیند تولید، در معرض آن قرار میگیرد و در نتیجه به عنوان نقطه شروع برای محاسبه خطا در «بازه فشار جبرانشده» که بالاتر توضیح داده شد، مورد استفاده قرار میگیرد.
برخی تولیدکنندگان ترانسمیترهای فشار، آپشنهایی برای دمای کالیبراسیون برای کاربردهای خاص ارائه میکنند. به طور مثال، یک ترانسمیتر فشار در دمای استاندارد 15-25°C کالیبره شده است. اگر ترانسمیتر در این بازه کار کند، هیچ خطای دمای بیشتری در کار نخواهد بود.
اگر میدانیم که یک کاربرد در دمای ثابت 80°C است، ترانسمیتر میتواند در دمای بالاتری، کالیبره کارخانه شود. به این شکل عملکرد ترانسمیتر در کاربردهای دما بالا، بهبود پیدا میکند.
نکته:
چنانچه میزان دما از بازه مشخص شده برای هر کدام از دمای ذکر شده داخل دیتا شیت افزایش یابد ممکن است منجر به افزایش خطاهای غیر قابل انتظار در خروجی سنسور و یا حتی باعث آسیب دیدن دائمی و جبران ناپذیر سنسور شود.
برای انتخاب سنسور فشار مناسب لطفا به صفحه راهنمای انتخاب سنسور فشار مناسب مراجعه نمایید.