تاریخچه شرکت اندرس هاوزر – Endress Hauser – E+H

ابزار دقیق E+H٬ Endress Hauser٬ اندرس هاوزر

شرکت بزرگ E+H که تولید کننده ابزار دقیق می باشد برای همگان شناخته شده است. مطالب زیر ترجمه تاریخچه شرکت E+H از سایت خود این شرکت می باشد.

تاریخچه شرکت

شرکت از یک کسب و کار کوچک شروع و امروز به یکی از بزرگترین تامین کنندگان ابزار دقیق در سراسر جهان تبدیل شده است. شرکت شرایط سخت و پیشرفت های بزرگ را پشت سر گذاشته است.

در سال 1953 دو مرد کاملا متفاوت باهم شرکت را در یک اپارتمان خصوصی در لراخ (Lörrach) آلمان تاسیس کردند. یکی از آنها مهندس سوییسی لاغر قد بلند و قوی با 29 سال سن به نام Georg H و دیگری مدیریک بانک آلمانی به نام Ludwig با 58 سال سن بود.

یک تیم خوب در شرکت

با این حال این دو شریک متفاوت در ادامه کاملا باهم هماهنگ شدند. ترکیب آینده نگری و ملاحظه کاری باعث موفقیت آنها گردید. مهندس جوان فرصت هایی را که تکنولوژی جدید الکترونیکی برای اندازه گیری سطح ارایه می داد را به طور واضح می دید. تا آن زمان مقادیر قابل اندازه گیری به صورت دستی اندازه گیری و محاسبه می شد. بانکدار با تجربه رویکرد مناسبی برای کسب و کار و هدایت شرکت در سال های سخت اول در پیش گرفت.

سرمایه اولیه 2000 مارک آلمان بود. اولین محل شرکت در یکی از اتاق های آپارتمان در Lörrach آلمان بود. اولین شرکت با نام تجاری در سال 1957 ثبت گردید.

تغییر نسل در شرکت

Georg H به مدت 40 سال مدیریت کارخانه را بر عهده داشت. او بازارها و کاربردهای جدیدی را پیدا کرد و متخصصان شرکت را در زمینه اندازه گیری سطح افزایش داد و برای تمام مشکلات صنعت در زمینه اندازه گیری راه حل هایی ارایه داد. در سال 1995 هنگامی که او مدیریت شرکت را به پسر دوم خود Klaus سپرد شرکت آنها یک شرکت بین المللی شده بود و بیش از 4300 کارمند داشت. Klaus متولد 1948 به طور هدفمند و حرفه ای کار پدر را ادامه داد و آن را توسعه داد. او با درک خدمات و ارایه راه حل ها با موفقیت با چالش های جهانی شدن رو به رو شد.

در اول ژانویه سال 2014 Matthias Altendorf متولد سال 2014 به گروه شرکت اضافه شد و مسولیت مدیرت اجرایی شرکت را بر عهده گرفت و در ادامه به عنوان مدیر خط تولید انتخاب شد. شرکت دارای نمایندگی در هر شش قاره می باشد. این شرکت دارای 1200 کارمند در بخش های مختلف فروش و خدمات می باشد.

چگونه مشتری های ما می توانند از دانش فنی استفاده کنند ؟
How our customers can profit from our know-howابزاردقیق به طور قابل اعتماد اطلاعات از فرایندهای مهندسی فرآیند صنعتی را جمع آوری می سازد که مشتریان را قادر می سازد تا پروسه های صنعتی خود را از لحاظ اقتصادی و ایمن به کار گیرند، برای به دست آوردن کیفیت مطلوب محصول و برای محافظت از انسان ها و محیط زیست می توان به تجهیزات ساخت کمپانی به طور کامل اعتماد نمود .

اما توانایی های ما فراتر از ابزار دقیق است. شما میخواهید درباره امکانات شرکت بیشتر بدانید؟

instruments reliably gather all of the information from the industrial process engineering processes that enable the customers to operate their plants economically and safely, to obtain optimum product quality and to protect human beings as well as the environment. But our competences go beyond the pure field instrumentation. You want to learn more about the capabilities of ? We are going to constantly update this section.

مسئولیت ما در برابر انسان ها و محیط زیست
Our responsibility for people and the environmentما به عنوان یک بیزینس که برای موفقیت درازمدت تلاش می کند، از اهمیت مدیریت محتاطانه شرکت ها آگاهیم. برای ما، رشد اقتصادی با تفکر اکولوژیکی و اجتماعی همراه است. حس مسئولیت ما به مشتریان، شرکا، کارکنان و سهامداران ما بستگی دارد، همانطور که به محیط زیست و به طور کلی جامعه است.

As a family-owned business aiming for long-term success, we are aware of the importance of prudent corporate management. For us, economic growth goes hand-in-hand with ecological and social thinking. Our sense of responsibility extends to our customers, partners, employees and shareholders, as much as it does to the environment and to society at large.

Benefits

Net sales of 2.6 billion euros – a strong partner
More than 14,300 employees worldwide – a reliable employer
Equity ratio of 76% – solidly financed
Continuous annual investments of more than 230 million euros – future-oriented
Over 8,000 patents and patent applications – innovative and creative

تجهیزات اندازه گیری سطح (Level)

ابزار دقیق٬ تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند Level٬ سطح

ازمتغیرهایی که در صنایع فرآیندی به منظور کنترل واکنش های شیمیایی و صنعتی و جلوگیری از سرریز شدن سیالات خطرناک مورد سنجش و اندازه گیری فراوان قرار می گیرد سطح سیال می باشد.سیال می تواند به صورت مایع و یا ترکیبی از مایع و گاز و جامد یا دو مایع با چگالی های مختلف باشد. هنگام انتخاب تجهیزات اندازه گیری سطح می بایست به پارامترهای متعددی جهت جلوگیری از به وجود آمدن صدمات جبران ناپذیر به محیط زیست و نیروی انسانی و تجهیزات توجه نمود که از آن جمله می توان به تغییرات چگالی در اثر تغییرات دما ، چسبندگی سیال ، وجود حباب یا کف درون سیال ،وجود تلاطم و گازها و بخارات داخل مخزن اشاره نمود.
در حالت کلی اندازه گیری سطح به دو روش انجام می پذیرد:

الف-اندازه گیری مستقیم :در این روش حسگر به صورت مسـتقیم سطح سیال را مشاهده کرده و پارامترهای دیگر سیال همچون فشار و دما در روش اندازه گیری استفاده نمی شوند سنسورهای شناوری (Float Type) ،لرزشی (Vibration) وهمچنین سنسورها با روش اندازه گیری (TOF (Time Of Flight مانند مافوق صوت(Ultrasonic) یارادار از همین روش برای اندازه گیری سطح استفاده می نمایند.

ب- اندازه گیری غیر مستقیم: در این روش از متغیرهایی همچون اختلاف فشار بالادست و پایین دست جهت مشخص نمودن ارتفاع سیال استفاده می شود.جهت اجتناب از خطاهای احتمالی در این روش پارامترهای دیگر سیال نیز می بایست مورد بررسی و توجه قرار گیرد.
سطح سنجها انواع مختلفی دارند که هر یک برای کاربردی خاص طراحی و به بازار عرضه می گردند در ذیل به برخی از مهمترین تجهیزاتی که تا کنون برای اندازه گیری سطح مورد استفاده قرار گرفته اند( به ترتیب از ساده ترین تا پیچیده ترین ) اشاره نموده و با نحوه عملکرد آنها به صورت مختصر آشنا می شویم:

1- نشانگر سطح (Level Gauge)

این نوع سطح سنج ها به صورت فیزیکی جهت نمایش سطح استفاده شده و عموما” دارای یک محفظه بوده و به صورت موازی با مخزن نصب می شوند. جهت نمایش سطح می بایست سیال با تجهیز مربوطه از ناحیه زیرین در ارتباط باشد از انواع متداول این نوع سطح سنج ها می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
– نمایشگرهای شیشه ای (Gauge Glass)
– نمایشگرهای انعکاسی (Reflex Level Gauge)
– سطح سنج های حاوی شناور مغناطیس (Magnetic float level gauge)
در نوع اخیر، گوی مغناطیسی می بایست هم تحمل فشار کاری سیال را داشته باشد و هم حالت غوطه وری خود رابر روی سیال حفظ نماید تا با حرکت همزمان خودبا سطح سیال ؛ پره های مغناطیسی داخل محفظه جانبی خود را به حرکت درآورده و نشانگر سطح سیال مخزن متصل به خود باشد. در این حالت می توان با نصب سوییچ های متعدد در طول تجهیز در موارد لزوم ،فرمان مناسب را به صورت الکتریکی برای اتاق کنترل ارسال نمود.

2- نشانگرهای نقطه ای سطح (Point Level Switch)

این نوع نشانگر ها سطح سیال را در یک نقطه مشخص از مخزن نمایش می دهند به عبارت دیگر با این نوع تجهیزات تنها می توان فهمید که سطح سیال از یک میزان مشخص بیشتر یا کمتر شده است از انواع رایج این نوع سطح سنج ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– سطح سنجهای دارای شناور (Float Level switch)
این نوع تجهیزات می توانند به صورت عمود (شناور بازویی) و یا از بالا (شناور های متصل به اهرم) به مخزن وصل گردند اما نحوه عملکرد همه آنها با استفاده از قانون ارشمیدس بوده و عموما تغییر در زاویه شناور باعت تحریک سوییچ به وسیله آهنربا متصل به شناور شده و خروجی سنسور را فعال می نمایید.
– سطح سنج های خازنی (Capacitive Level Switch)
سنسورهای تجهیزات فوق که به سنسورهای (Radio Frequency(RF نیز مشهور می باشند مانند دو صفحه یک خازن عمل کرده وسیال را به عنوان یک ماده نارسانا در بین خود جای می دهند ؛تغییردر ضریب دی الکتریک ماده نارسانا(سیال) نشانگر رسیدن سیال به سطح مورد نظر و یا عدم حضور آن در نقطه تعیین شده می باشد.
– سطح سنج های رسانایی (Conductivity level switch)
این نوع سطح سنج ها عملکردی مشابه سطح سنج های خازنی داشته با این تفاوت که در این نوع تجهیزات از هدایت الکتریکی جهت نشان دادن سطح استفاده می شود و بر عکس سنسور های خازنی که در آنها از ولتاژبا فرکانس بالا و جریان متناوب استفاده می شود در این تجهیزات فرکانس جریان متناوب پایین بوده و گاها ” نیز از جریان مستقیم استفاده می گردد.
-سطح سنج ارتعاشی (Vibrating level switch)
سنسورهای ارتعاشی عموما” دارای یک نوسان کننده با فرکانس نوسانی مشخص می باشد که فرکانس مربوطه با برخورد سیال (در نقطه از پیش تعیین شده )به سنسور تغییر کرده و این تغییر نشانگر رسیدن سطح سیال به ارتفاع مشخص شده می باشد.
– سطح سنج پره ای (Paddle type Level Switch)
سنسور مربوط به این سطح سنج ها دارای پره های گردن بوسیله موتور الکتریکی بوده که در اثر برخورد سیال به پره حرکت پره کند شده و سوییچ عمل می نماید.
– سطح سنج های نوری (Beam Breaker switch)
این نوع سطح سنج ها شامل یک فرستنده و گیرنده نوری بوده و از انعکاس نور( پس از برخورد آن با سیال) برای تشخیص ارتفاع سیال استفاده می نمایند.

3-نشانگرهای پیوسطه سطح (Continues Level Transmitter)

– این نوع سطح سنج ها هنگامی مورد استفاده قرار می گیرند که لزوم اندازه گیری ارتفاع سیال به صورت پیوسته و دائم احساس می گردد.عموما “این نوع تجهیزات مجهز به نمایشگر محلی و یا سیستمی جهت ارسال سیگنال به اتاق کنترل می باشند که از متداول ترین آنها می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
– سطح سنجهای اختلاف فشار (Differential pressure level transmitter)
این نوع سطح سنج ها با اندازه گیری اختلاف فشار در دو ارتفاع متفاوت سیال و با مشخص بودن چگالی سیال و فشار وارد بر سطح آن به اندازه گیری ارتفاع سیال می پردازند.این نوع اندازه گیری برای مخازن بدون سقف و مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرد.
– سطح سنج های سروموتوری (Servo Level Transmitter)
این سنسورها در حقیقت ارتقاء یافته سطح سنج های تغییر مکانی می باشند،با این تفاوت که جسم غوطه ور در این نوع تجهیزات با چگالی بیشتری نسبت به سیال بوده و یک سیستم اندازه گیری وزن به صورت پیوسته نیروی وارده از طرف سیال به شناور را اندازه گیری می نماید، کاهش یا افزایش این نیرو (که خود به دلیل تغیر ارتفاع سطح سیال می باشد) سبب ارسال فرمان به سرووموتور و جابه جایی شناور شده ومیزان تغییر مکان شناور در واقع برابر با میزان تغییر ارتفاع سیال می باشد.
-سطح سنج های ما فوق صوت (Ultrasonic Level Transmitter)
در سطح سنج های مافوق صوت از سیستم (Time of Flight(TOF جهت اندازه گیری ارتفاع سیال استفاده می شود؛ بدین ترتیب که از يك پالس توسط يك كريستال پيزوالكتريك از سوی ترانسمیتر توليد و ارسال مي شودو این امواج پس از برخورد به سطح سیال توسط یک گیرنده متصل به تجهیز دریافت می گردد.زمان این رفت و برگشت توسط دستگاه محاسبه شده و با توجه به ثابت بودن سرعت امواج سطح سیال مورد اندازه گیری قرار می گیرد. از جمله مشكلات ناشی از این نوع اندازه گیری مي توان به بازتابهاي اشتباه توسط دیواره تانک یا سایر موانع موجود در تانک اشاره داشت . اين مشكل با نصب سنسور در موقعیت مناسب و حذف بازتابهای غلط درزمان کالیبراسیون و خالی بودن تانک كمتر مي شود.از موارد دیگر نیز می توان به وجود تلاطم در سطح سیال و یا تغییر در ترکیب گاز بالای سطح سیال اشاره نمود که سبب خارج شدن دستگاه از کالیبراسیون می شود.
– سطح سنج های راداری (Radar Level Transmitter)
این نوع سطح سنجها از امواج طیف میانی(3 تا 30 گیگا هرتز) امواج الکترو مغناطیس (رادار) جهت اندازه گیری سطح استفاده می نمایند.این نوع تجهیزات برای اندازه گیری سطح موادی که ثابت دی الکتریک آنها بزرگتراز 1.8 می باشد استفاده می گردد. از آنجاییکه ثابت دی الکتریک در بسیاری از گازها و بخارها کمتر از این مقدار می باشد این تجهیزات برای سنجش ارتفاع مخازنی که در بالای سیال خود دارای بخار و گاز می باشند (به دلیل عدم ایجاد اختلال در امواج رادار)گزینه مناسبی می باشند.
– سطح سنج های رادیو اکتیو (Radioactive Level Transmitter)
در این نوع تجهیزات عموما” از یک منبع رادیو اکتیو (Source)که ساتع کننده امواج رادیو اکتیو (معمولا” گاما )بوده و یک گیرنده (Detector ) که به صورت مجزا در بیرون از مخزن و روبروی یکدیگر قرار دارند استفاده می شود.سیستم عملکردی این تجهیزات بدین ترتیب است که اشعه گاما که عمدتا”از چشــــــــمه رادیو اکتیو ســـــــــــــزیوم با ایزوتوپ 137 (Cs 137) و یا کبالت با ایزوتوپ 60 (Co 60)ساتع می گردد و قابلیت عبور از همه مواد را دارا می باشد ؛پس از عبور از دیواره مخزن و مواد داخل آن و کاهش میزان انرژی به گیرنده مربوطه که خود شامل سه قسمت اصلی : آشکار سازیا Scintillator،افزاینده فوتوالکتریک یا (Photomultiplier(PMTویک مدار تحلیلگریا Evaluation circuit می باشد برخورد می نماید.از برخورد اشعه به آشکار ساز فلاشهای نوری تولید شده که افزاینده فوتو الکتریک آنها را در مرحله بعد به پالس های الکتریکی تقویت شده ای تبدیل می نماید که میزان آنها در واحد ثانیه نشان از قدرت تشعش رسیده شده به دیتکتور دارد؛ در صورتی که مواد داخل مخزن انرژی ساتع شده از چشمه را کاهش داده باشند پالس های دریافتی به مدار تحلیلگر کمتر بوده و این بدان معنی است که سطح سیال داخل مخزن تغییر نموده است.بدین ترتیب با کالیبراسیون اولیه این تجهیزات بر اسلس تعدادپالس دریافتی در حالت پر و خالی قابلیت سنجش دقیق ارتفاع سیال درون مخزن فراهم می گردد.

سطح سنج و انواع آن (پیوسته) Level Meter

آشکار سازی سطح توسط سنسور تیونینگ فورک یا دیاپازونی

یکی از کاربردی ترین نوع سنسورهای سوئیچ نقطه ای سطح در مایعات و جامدات، به طور قطع سوئیچ های تیونینگ فورک یا همان دیاپازونی می باشند. اصول کاری این حسگرها بر پایه نوسان دو شاخک سنسور که متصل به یک محرک پیزوالکتریک هستند، می باشد. در حالت نرمال که مواد داخل مخزن به سطح شاخک نرسیده است، گیرنده پیزوالکتریک دارای نوسان طبیعی اسیلاتور مربوطه می باشد و پس از رسیدن مواد و در برگرفته شدن شاخک ها توسط این مواد، این فرکانس کاهش می یابد و این کاهش فرکانسی توسط مدارات رابط تشخیص داده شده و خروجی استاندارد صنعتی( رله یا خروجی های ترانزیستوری) تولید می گردد. مهمترین ویژگی سنسورهای سطح دیاپازونی، عدم نیاز به کالیبراسیون، عدم تاثیرپذیری از رطوبت و دمای محیط و همچنین نصب و راه اندازی آسان می باشد.

Leev Tuning Fork Level Switch — سوئیچ سطح دیاپازونی

سطح سنج و انواع آن (پیوسته) Level Meter

سطح سنج ها و یا لول سنج ها ابزارهایی هستند که به کمک آنها می توان سطح مایعات و بطور کلی سطح سیالات را با دقت بالا اندازه گیری کرد. سطح سنج ها با توجه به نوع تکنولوژی و کاربری آنها به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند . در حالت کلی با توجه به نوع اندازه گیری به دو دسته نقطه ای و پیوسته تقسیم بندی می شوند، در اندازه گیری نقطه ای سطح، سطح سیال در یک نقطه خاص اندازه گیری می شود و در اندازه گیری پیوسته سطح، ارتفاع سیال درون مخزن بطور پیوسته اندازه گیری می شود. در ادامه به انواع سطح سنج های پیوسته سطح می پردازیم.

انواع سطح سنج

سطح سنج هایی که به طور پیوسته ارتفاع سیال را در هر نقطه درون مخزن اندازه گیری می کنند به انواع زیر تقسیم می شوند:

1-سطح سنج شناوری Float Level Switch

از خاصیت شناوری هم در اندازه گیری نقطه ای سطح گسسته و هم پیوسته استفاده می شود. در اندازه گیری پیوسته می توان به کمک مکانیزم هایی، موقعیت شناور را در هر نقطه داخل مخزن اندازه گیری و به اتاق کنترل ارسال کرد. یکی از روش ها استفاده از وزنه و کابل می باشد. در این نوع از سطح سنج یک وزنه تعادل به وسیله کابل به شناوری که درون مخزن قرار گرفته متصل می شود. این وزنه تعادل همزمان با بالا و پایین رفتن شناور در اثر تغییر ارتفاع سیال درون مخزن، جابجا و ارتفاع سیال را بر روی درجه بندی که در بیرون از مخزن نصب شده است نمایش می دهد. وزنه تعادل کشیدگی کابل را هنگام بالا و پایین رفتن شناور حفظ می کند. به جای کابل می توان از زنجیر نیز استفاده کرد. این سطح سنج ها دقیق می باشند اما معایب مکانیکی همچون گیر کردن کابل و یا اصطکاک میان کابل و چرخ دنده ها از دقت آنها می کاهد. هنگام نصب باید دقت شود که بخش های مکانیکی سنسور از تماس با هوا و سیال در امان بمانند. زیرا این مساله موجب خوردگی و فرسایش تدریجی این قطعات می شود.این سنسورها به ندرت جهت ارسال سیگنال الکتریکی به کار می روند و تنها برای نمایش محلی ارتفاع سیال مناسب هستند و نصب آنها در مخازن با سقف بسته و تحت فشار نیازمند رعایت شرایط خاص مخزن خواهد بود.
سطح سنج های شناوری تکنولوژی ساخت پیچیده ای ندارند و نسبت به انواع دیگر سطح سنج های پیوسته ارزانتر بوده و اندازه گیری دقیق و قابل اطمینانی را فراهم می نمایند. با توجه به اینکه شناور و لوله آن به طور کامل درون سیال فرو می روند باید از مواردی که در برابر خوردگی مقاوم هستند، ساخته شوند. در هنگام نصب سنسور باید دقت شود که میله سنسور بصورت کاملا قائم درون سیال قرار گیرد و شناور به راحتی و آزادانه درون آن جابجا شود.

2-سطح سنج های تغییر مکانی

سنسورهای تغییر مکانی نیز براساس اصل شناوری ارشمیدس طراحی می شوند. همانطور که گفته شد براساس این اصل هرگاه یک جسم درون مایعی غوطه ور باشد، نیرویی رو به بالا و برابر با وزنش به آن وارد می شود که به آن نیروی شناوری گفته می شود.
طبق قانون ارشمیدس وقتی جسمی در مایع فرو می رود به اندازه وزن مایعی که جسم را در برمیگیرد، از وزن آن کاسته می شود. از این قاعده در ساخت سنسورهای تغییر مکانی استفاده می شود. در این سنسورها یک جسم جابجا شونده که به اهرمی متصل است، وارد مخزن می شود. هنگامیکه مخزن الی است تمام نیروی وزن جسم جابجا شونده، به اهرم وارد شده و ترانسمیتر این نیرو را به عنوان سطح صفر سیال منظور می کند. وقتی سیال وارد مخزن می شود و بخشی از جسم جابجا شونده را در برمی گیرد، همزمان با افزایش نیروی شناوری سیال، از میزان نیروی وزن جسم، که به اهرم وارد می شود کاسته می شود. ترانسمیتر سطح با اندازه گیری این تغییر نیرو، ارتفاع سیال درون مخزن را محاسبه می کند.

تفاوت سنسور تغییر مکانی با سنسور شناوری

در سنسورهای شناوری شناور تابع سطح سیال است و با تغییر سطح سیال به بالا و پایین می رود. با کاهش ارتفاع سیال شناور می تواند تا کف مخزن هم پایین برود. شناور همیشه در سطح سیال قرار دارد و ترانسمیتر با تعیین موقعیت آن، ارتفاع سیال را اندازه گیری می کند. اما در سنسورهای تغییر مکانی جسم جابجا شونده به طور کامل در سیال فرورفته و جابجایی آن با تغییر ارتفاع سیال بسیار محدود است. ترانسمیتر با اندازه گیری میزان تغییر نیروی وزن جسم جابجا شونده، در اثر افزایش یا کاهش ارتفاع سیال، سطح سیال درون مخزن را اندازه گیری می کند. تغییر نیروی وزن جسم جابجا شونده که با تغییر ارتفاع سیال متناسب است، را می توان با روشهای مختلفی اندازه گیری کرد. محاسبه تغییر نیروی وارده به یک فنر و یا محاسبه تغییرات گشتاور وارده به یک میله از پرکاربردترین تکنیک هایی هستند که بدین منظور بکار گرفته می شوند.

3-سطح سنج اختلاف فشاری Differential Pressure Level Transmitters

همان طور که میدانیم فشار را می توان براساس نحوه عملکرد مانومترها و با محاسبه فشار ستونی از مایع اندازه گیری کرد. در سطح سنج هایی که براساس محاسبه فشار کار می کنند می توان طبق رابطه زیر با اندازه گیری فشار و معلوم بودن مقدار چگالی سیال(ρ) ارتفاع ستون مایع درون مخزن را بدست آورد:

(Pabs=P+(ρ*g*H

در این رابطه P فشار گازها و بخارات بالای مخزن است که در مخازن بدون سقف با فشار جو در منطقه برابر می باشد. جهت محاسبه ارتفاع سیال درون یک مخزن با این روش، نیاز است که فشار ستون مایع و فشار بالای مخزن اندازه گیری شوند. بدین منظور ترانسمیتر های اختلاف فشاری ساخته شده اند که با محاسبه اختلاف فشار مخزن، سیگنالی متناسب با ارتفاع سیال درون آن ارسال می کنند. فشاری که در این حالت اندازه گیری می شود فشار استاتیک مایعی می باشدکه در حالت سکون درون مخزن قرار دارد. لذا به این روش روش اندازه گیری هیدرواستاتیک سطح نیز گفته می شود. اندازه گیری سطح با این روش پیچیدگی خاصی ندارد و استفاده از این نوع سنسورها به دلیل سادگی و قیمت پایین بسیار فراگیر شده است.

4- سطح سنج اولتراسونیک Ultrasonic Level Transmitters

در سنسورهای اولتراسونیک و یا مافوق صوت از اصل انعکاس امواج استفاده می شود، ترانسمیتر امواج اولتراسونیک صوت را تولید و به سطح سیال ارسال می کند، این امواج پس از برخورد با سطح سیال برگشت داده می شوند، یک گیرنده امواج برگشت شده از سطح سیال را دریافت می کند، ترانسمیتر با محاسبه زمان رفت و برگشت امواج، ارتفاع سیال را اندازه گیری می کند. در اندازه گیری سطح در مواردی که امکان تماس با سطح سیال وجود نداشته باشد، می توان از سطح سنج های اولتراسونیک استفاده کرد. ارتفاع مخزن به عنوان اطلاعات اولیه به ترانسمیتر داده شده است و ترانسمیتر با اندازه گیری فضای خالی مخزن، ارتفاع سیال درون آن را محاسبه می کند. دقت این سنسورها به میزان بازگشت امواج از سطح سیال بستگی دارد. در مخازنی که سطح سیال آرام و بی تلاطم است، امواج به خوبی بازگشت می شوند، اما حضور حباب، بخار و ذرات گرد و غبار غلیظ در سطح سیال موجب حذب امواج شده و دقت اندازه گیری کاهش می یابد. همچنین هرچه امواج فاصله بیشتری را طی کنند از قدرت آنها کاسته می شود و میزان امواج بازگشت داده شده به سمت سنسور کمتر می شود لذاا در صورتی که ارتفاع مخزن زیاد باشد باید از ترانسمیترهایی استفاده شود که امواج پرقدرت و با زاویه کمتری ارسال می کنند.

5-سطح سنج راداری Radar Level Transmitters

امواج راداری که مخفف Radio Detection and Ranging و به معنای تشخیص رادیویی و مسافت یابی می باشند، در اواخر دهه 1390 و در صنایع نظامی جهت تخمین مسافن های هوایی ارائه شد. از آن زمان به بعد رادار علاوه بر کاربردهای نظامی در حوزه های از جمله سیستم ناوبری کشتی و هواپیما، هواشناسی، وسیایل خانگی و … یه کار گرفته شد. در حدود 50 سال است که با ساخت سنسورهای راداری از این امواج جهت اندازه گیری ارتفاع سیال درون مخزن نیز استفاده می شود. امواج راداری در حقیقت امواج الکترومغناطیس هستند، طیف وسیعی از امواج همچون امواج رادیویی و تلویزیونی، امواج تلفن همراه و رادیواکتیو ایکس و گاما در محدوده امواج الکترومغناطیسی قرار می گیرند. در استفاده از امواج الکترومغناطیسی مساله ایمنی بسیار مهم است و امواج راداری مورد استفاده در ترانسمیترهای راداری از این حیث کاملا ایمن می باشند. فرکانس کاری این امواج در محدوده 3 تا 30 گیگاهرتز می باشد. این محدوده کاملا ایمن می باشد. میزان انرژی لازم جهت ارسال امواج رادار نیز در یک محدوده ایمن قرار دارد و از انرژی امواج ارسالی در وسایل خانگی نیز کمتر می باشد. انرژی امواج ارسالی ترانسمیترهای راداری در حدود 3 درصد انرژی نشتی مجازی است که وسایل خانگی نشت می کند.
سطح سنج راداری با ارسال امواج به سطح سیال، فضای خالی مخزن را اندازه گیری می کنند و با کسر مقدار اندازه گیری شده از ارتفاع واقعی مخزن که به عنوان مقدار اولیه به ترانسمیتر داده شده است، ارتفاع مایع درون مخزن را محاسبه می کنند.

6-سطح سنج رادیواکتیو

نوع دیگری از سنسورهای اندازه گیری سطح، از ارسال و دریافت امواج رادیواکتیو استفاده می کنند. این سنسورها بیرون از مخزن نصب می شوند و یک منبع رادیواکتیو امواج را به درون مخزن می فرستد، امواج ارسالی توسط گیرنده رادیواکتیو که در سمت دیگر مخزن نصب شده است، دریافت و به سیگنال الکتریکی متناسب با سیستم کنترل تبدیل می شوند. وقتی که مخزنی خالی است میزان امواج دریافتی بیشتر می باشد و هنگامیکه سیال در مسیر امواج قرار می گیرد مقداری از امواج ارسالی منحرف شده و به گیرنده نمی رسند.
امواج رادیو اکتیو در محدوده خطرناک برای انسان قرار دارند، لذا منبع ارسال امواج رادیواکتیو باید به گونه ای طراحی شود که هیچگونه خطری برای نفرات شاغل در واحد صنعتی نداشته باشد. این منبع مجموعه ای از امواج رادیواکتیو را بصورت موازی با مخزن ارسال می کند و از انتشار امواج به جهت های دیگر جلوگیری می کند. نیرو و انرژی امواج ارسالی وابسته به ضخامت مخزن و فاصله بین منبع رادیواکتیو و گیرنده امواج و چگالی سیال درون مخزن می باشد.

7-سطح سنج سروو موتوری Servo Level Transmitter

سطح سنج های سروو موتوری در دهه 1950 به بازار معرفی شدند این سنسورها در حقیقت ارتقاء یافته سطح سنج های تغییر مکانی می باشند، در این سطح سنج ها جسم جابجا شوند به یک وزنه به قطر تقریبا 50 میلیمتر و با چگالی بالاتر از چگالی سیال مورد اندازه گیری تبدیل شده است. مبنای کار اندازه گیری در این سطح سنج ها نیز بر اساس اندازه گیری نیروی شناوری ارشمیدوس می باشد. استفاده از فناوری زیرپردازنده امکان تصحیح بسیاری از خطاهای محیطی از قبیل وزن و یا تغییر شکل مخزن که به علت وجود فشار هیدرواستاتیکی به وقوع می پیوندد را فراهم نموده است.

دستگاه سنجش کدورت آب – Turbidity

ابزار دقیق٬ فرآیند EBC٬ European Brewery Convention٬ FNU٬ Formazine Nephelometric Unit٬ Nephelometric Turbidity Unit٬ NTU٬ Turbidity٬ کدورت آب

تعریف کدورت

ذرات معلق در آب باعث میشد که آب، ظاهر تیره و ابری مانند پیدا کند که به آن کدورت یا تیرگی میگوییم

کدورت نمونه آب واحد NTU

اندازه گیری کدورت آب

روش اندازه گیری فوتومتری است
نور به نمونه تابیده می شود
میزان نور عبور نیافته به شدت نور کالیبره شده دستگاه اندازه گیری میشود

پراب آنلاین کدورت سنج آب

اندازه گیری کدورت آب

روش اندازه گیری فوتومتری است
نور به نمونه تابیده می شود
میزان نور عبور نیافته به شدت نور کالیبره شده دستگاه اندازه گیری میشود

دستگاه کدورت سنج آنلاین آب Turbidimeter جهت اندازه‌گیری مقدار کدورت بصورت آنلاین برای آب آشامیدنی، فاضلاب، آب فرآیند و کنترل کیفیت کاربرد دارد.

کدورت سنج و ساختار آن

تاریخچه کدورت سنجی

در گذشته سنسور اندازه گیری کدورت و یا Turbidity meter وجود نداشته
کدورت سنجی با عبور نور یک شمع از نمونه انجام می شد
مقایسه ذرات معلق در نمونه با محلول اسید سیلیسیک
با پیشرفت تکنولوژی دستگاه های کدورت سنج آنلاین و پرتابل ساخته شد
عملکرد با ایجاد نور مصنوعی و جذب نور
سپس مقایسه با دیتای کالیبراسیون

کالیبراسیون دستگاه کدورت سنج آنلاین

کالیبراسیون دستگاه به نمونه های همراه دستگاه نیاز دارد
تعداد نمونه سه عدد است: کدورت صفر کدورت متوسط کدورت ماکس

کدورت سنج در کدام صنایع کاربرد دارد

تامین آب شرب از چاه ها
تصفیه آب آشامیدنی
تصفیه فاضلاب
صنایع غذایی و نوشیدنی
صنایع پتروشیمی

کدورت آب RO

فیلتر ممبران نسبت به مقدار کدورت آب حساس است
کدورت بالا باعث خرابی فیلتر ممبران می شود
کدورت سنج آنلاین برای تشخیص کدورت آب استفاده میشود
قبل از دستگاه تصفیه آب اسمزمعکوس استفاده می شود
اگر کدورت از Set Point بشتر باشد جریان آب را قطع میکند
همچنین آلارم و هشدار میدهد

کدورت سنج و ساختار آن

واحد های اندازه گیری کدورت آب

در استاندارد ISO، واحد اندازه گیری کدورت Formazine Nephelometric Unit) FNU)
در استاندارد EPA، واحد اندازه گیری کدورت NTU ( ( Nephelometric Turbidity Unit
واحد اندازه گیری (EBC( (European Brewery Convention

دستگاه کدورت سنج ProMinent

سنج کدورت آب شرب و آب های صنعتی
حذف حباب ها قبل از ورود به محفظه اندازه گیری جهت افزایش دقت
کالیبراسیون آسان و سریع
روش پراکندگی نور تحت زاویه ۹۰ درجه

کدورت سنج آنلاین پرامیننت آلمان

اهمیت کدورت آب

کاهش کدورت آب از مهمترین عوامل در سیستم توزیع آب است و توجه به آن باعث میشود به آب زلال دست یابیم
آب زلال، باعث افزایش راندمان گندزدایی و افزایش اثر گندزدا ها و کاهش هزینه گندزدایی می‌شود

مزایای آب زلال

افزایش راندمان گندزدایی
افزایش اثر گندزداها
کاهش مصرف مواد شیمیایی
کاهش هزینه گندزدایی

مشخصات دستگاه کدروت سنج ProMinent به عنوان نمونه ای از این دستگاهها

محدوده اندازه‌گیری وسیع 0 – 1000 NTU
صحت اندازه‌گیری: 0-40 NTU ± 2% 40-1000 NTU ± 5%
دقت اندازه‌گیری: 0.0001 NTU
گزینه شستشوی اتوماتیک محفظه نمونه‌گیری به روش اولتراسونیک
محفظه نمونه قابل جدا شدن جهت شستشو و کالیبراسیون ساده
زمان پاسخگویی سریع
محدوده فشار ورودی: 700 میلی‌بار تا 8/13 بار
محدوده جریان ورودی: 6 تا 60 لیتر بر ساعت
دارای سیگنال‌های خروجی آنالوگ (20-4 میلی‌آمپر) و دیجیتال (RS-458)
ست کالیبراسیون: 1000 NTU، 10.0، 0.02
مدل DULCO Turb C

دستگاه کدورت سنج آنلاین آب

اندازه گیری قابل اعتماد خط کدورت با DULCOTEST® DULCO® توربو سی نقاط اندازه گیری

The DULCOTEST® اندازه گیری نقاط کدورت در محدوده توربو سی DULCO® با نسخه TUC 1 TUC 2 TUC 3 و TUC 4 کدورت آنلاین جمع و جور اندازه گیری نقاط هستند، متشکل از سنسور درون خطی جریان اتصالات و دستگاه اندازه گیری. مجوز دستگاه اندازه گیری مقدار نمایش داده می شود را اندازه گیری، کالیبراسیون
، انتقال مقدار اندازه گیری از طریق سیگنال 4-20 mA و نشانه حد ارزش ستیزی و گسل های دستگاه. کفتّ اندازه گیری در فعال کردن دستگاه اندازه گیری دستگاه در بای پس خط روند کار یکپارچه. واحد اندازه گیری ویژوال تماس با متوسط sampel آمده است.

نرم افزار مورد نظر است درمان آب شرب با توربو DULCO® C قادر است در تمام مراحل درمان آب خام از فیلتر اختصاصی برای اندازه گیری کدورت خوب در dispensed آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین امکان نظارت بر کدورت آب کمی آلوده روند و اتلاف آب، آب نیز به عنوان درمان از صنعت مواد غذایی و آشامیدنی به مقدار 1000 NTU کدورت. در مقایسه با TUC 1/TUC 2، TUC 3 / TUC 4 ایستگاه های شامل اولتراسوند بر اساس عملکرد خود تمیز. این به ویژه کمک به گسترش خدمات فواصل خصوص هنگامی که با انواع آب که به صورت فیلم استفاده می شود.

اصول اندازه گیری یکسان برای اندازه گیری نور پراکنده است. پرتو نور است که به اندازه گیری کفتّ پر از نمونه آب بسیار دارد در کدورت ذرات پراکنده و نور پراکنده در گوشه راست (90 درجه) بسیار در نور (اندازه گیری Nephelometric) اندازه گیری می شود. واحد اندازه گیری برای اندازه گیری کدورت می تواند با توجه به NTU (واحد کدورت Nephelometric) یا FNU (Formazin Nephelometric واحد). روند اندازه گیری انواع TUC 1/TUC 3 (نور مادون قرمز) مربوط به سطح جهان قابل اجرا استاندارد ISO 7027 و اروپا استاندارد DIN EN 27027. روند اندازه گیری انواع TUC 2/TUC 4 (نور سفید) مربوط به ایالات متحده آمریکا استاندارد USEPA 180.1.

Technical Details

The measuring process in types TUC 1/TUC 3 (infrared light) corresponds to the global standard ISO 7027 and the European standard DIN EN 27027.
The measuring process in types TUC 2/TUC 4 (white light) corresponds to the US standard USEPA 180.1.

Technical Data

Measurement range	0 … 1,000 NTU
Accuracy	± 2% of the displayed value or ± 0.02 NTU below 40 NTU, depending on which value is the greater ± 5% of the displayed value above 40 NTU
Resolution	0.0001 NTU below 10 NTU
Response time	Configurable
Display	Multiple row LCD display with background lighting
Alarm relay	Two programmable alarms, 120-240 VAC, 2 A Form C relay
Output signal	4 … 20 mA, 600 Ω, not electrically isolated: dual-isolated, degree of interference, overvoltage category II
Communication interface	Bi-directional RS-485, Modbus
Max. pressure	Integrated pressure regulating valve regulates 1380 kPa (200 psi), based on the flow rate
Flow	6 – 60 l/h
Temperature	1 … 50 °C
Materials in contact with the medium	Polyamide (PA), silicone, polypropylene (PP), stainless steel, borosilicate glass
Voltage supply	100 – 240 VAC, 47 – 63 Hz, 80 VA
Hydraulic connector	Black tube, inside 4.75 mm, outside 8 mm
Ambient conditions	Not suitable for operation outdoors. Maximum operating altitude 2000 m above sea level. Maximum 95% relative air humidity (non-condensing).
Enclosure rating	IP 66, NEMA 4x
Standard	ISO 7027 or DIN EN 27027 with the “Infrared” version, USEPA 180.1 with the “Achromatic light” version
Dimensions H x W x D	35 x 30 x 30 cm
Shipping weight	2.5 kg

	Standard	Ultrasonic cleaning	Order no.
TUC 1	Infrared light: ISO 7027, DIN EN 27027	No	1037696
TUC 2	White light: US EPA 180.1	No	1037695
TUC 3	Infrared light: ISO 7027, DIN EN 27027	Yes	1037698
TUC 4	White light: US EPA 180.1	Yes	1037697

TB500
Microtol
Global Water
Envco Global
HF Scientific

کدورت سنج آنلاین

Reliable on-line measurement of turbidity with DULCOTEST^® DULCO^® turb C measuring points

The DULCOTEST^® measuring points for turbidity in the DULCO^® turb C range with versions TUC 1, TUC 2, TUC 3 and TUC 4, are compact online turbidity measuring points, consisting of a sensor, inline flow fitting and measuring device. The measuring device permits the measured value to be displayed, calibration, transmission of the measured value via a 4-20 mA signal and the indication of limit value transgressions and device faults. The measuring cuvette integrated in the measuring device enable the device to operate in the bypass of the process line. The visual measuring unit does not come into contact with the sampel medium.

The intended application is the treatment of potable water, with the DULCO^®turb C able to be used in all treatment stages of raw water, from filter monitoring to measurement of fine turbidity in dispensed potable water. It is also possible to monitor the turbidity of slightly contaminated process water and waste water, as well as treated water from the food and beverage industry up to a turbidity value of 1,000 NTU. Compared with the TUC 1/TUC 2, the TUC 3 / TUC 4 measuring stations include an ultrasound-based self-cleaning function. This helps in particular to extend the service intervals particularly when used with the types of water that form films.

The measuring principle is identical to light scatter measurements. The light beam that is beamed into the measuring cuvette filled with sample water is dispersed on turbidity particles and the scattered light is measured at right angles (90°) to the beamed in light (Nephelometric measurement). The measuring unit for the turbidity measurement can be given as NTU (Nephelometric Turbidity Unit) or as FNU (Formazin Nephelometric Unit). The measuring process of types TUC 1/TUC 3 (infrared light) corresponds to the globally applicable standard ISO 7027 and the European Standard DIN EN 27027. The measuring process of types TUC 2/TUC 4 (white light) corresponds to the US American standard USEPA 180.1.

Your benefits

Compact turbidity measuring station with integrated sensor, flow cuvette and measuring instrument saves space and is simple to install and operate.
High dynamic measuring range between 0.02 and 1,000 NTU permits broad-based use in all stages of potable water treatment. Also ideal for monitoring waste water from clarification plants and for monitoring ruptures with filters.
Short response times thanks to small-volume measuring cuvette.
Long-term stable measurements, even in contaminated water, by the optional ultrasonic cleaning of the measuring cuvette.
Fast and simple calibration on site by optionally available, pre-assembled and time-stable calibration standards.

سنسور ORP و کاربردهای آن – Oxidation Reduction Potential

ابزار دقیق٬ فرآیند Nernst equation٬ ORP٬ Oxidation Reduction Potential٬ سنسور

شاخص پتانسیل اکسایش و کاهش (Oxidation Reduction Potential) با عبارت مخفف ORP بیان می شود
توان اکسیدکنندگی آلاینده های موجود در آب
شاخص ORP ابتدا در سال 1971 توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) به عنوان یک استاندارد برای آب آشامیدنی تعریف شد
حدود بیش از 40 سال است که از آن برای کنترل کیفیت آب بهداشتی استخرها نیز استفاده می شود.

معمولا اولین انتخاب برای کاهش هزینه سنسور کلر روی آوردن به سنسور جایگزین است. متناسب ترین سنسور در این زمینه سنسور ORP است که مقدار کلر را به دقت نمایش میدهد اما باید درنظر داشته باشیم که تناسب کلر و ORP خیلی متناسب با مقدار pH است. در نتیجه نمیتوان برای آب آشامیدنی که pH آن مشخص نباشد استفاده نمود. اما در پساب که مقدار کلر خیلی مهم نیست و معمولا قصد داریم این مقدار را بالا نگاه داریم ORP جایگزین مناسبی است.

تناسب ORP و کلر و pH

اندازه‌گیری متغیر ORP

پتانسیل اکسایش_کاهش یک واحد اندازه‌گیری برای فعالیت الکترون‌ها در محلول‌های آبی است. یک الکترود از فلزات گران‌بها (نقره، طلا یا پلاتین) نقش عنصر اندازه‌گیری را دارد که الکترون‌های فعال به آن متصل می‌شوند. پتانسیل اندازه‌گیری شده در این الکترود بستگی به تعداد الکترون‌های فعال در محیط دارد. پروب ORP حاوی یک سیستم مرجع نقره / نقره‌ای (Ag / AgCl) است که به‌عنوان الکترود مرجع موردنیاز با پتانسیل ثابت عمل می‌کند.مقدار ORP از اختلاف‌پتانسیل بین مرجع و سیستم اندازه‌گیری با استفاده از معادله نرنست (Nernst equation) محاسبه می‌شود. این پتانسیل در حد mV می‌باشد. ازآنجایی‌که تمام جفت‌های ORP در یک فرایند، پتانسیل اکسایش_کاهش ایجاد می‌کند، مقدار ORP یک پارامتر مجموع است که نمی‌تواند اطلاعاتی در مورد یک ماده در محلول یا غلظت آن‌ها ارائه کند. مقدار اکسایش_کاهش بستگی به درجه حرارت دارد و همیشه باید برای تصحیح اندازه‌گیری‌ها مشخص شود.

ORP sensors and transmitters | سنسور و ترانسمیترهای ORP

با اندازه گیری ORP چه چیزی بدست می آید؟

بطور کلی ORP روشی برای اندازه گیری پتانسیل احیای اکسیژن می باشد. عدد بدست آمده که توانایی آب را در اکسید و یا احیا سم ها محاسبه میکند.

میزان ORP در تصفیه فاضلاب

Related image

میزان ORP در تصفیه آب

مقادیر ORP به چه معناست؟

ORP مثبت:

به معنی این است که آب نمی تواند سموم و مواد زائد را اکسید کند.

ORP منفی:

میتواند سموم و آلودگی ها را اکسید کند و باکتری و جرم ها را از بین ببرد.

**سنسور اکسایش کاهش و وابستگی آن به PH در خوانش کلر آزاد**

سنسورها و ترنسمیترهای قابل‌اطمینان ORP اطلاعات مربوط به توانایی ضدعفونی آب آشامیدنی یا استخرهای شنا، کنترل اکسیژن زنی در سیستم‌های تصفیه فاضلاب و سم‌زدایی از حمام‌های آبکاری یا تمیز کردن دودکش گاز خروجی را نشان می‌دهند. ما رنج گسترده‌ای از تجهیزات را برای استفاده‌های استاندارد یا کاربردهای بهداشتی یا استفاده در مناطق خطرناک ارائه می‌دهیم.

چگونه الکترودهای ORP را انتخاب کنیم

سنسورها و ترنسمیترهای اندازه‌گیری ORP ساخت کمپانی Endress & Hauser در بسیاری از صنایع استفاده می‌شود؛ مانند مواد شیمیایی، آب و فاضلاب، برق، داروسازی، خمیرکاغذ و کاغذ. انتخاب سنسور به کاربرد آن بستگی دارد. پروب ORP با الکترودهای طلا برای فرایندهای اکسایش مناسب است، به‌عنوان‌مثال اکسیداسیون سیانید یا اندازه‌گیری ازن. الکترودهای پلاتین برای فرآیندهای کاهش مانند کاهش کرومات یا دوزینگ کلر استفاده می‌شود. الکترود ORP و سیستم مرجع را بایستی متناسب با نیازهای خود انتخاب کنید.

ویژگی‌های سنسور و ترانسمیتر ORP

• سنسورهای ORP و ترنسمیترهای Endress & Hauser کلیه تجهیزات موردنیاز از تجهیزات پایه تا ترنسمیترهای چندکاناله و سنسورهای مناسب برای اندازه‌گیری چند پارامتر را ارائه می‌دهد. این مجموعه شامل سنسورهای ترکیبی PH / ORP می‌باشد که مقدار pH و ORP را برای یک مرور کلی از فرایندها ارائه می‌دهد و می‌تواند مقدار rH را اندازه‌گیری کند.

• ما بافرهای ORP باکیفیت بالا، محلول‌های ORP و استانداردهای ORP برای کالیبراسیون و تنظیم را ارائه می‌دهیم.

• انواع مختلف الکترودها شامل انواع ممبران ها و سیستم‌های مرجع را پوشش می‌دهد از PTFE دفع‌کننده آلودگی تا دیافراگم‌های سرامیکی بسیار حساس با روزنه‌باز مقاوم در برابر انسداد.

• کمپانی Endress & Hauser تجهیزات نصب ORP برای همه کاربردها ارائه می‌دهد ازجمله: تجهیزات نصب ثابت، غوطه‌وری، مناسب برای لوله و تجهیزات نصب پیشرفته

• سیستم‌های اتوماتیک برای کالیبراسیون، تنظیم و تمیز کردن از عملکرد مطلوب سنسورهای ORP و ترنسمیترها در فرایندهای شیمیایی اطمینان می‌دهند.

مزایای سنسور کلر به پراب ORP

سنسور کلر مستقیما کلر آزاد را اندازه میگیرد
تزریق آب ژاول آب را قلیایی میکند
مقدار ORP با افزایش pH تناسب خود را با کلر آزاد از دست میدهد

کاربرد سنسور ORP

سنسور ORP در موارد زیر بکار می آید:

پاکسازی آب آشامیدنی
کلرزنی استخر شنا
هوادهی در سیستم تصفیه فاضلاب
از بین بردن آلودگی وان آبکاری

ساختار سنسور ORP

سنسور ORP، ولتاژی که در پراب داخل آب ایجاد شده را اندازه گیری میکند. الکترود این پراب از جنس پلاتین Pt یا طلا Au تولید می شود و الکترون های این فلز را به اکسید کننده میدهد. ولتاژ تولید شده در پراب ORP با الکترود نقره (مرجع) در محلول نمک نقره مقایسه میشود.

سنسور ORP کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارد، مخصوصا جایی که با آب آشامیدنی یا پساب صنعتی سر و کار داریم. این سنسور با توجه به مزایایی که دارد جایگزین مناسبی برای سنسور کلر نیز هست. نام های دیگر آن سنسور اکسایش کاهش و پراب Redox است. این سنسور پس از قرارگیری در محل استفرار حدود یک سال عمر مفید دارد. کمپانی پرومیننت آلمان تولیدکننده این سنسور است و این شرکت همیشه تعداد کمی از این سنسور را موجود دارد چون نگهداری طولانی مدت آن، کیفیت عملکرد را کمی کاهش می دهد.

مقدار ORP در مواد

آبها معمولا دارای ORP طبیعی بالا حدود+200mV ~ +600mV هستند
بطری آبه معدنی +400mV
آبهای با PH بالا ( قلیایی ) سطح منفی ORP و در واقع آنتی اکسیدان
ORP هوا حدود +700mV
اکسیژن فعال بیش از +800mV
آب هیدروژنه بین -210mV و -1000mV
چای سبز -100mV
روغن ماهی کاد -200mV
ویتامین C حدود -20mV

تناسب ORP و PH

pH و ORP به هم وابسته هستند
میزان و نوع املاح آب بر ORP و pH بسیار تاثیر گذار است
در آبهای با pH بالا: بشتر عوامل کاهنده داریم -ORP
در آب با PH پایین: بیشتر عوامل اکسیدکننده داریم +ORP

مواد اکساینده (OXIDIZERS) و کاهنده (REDUCERS)

مواد اکسید کننده مانند کلر و ازن، موادی هستند که الکترون مولکول سایر مواد اطراف خود را جذب کرده و بدین ترتیب آنها را غیرفعال می کنند
در واکنش اکسیداسیون، ماده اکسید کننده (کلر) الکترون دریافت کرده و ماده اکسید شده (آلاینده) الکترون از دست می دهد.
اگر مقدار مواد اکسید کننده و آلاینده ها در آب استخر دقیقاً با هم برابر باشند، مقدار ORP صفر خواهد بود. زیرا توان اکسیدکنندگی کلر دقیقاً برابر مقدار لازم برای از بین بردن آلاینده های موجود در آب است.

اندازه گیر PH سیال – PH Analyzer – آشنایی با نحوه عملکرد، سازندگان و کالیبراسیون آن

ابزار دقیق٬ فرآیند ISFET٬ PH Analyzer٬ سازندگان٬ سیستم مرجع٬ شیشه ای٬ میدان یونی

سنسور pH و ترانسمیتر های آن در بسیاری از صنایع مانند صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و دارویی، آب و فاضلاب، نیروگاه ها، نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد که البته انتخاب نوع سنسور pH به کاربرد آن بستگی دارد. سنسور های pH در دو نوع شیشه ای ( سیستم مرجع ) و ISFET (میدان یونی) ساخته می شوند که می توان با توجه به نیاز و شرایط فرایند نوع سنسور را انتخاب کرد. جهت اندازه گیری pH با کیفیت بالا در صنایع مختلف نیاز به سنسورهای pH که دارای عمر طولانی ، دقت بالا و کمترین نگهداری باشد لازم و ضروری است.

معمولا از سنسور های pH میدان یونی (ISFET) در مواردی که شکسته شدن سنسور غیر قابل قبول است و یا سیال حاوی مقدار زیادی از حلال های آلی است استفاده می شود و نیز از سنسور های pH لعاب داده شده زمانی که پایداری درازمدت و کمترین نگهداری مورد نیاز باشد.

pH sensors and transmitters | سنسور و ترانسمیتر pH

PH از لغت فرانسوی Hydrogene گرفته شده است و اصطلاح ph نیز مخفف دو کلمه Hydrogene و power بوده که بیانگر قدرت یونی هیدروژن در آب است. به عبارت دیگر، نسبت مولکول های یونیزه شده به غیر یونیزه شده در محیط های آبی را PH می نامند.

در واقع به درصد اسیدیته و قلیایی بودن آب PH می گوییم .درجه اسیدیته یا قلیایی بودن آب بین عدد صفر و ۱۴ متغیر بوده و عدد ۷ که حد وسط آن است به معنی نقطه مرزی یا خنثی می باشد که بدین معنی خواهد بود که آب نه اسیدی است نه قلیایی و حالتی خنثی دارد. اگر هر چه از طرف عدد خنثی یعنی ۷ به طرف صفر حرکت کنیم آب به سمت اسیدی کشیده شده و به معنی کاهش PH است و هر چه از عدد خنثی یعنی ۷ به سمت ۱۴ حرکت کنیم آب به سمت قلیایی و افزایش PH حرکت می کند.

با اینکه ممکن است یون ‌های مختلفی در محلول شکل بگیرند، ولی آن‌ هایی که تعیین می‌ کنند محلول اسیدی یا قلیائی است، به ترتیب یون هیدروژن (H+) و یون هیدروکسیل (OH-) هستند. زمانی که تعداد یون ‌های هیدروژن از تعداد یون ‌های هیدروکسیل در محلول بیشتر باشد، محلول اسیدی است. وقتی‌که تعداد این دو یون برابر باشد، محلول خنثی است. زمانی که تعداد یون ‌های هیدروژن از تعداد یون ‌های هیدروکسیل در محلول کمتر باشد، محلول قلیایی (بازی) است.

اندازه‌گیری pH با الکترودهای شیشه‌ای و الکترودهای لعاب‌کاری شده

از سنسور های pH جهت تعیین مقدار pH به‌عنوان یک واحد اندازه‌گیری برای بیان میزان اسیدیته یا قلیایی بودن یک محلول مایع استفاده می‌شود. در یک سنسور pH از نوع شیشه ای عنصر حساس به pH یک لامپ شیشه ای می باشد که در انتهای سر سنسور قرار گرفته است و جنس آن بسیار خاص می باشد. این لامپ شیشه ای یک پتانسیل الکتروشیمیایی را متاثر از مقدار pH موجود در محلول تولید می کند. نحوه ایجاد این پتانسیل به این صورت می باشد که یون‌های +H کوچک موجود در محلول از طریق لایه بیرونی غشای لامپ شیشه ای نفوذ می کنند در حالی‌که یون‌های با بار منفی در محلول باقی می‌مانند. در قسمت پروب سنسور ph یک سیستم مرجع Ag / AgCl به عنوان الکترود مرجع قرار دارد.

مقدار pH از اختلاف‌پتانسیلی بین سیستم مرجع و سیستم اندازه‌گیری با استفاده از معادله ای به نام نرنست (Nernst equation) محاسبه می‌شود.

سنسورهای pH و ترانسمیترهای pH ، عملکرد مناسبی در اندازه‌گیری خطی در یک محدوده pH بسیار گسترده‌ دارند. اصل اندازه‌گیری الکترودهای pH لعاب‌کاری شده مطابق با سنسورهای pH شیشه است، اما عنصر حساس به pH لعاب‌کاری شده است.

اندازه‌گیری pH با الکترودهای ISFET

در این نوع سنسور ها مقدار pH محلول توسط ترانزیستور اثر میدان یونی (ISFET) اندازه گیری می شود. این یک ترانزیستور ساده با (Source) و درین (Drain) است که با یک نیمه های از (base) جدا شده است.

یون‌های هیدروژن موجود در محلول می‌تواند در یک طرف این نیمه هادی جمع شوند در نتیجه در طرف دیگر نیمه هادی شارژ منفی متناسب با میزان بار مثبت جمع می‌شود که باعث رسانا شدن کانال نیمه های می گردد. .هرچه تعداد یون‌های +H جمع شده در پایه بیس بیشتر باشد ، جریان بیشتری می‌تواند بین پایه سورس و درین جریان داشته باشد.

برخلاف الکترود شیشه ای ، جریان یونی بین سیال و سنسور در اینجا وجود ندارد. بخش شیمایی و اندازه گیری الکتریکی کاملاً جدا از هم نگه داشته می شوند. در نتیجه ، سنسور تغییر نمی کند و نیاز به کالیبراسیون مجدد به هیچ وجه به اندازه الکترودهای شیشه ای نیست. از آنجا که هیچ سیستم مرجعی وجود ندارد ، ISFET ها همچنین برای اندازه گیری pH در محیط هایی با نسبت کمی از آب مناسب هستند.

Digital pH ISFET sensor Memosens CPS77D for hygienic applications ...

کاربردهای سنسور pH

با توجه به اینکه مقدار pH میتواند بر سرعت واکنش‌های شیمیایی و چگونگی آنها تاثیر بگذارد، اندازه گیری آنلاین و لحظه‌ای آن در صنایع مختلف اهمیت دارد از جمله:

تصفیه آب
تصفیه فاضلاب
داروسازی
صنایع غذایی
جلوگیری از خوردگی

سازندگان سنسور pH

پرومیننت آلمان prominent
یوکوگاوا Yokogawa
متلر تولدو Mettler Toledo
بلو لب Bluelab
اندرس هازر آلمان E+H
سنسورکس امریکا Sensorex
آکواسول Aquasol
نپتون Nepton

کالیبراسیون سنسور pH

هنگاه راه اندازی سنسور pH لازم است آن را کالیبره کنیم
برای این کار از محلول بافر با pH مشخص استفاده میکنیم
لازم است بافری نزدیک به pH آب مورد آزمایش انتخاب کنیم
ابتدا سیستم را روشن میکنیم
الکترود را با آب مقطر می شوییم
با یک دستمال بدون پرز به نرمی خشک میکنیم
یا با تکان دادن آرام سعی در خشک شدنش میکنیم
پراب را در بافر فرو میبریم
حدود یک دقیقه صبر میکنیم تا عدد تقریبا ثابت شود
حالا عدد pH را روی pH بافر تنظیم میکنیم
این کار بهتر است با دو بافر انجام شود تا دقت بالا برود

نکاتی که در هنگام انتخاب سنسور ph باید در نظر بگیرید.

دقت سنسور: سنسور می تواند با چه دقتی PH موجود را اندازه گیری کند و چه اطلاعات دیگری را در اختیار شما قرار می دهد.

نوع کار دستگاه، کاربرد و نحوه نصب: پرتابل و ثابت بودن دستگاه و نحوه کار آن بسیار مهم است.

طول کابل سنسور: این مورد بسیار مهم است زیرا در مواردی که طول کابل سنسور زیاد باشد برای حفظ کیفیت سنسور نیاز به پری آمپلی فایر یا تقویت کننده خواهید داشت.

داشتن کنترلر و نمایشگر اسید در مدل های قابل نصب

رزولوشن دستگاه اندازه گیری

قابلیت کالیبره کردن

نحوه اتصال به کامپیوتر

نوع ممبران داخلی

ویژگی‌های سنسور و ترانسمیتر pH

• سنسورهای pH و ترنسمیترهای Endress & Hauser کلیه تجهیزات موردنیاز از تجهیزات پایه تا ترنسمیترهای چندکاناله و سنسورهای مناسب برای اندازه‌گیری چند پارامتر ارائه می‌دهد.

• کمپانی Endress & Hauser بافرهای pH، محلول و استانداردهای pH را برای کالیبراسیون pH برای رسیدن به حداکثر دقت ارائه می‌دهد. آن‌ها در آزمایشگاه کالیبراسیون دائمی که با موفقیت گواهینامه DAkkS را کسب کرده، تولید می‌شوند.

• کمپانی Endress & Hauser تجهیزات نصب pH برای همه کاربردها ارائه می‌دهد ازجمله: تجهیزات نصب ثابت، غوطه‌وری، مناسب برای لوله و تجهیزات نصب پیشرفته

• سیستم های خودکار برای کالیبراسیون، تنظیم و تمیز کردن عملکرد بهینه از سنسورهای pH و فرستنده‌ها را در فرایندهای شیمیایی، تولید داروها و یا کاربردهای بهداشتی اطمینان می‌دهند.

نمونه مشخصات فنی

	مشخصات فنی سنسور PH
	Glass electrode			Measuring Principle
	Standard applications in process and the environment. Long-term monitoring, processes with little change			Application
	Very robust, heavy-duty version / high pressure, integrated potential matching, flat membrane available			Characteristic
	PH 0-14			Measurement range
	Gel compact electrode with PTFE ring-diaPHragm			Measuring principle
	all shaft lengths with temperature sensor advanced gel technology With dirt-repellent PTFE diaPHragm			Design
	Glass / PTFE			Material
	Diameter: 12 mm (0.46 inch) shaft length: 120, 225, 360 and 425 mm (4.68, 8.77, 14.04 and 16,57 inch)			Dimension
	(max. 135°C 274°F)			Process temperature
	(max. 16 bar 230 psi)			Process pressure
	optional with integrated Pt100 or Pt1000			Temperature sensor
	Simple operational equipment, no certification necessary			Ex certification
	TOP68 connection head			Connection
	IP 68			Ingres protection
	(Biocompatibility validated acc. to ISO 10993-5 USP (current version TÜV certificate for pressure resistance 16 bar, min. triple overpressure safety			Additional Certifications

آشنایی با DO analyzer – Dissolved Oxygen Analyzer – کاربرد، کالیبره کردن و نکات مهم در انتخاب آن

ابزار دقیق٬ فرآیند Dissolved Oxygen٬ DO analyzer٬ galvanic٬ optical٬ polargraphic٬ اکسیژن متر٬ کاربرد٬ کالیبره

اندازه گیری اکسیژن مایع و یا محیط در بسیاری از موارد بسیار حائز اهمیت می باشد برای این منظور از دستگاهی به نام اکسیژن متر استفاده می گردد. دستگاه اکسیژن متر به دو نوع مایع و محیطی تقسیم می شوند که به ترتیب میزان اکسیژن موجود در مایع و یا محیط را می توانند اندازه گیری کنند و برحسب mg/L یا PPM نمایش دهند.برخی از اکسیژن متر ها قابلیت اندازه گیری میزان اکسیژن محیط و مایعات را با هم دارند. میزان اکسیژن محلول در آب برای زیست موجودات آبزی ضروری است و بر میزان خورندگی آب نیز بسیار موثر است. همچنین در صنایع کشاورزی و آزمایشگاهی نیز اکسیژن متر بسیار کاربرد دارد.

اکسیژن متر محلول شامل یک الکترود است که مدل غشایی آن محلول توسط غشایی که نسبت به اکسیژن خاصیت تراوایی دارد، نگهداری می شود.زمانی کهO2 از میان غشائی می گذرد و به الکترود می رسد، عمل انتقال الکترون واکسیژن مولکولی اتفاق می افتد. انتقال الکترون باعث عبور جریان از دستگاه اندازه گیری می شود. دستگاه اندازه گیری جریان دارای یک آمپرسنج ویک الکترودمرجع است که مقدارجریان بامقداراکسیژن محلول درنمونه متناسب است.میزان انحلال اکسیژن در آب تابع قوانین گازها، قانون هنری میباشد.اکسیژن ازگازهایی است که باآب واکنش نمی دهد.پس از انحلال آن باآب تابعی ازدما وفشارجزئی آب می باشد

نوع اپتیکال آن از تحلیل بازتاب نور تابانده شده میزان اکسیژن را اندازه گیری میکند.

در زیر شکل شماتیک عملکرد نوع غشایی و نوع اپتیکال نشان داده شده است.

انواع اکسیژن متر از لحاظ عملکردی سنسور

انواع اکسیژن متر محلولاکسیژن متر محلول با توجه به نوع کاربرد در انواع قلمی یا جیبی ، پرتابل ، رومیزی و آنلاین وجود دارد.

اکسیژن متر آنلاین

DO متر آن لاین می تواند یکسره روشن باشد بعضی از انواع آنها امکان فرمان دادن به شیر برقی برای افزایش یا کاهش برخی مواد در محلول یا فرمان اخطار آژیر و سایر امکانات را دارند. این نوع اکسیژن متر ها شامل یک قطعه سنسور که می توانند متصل به یک نمایش گر شوند و مستقیما اطلاعات را به سیستم کنترل ارسال کنند می باشند.

اکسیژن متر قلمی

DO متر قلمی یا جیبی ، ارزان ترین و کوچک ترین نوع DO متر می باشد که عمر قطعات آن هم کمتر از نمونه های دیگر می باشد. معمولا الکترود این نمونه قابل تعویض نمی باشد.

اکسیژن متر پرتابل

DO متر پرتابل قابل حمل می باشد و با انرژی الکتریکی باتری کار می کند و برای استفاده در محیط بیرون ساخته شده است. الکترود این نمونه اکسیژن متر قابل تعویض می باشد.

اکسیژن متر رومیزی

DO متر رومیزی که دقت بالایی دارد و معمولا در محیط آزمایشگاه استفاده می گردد و با برق شهری یا آداپتور تغذیه می گردد. الکترود این نمونه اکسیژن متر قابل تعویض می باشد.

کالیبره کردن اکسیژن متر

به منظور کالیبره کردن اکسیژن متر ازمدل DO5510 Lutron استفاده شده که در ادامه کالیبره کردن آن توضیح داده می شود.
برای اندازه گیری و شروع کار با دستگاه در ابتدا باید دستگاه را کالیبره کرد، برای اینکار ابتدا دستگاه را روشن کرده و سلکتور را در قسمت O2 قرار می دهیم، اگر مقدار نشان داده شده صفر بود دستگاه کالیبره است ، در غیر اینصورت کلید zero را میزنیم و دستگاه را خاموش می کنیم، سپس پراب دستگاه را آغشته به محلول کالیبره کرده و به دستگاه متصل می کنیم، دستگاه را روشن کرده و کلید O2Cal را می زنیم و حدود 4-5 دقیقه صبر می کنیم تا عدد 20.9 یا 20.8 را به ما نمایش دهد. پس از آن دستگاه کالیبره می باشد و آماده استفاده هست.

کاربرد اکسیژن متر

از کاربرد اکسیژن مترها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

فاضلابها , تعین کیفیت آب
مراکز پرورش ابزیان
مراکز دامپزشکی
کشاورزی
آزمایشگاه ها
تصفیه آب
معادن
صنایع غذایی

نکات مهم در انتخاب یک اکسیژن متر

انتخاب قابلیت اندازه گیری اکسیژن محیط و مایع
انتخاب نوع سنسور
قابلیت اندازه گيري ميزان اكسيژن به درصد
محدوده اندازه گیری
قابلیت کالیبره شدن
قابلیت اندازه گیری دما
قابلیت اندازه گیری میزان نمک یا درصد شوری و میزان اسید
دارای حافظه و امکان ثبت مقادیر مینیمم و ماکزمم
انتخاب نوع اتصال به سیستم

بررسی تفصیلی درایو فرکانس متغیر و انواع آن – VFD -نکات مهم در خرید و انتخاب آن

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی CSI٬ doubly fed slip recovery system topologies٬ LCI٬ load commutated inverter٬ six-step inverter٬ V/Hz٬ VFD٬ voltage-source inverter٬ درایو اینورتر تناوب بار٬ درایو اینورتر شش مرحله‌ای٬ درایو فرکانس متغیر٬ سیستم بازیافت لغزش با تغذیه دو سویه

درایو فرکانس متغیر یا Variable Frequency Drive که به صورت مخفف VFD نامیده می شود، نوعی کنترل کننده موتور است که با تغییر دادن فرکانس و ولتاژ اعمال شده به الکتروموتور آن را به گردش در می آورد. نامهای دیگر VFD :درایو سرعت متغیر، درایو سرعت قابل تنظیم، درایو فرکانس قابل تنظیم، درایو AC، میکرودرایو و اینورتر هستند. فرکانس (یا هرتز) به طور مستقیم با سرعت موتور (RPM) مرتبط است. به عبارت دیگر، فرکانس بیشتر باعث گردش سریعتر موتور و افزایش RPM می شود. اگر یک کاربرد نیاز ندارد که موتور در سرعت کامل نامی خود کار کند ، VFD را می توان جهت کاهش فرکانس و ولتاژ، برای تطبیق با نیازمندی های بار موتور الکتریکی مورد استفاده قرار داد. اگر کاربری سرعت مورد نیازش تغییر کند، VFD به آسانی با افزایش یا کاهش سرعت موتور می تواند موتور را با این نیاز تطبیق دهد.

درایو فرکانس متغیر چگونه کار می کند؟

اولین طبقه درایو AC فرکانس متغیر، یا VFD، کانورتر (مبدل) است. کانورتر شامل ۶ عدد دیود است. که شبیه شیر یک طرفه در سیستم های لوله کشی عمل می کنند. این دیودها اجازه می دهند جریان فقط در یک جهت که با پیکان در نماد دیود مشخص شده است جاری شود. برای مثال، هنگامیکه ولتاژ فاز A (ولتاژ مشابه با فشار در سیستمهای لوله کشی است) مثبت تر از ولتاژ فازهای B یا C است آنگاه دیود آن باز شده و جریان برقرار می شود. هنگامیکه فاز B مثبت تر از فاز A شود سپس دیود فاز B باز خواهد شد و فاز A بسته می شود. این موضوع برای دیودهایی که در بخش منفی باس قرار دارند نیز برقرار و صادق است. بدینسان، ما با خاموش و روشن شدن هر دیود ۶ پالس جریان را داریم. این روش VFD شش پالس نامیده می شود، که ترکیب استاندارد برای درایوهای فرکانس متغیر جریان است.

برای مثال فرض کنیم که درایو در یک سیستم قدرت ۴۸۰V کار می کند. ۴۸۰V ولتاژ موثر (rms) است. پیک ولتاژ در یک سیستم ۴۸۰V مقدار ۶۷۹ ولت است. همان طور که می بینید، باس dc درایو فرکانس متغیر دارای یک ولتاژ dc با ریپل AC است. ولتاژ تقریبا بین ۵۸۰V و ۶۸۰V نوسان می کند.

ما می توانیم با اضافه کردن یک خازن بر روی باس DC از ریپل AC خلاص شویم. یک خازن مانند یک مخزن یا انباره در سیستم لوله کشی عمل می کند. این خازن ریپل AC را جذب کرده و یک ولتاژ صاف تحویل می دهد. ریپل AC بر روی باس DC نوعا کمتر از ۳ ولت است. بنابراین، ولتاژ روی باس DC تقریبا ۶۵۰VDC می شود. ولتاژ حقیقی بستگی به عواملی مانند سطح ولتاژ خط AC تغذیه کننده درایو ، سطح عدم تعادل ولتاژ روی سیستم قدرت، بار موتور، امپدانس سیستم قدرت، و هر راکتور یا فیلتر هارمونیکی که بر روی درایو قرار گرفته اند. دارد. مبدل پل دیود که ولتاژ AC را به DC تبدیل می کند. بعضی اوقات تنها با عنوان کانورتر شناخته می شود. مبدلی که ولتاژ DC را به ولتاژ AC بر می گرداند نیز یک کانورتر است، اما برای تمایز دادن از مبدل دیودی، با عنوان اینورتر شناخته می شود. در صنایع متداول شده است که هر مبدلی که DC را به AC تبدیل می کند به عنوان اینورتر شناخته می شود.

توجه کنید که در یک VFD واقعی، سوئیچهای نشان داده شده در عمل ترانزیستور هستند. وقتی ما یکی از کلیدهای بالایی اینورتر را می بندیم. فازی از موتور که به آن متصل است به مثبت باس DC متصل می گردد و ولتاژ مثبت روی آن فاز می افتد. و هنگامی که یکی از کلیدهای پایینی را در اینورتر می بندیم. فاز به منفی باس dc متصل شده و ولتاژ آن منفی می شود. بدین سان، ما می توانیم هر فازی را که می خواهیم مثبت یا منفی کنیم و بدین تزتیب فرکانس مورد نظر خود را تولید نماییم. ما می توانیم هر فاز را مثبت، منفی یا صفر کنیم.

موج سینوسی آبی رنگ تنها برای مقایسه نشان داده شده است. درایو در حالت واقعی این موج سینوسی را تولید نمی کند. توجه کنید که خروجی از VFD یک شکل موج مستطیل شکل است. VFD ها خروجی سینوسی تولید نمی کنند. این شکل موج مربعی انتخاب خوبی برای سیستم توزیع توان نیست، اما برای استفاده در موتور کاملا مناسب است. اگر ما بخواهیم فرکانس موتور را به ۳۰Hz کاهش دهیم، آنگاه ما به راحتی خروجی اینورتر را خیلی آهسته تر سوئیچ زنی می کنیم. اما، اگر ما فرکانس را به ۳۰Hz کاهش دهیم، آنگاه به منظور ثابت نگه داشتن نسبت V/Hz بایستی ولتاژ را به ۲۴۰V کاهش دهیم. ( به تئوری درایو V/F ثابت مراجعه کنید). چگونه ما خواهیم توانست ولتاژ را کاهش دهیم در حالی که تنها ولتاژی که داریم ولتاژ باس ۶۵۰VDC است؟ این کار مدولاسیون پهنای پالس نامیده می شود. تصور کنید که ما بتوانیم فشار آب مسیر را با باز و بسته کردن بسیار سریع شیر موجود، کنترل کنیم. ذر حالیکه انجام این کار در سیستم های لوله کشی عملی نخواهد بود، به خوبی در مورد VFD ها به کار گرفته می شود. توجه کنید در طی نیم سیکل اول، در نصف زمانهای یک سیکل ولتاژ را در خروجی داریم و در نیم سیکل دیگر ولتاژی نداریم. از اینرو، متوسط ولتاژ خروجی ۲۴۰V، معادل نصف ولتاژ باس تغذیه ۴۸۰V است. با کنترل پالسهای خروجی، می توانیم هر ولتاژ متوسطی که بخواهیم بر روی خروجی VFD ایجاد کنیم.

چرا از یک VFD استفاده می کنیم؟

۱- مصرف انرژی را کاهش داده و در هزینه های انرژی صرفه جویی می کند. اگر شما یک کاربری دارید نیاز به کار در سرعت کامل ندارد، انگاه، شما می توانید هزینه های انرژی خود را با کنترل موتور توسط یک درایو فرکانس متغیر کاهش دهید. این یکی از مزایای درایوهای فرکانس متغیر است. VFD ها به شما اجازه می دهند که سرعت تجهیزات گردان متصل به موتور را با توجه به نیازمندی بار منطبق کنید. روش دیگری برای این کار وجود ندارد. امروزه بیش از ۶۵ درصد توان مصرفی در شبکه مربوط به مصارف الکتروموتورها است. بهینه سازی سیستمهای کنترل موتور با نصب کردن و یا ارتقای VFDها می تواند مصرف انرژی در تاسیسات شما را به میزان ۷۰ درصد کاهش دهد. علاوه بر این، استفاده از VFD ها کیفیت محصولات را افزایش داده و هزینه های تولید محصول را کاهش می دهد. ترکیب مشوقهای مالیاتی مربوط به کاهش مصرف انرژی و تخفیف شرکت برق، می تواند باعث بازگشت سرمایه خیلی کوتاه مدت ۶ ماهه شود.

۲- تولید محصول را با کنترل دقیق تر افزایش می دهد. با کارکرد موتورها در موثرترین سرعت برای کاربرد مورد نیاز شما، اشتباهات کمتری رخ داده و از اینرو، میزان تولید افزایش خواهد یافت، در نتیجه درآمد شرکت شما افزایش می یابد. با نصب بر روی کانوایرها و تسمه ها ضربه راه اندازی حذف می گردد و پروسه انجام کار سریعتر می شود.

۳- عمر تجهیزات را افزایش داده و نیاز به تعمیرات و نگهداری را کاهش می دهد. در صورت استفاده از VFD عمر تجهیزات افزایش یافته و زمان خواب دستگاه برای تعمیرات و نگهداری کاهش می یابد. هنگامی که موتورها با VFD کنترل می شوند سرعت بهینه موتور تامین می شود. چونکه VFD ها ولتاژ و فرکانس را بطور بهینه کنترل می کنند، VFD حفاظت بهتری از موتور در مواردی نظیر اضافه بارهای حرارتی الکتریکی، حفاظت فاز، اضافه ولتاژ و یا کم بودن ولتاژ و غیره انجام می دهند. در صورتی که موتور با استفاده از VFD راه اندازی گردد موتور یا بار گردان در معرض شوک لحظه ای راه اندازی مستقیم با ولتاژ خط قرار نخواهد گرفت. و به نرمی و خیلی آرام راه اندازی می شود و از اینرو فرسایش جعبه دنده و تسمه ها حذف می شود. همچنین یک روش بسیار مناسب برای کاهش ضربه قوچ (آن گونه که نامیده می شود) است. چون که می تواند سیکلهای شتاب گیری و شتاب دهی خیلی نرم داشته باشد.

عمل‌کرد کنترلی

درایوهای AC برای انجام فرآیند و بهبود کیفیت در کاربردهای صنعتی و تجاری، شتاب، جریان، پایش، فشار، سرعت، دما، کشش و گشتاور استفاده می‌شوند.

بارهای وارد شده در سرعت ثابت، موتور را در معرض گشتاور راه‌اندازی بالا و تلاطم‌های جریانی قرار می‌دهند که تا هشت برابر جریان بار کامل می‌باشد. در عوض درایوهای AC به تدریج موتور را تا سرعت کاری بالا می‌آورند و تنش‌های مکانیکی و الکتریکی را کاهش، هزینه‌های تعمیر و نگه‌داری را کاهش و عمر موتور و تجهیزات رانده شده را افزایش می‌دهند.

درایوهای سرعت متغیر همچنین می‌توانند یک موتور را با الگوهای خاصی به کار بگیرند تا تنش‌های مکانیکی و الکتریکی بیش‌تر کاهش یابند. به عنوان مثال، یک الگوی منحنی S را می‌توان بر روی یک نقاله اعمال کرد تا کنترل افزایش و کاهش سرعت آن نرم‌تر باشد که این باعث کاهش حرکت به عقب در زمان افزایش یا کاهش سرعت نقاله می‌شود.

عوامل عمل‌کردی که بر استفاده از درایوهای DC، بیش از AC متمایل هستند شامل الزاماتی مانند کارکرد پیوسته در سرعت پایین، افزایش و کاهش مکرر سرعت و الزام حفاظت در منطقه خطرناک می‌شود. در جدول زیر درایوهای AC و DC با توجه به برخی پارامترهای کلیدی مقایسه شده‌اند.

نوع درایو	DC	AC VFD	AC VFD	AC VFD	AC VFD
پلتفورم کنترلی	DC از نوع جاروبک‌دار	کنترلV/Hz	کنترل برداری	کنترل برداری	کنترل برداری
معیار کنترل	حلقه بسته	حلقه باز	حلقه باز	حلقه بسته	حلقه باز
موتور	DC	IM	IM	IM	PM داخلی
درصد معمول تنظیم سرعت	0.01	1	0.5	0.01	0.02
درصد بازه سرعت معمول در گشتاور ثابت	0-100	10-100	3-100	0-100	0-100
کمینه سرعت در گشتاور 100%	ساکن	8%	2%	ساکن	ساکن
توصیه شده برای استفاده در چند موتور	خیر	بله	خیر	خیر	خیر
حفاظت از ایراد (تنها فیوز یا درونی درایو)	تنها فیوز	درونی	درونی	درونی	درونی
تعمیر و نگهداری	جاروبک‌ها	کم	کم	کم	کم
وسیله فیدبک	تاکومتر یا اینکودر	ندارد	ندارد	اینکودر	ندارد

توپولوژی‌های VFD

درایوهای AC را می‌توان با توجه به توپولوژی‌های عام زیر دسته‌بندی کرد.

درایو اینورتر منبع ولتاژ (voltage-source inverter) یا درایو VSI: در یک درایو VSI، خروجی DC از مبدل پل دیودی (diode-bridge converter) انرژی را در باس خازن ذخیره می‌کند و یک ولتاژ ورودی سخت را به اینورتر تغذیه می‌کند. بیش‌تر درایوها از نوع VSI با خروجی ولتاژ PWM هستند.

توپولوژی درایو VSI

درایو اینورتر منبع جریان (current-source inverter) یا درایو CSI: در یک درایو CSI، خروجی DC از مبدل پل SCR، انرژی را در اتصال سری رآکتور ذخیره می‌کند تا یک جریان ورودی سخت را برای اینورتر فراهم کند. درایوهای CSI را می‌توان هم با PWM و هم با شکل موج خروجی شش مرحله‌ای به کار گرفت.

توپولوژی درایو CSI

درایو اینورتر شش مرحله‌ای (six-step inverter): درایوهای شش مرحله‌ای در حال حاضر تا حد زیادی منسوخ شده‌اند و می‌توانند از نوع VSI یا CSI باشند و نیز به عنوان درایوهای اینورتر ولتاژ متغیر (variable-voltage inverter drives)، درایو‌های مدولاسیون دامنه پالس (pulse-amplitude modulation) یا PAM، درایوهای موج مربعی (square-wave drives) یا درایوهای اینورتر چاپر DC شناخته می‌شوند. در یک درایو شش مرحله‌ای، خروجی DC از مبدل پل SCR از طریق باس خازن و اتصال راکتور سری هموار می‌شود و به وسیله یک جفت دارلینگتون یا اینورتر شبه سینوسی IGBT تغذیه می‌گردد و ولتاژ شش مرحله‌ای و یا جریان ورودی به یک موتور القایی فرستاده می‌شود.

شکل موج درایو شش مرحله‌ای

درایو اینورتر تناوب بار (load commutated inverter) یا درایو LCI: در یک درایو LCI که یک نوع CSI خاص است، خروجی DC از مبدل پل SCR انرژی را در مدار القاگر لینک DC ذخیره می‌کند تا یک خروجی جریان مرحله‌ای شبه سینوسی را برای یک اینورتر پل SCR و یک ماشین سنکرون بیش تحریک شده تامین کند.

سایکلوکانورتر (cycloconverter) یا ماتریکس کانورتر (matrix converter) یا MC: سایکلوکانورترها و MCها مبدل‌های AC به AC هستند که هیچ لینک DC برای ذخیره‌سازی انرژی ندارند. یک سایکلوکانورتر به عنوان یک منبع جریان سه فاز از طریق سه پل ضد موازی با اتصال SCR در پیکربندی شش پالسه کار می‌کند. هر فاز سایکلوکانورتر به صورت انتخابی برای تبدیل ولتاژ AC با فرکانس ثابت خط به یک ولتاژ متناوب با فرکانس متغیر بار عمل می‌کند. درایوهای MC مبتنی بر IGBT هستند.

توپولوژی یک ماتریکس کانورتر

سیستم بازیافت لغزش با تغذیه دو سویه (doubly fed slip recovery system topologies): سیستم بازیافت لغزش با تغذیه دوسویه، برق لغزشی یک‌سو شده را به یک رآکتور صاف‌کننده تغذیه می‌کند تا برق را از طریق یک اینورتر به شبکه عرضه AC تغذیه و سرعت موتور را توسط تنظیم جریان DC کنترل کند.

انواع پلتفورم‌های کنترلی VFD

بیش‌تر درایوها از یک یا چند از پلتفورم کنترلی زیر استفاده می‌کنند:

کنترل عددی PWM V/Hz هرتز
کنترل میدانی PWM یا کنترل برداری
کنترل تورک مستقیم (direct torque control) یا DTC.

مشخصات گشتاور بار و توان

درایوهای فرکانس متغیر همچنین با مشخصات گشتاور بار و توان زیر دسته‌بندی می‌شوند:

گشتاور متغیر، از جمله در کاربردهای فن (fan)، پمپ (pump) و دمنده‌های سانتریفوژ (centrifugal blowers)
گشتاور ثابت، از جمله در کاربردهای نقاله (conveyor) و پمپ جابه‌جایی (displacement pump)
توان ثابت، از جمله در کاربردهای ماشین ابزار و کشش ریلی

نکات مهم در خرید درایو فرکانس متغیر

نیاز به انتخاب و خرید درایو فرکانس متغیر (VFD) دارید؟ یافتن یک VFD یا کنترل کننده الکتروموتور تمام عیار با توجه به متغیرهای بسیار زیاد در هر کاربرد و سیستم می تواند وظیفه ای دشوار باشد. با این وجود، در مقاله پیش رو پیشنهادات و توصیه هایی برای کمک به انتخاب درایو مناسب ارائه شده است. امید است مطالب ارائه شده به قدر کافی ساده و قابل قبول باشد تا بتواند به یافتن درایو مورد نیاز برای کاربری شما کمک کند.

تصویر کلی

قبل از اینکه خیلی در پروسه جستجو و انتخاب VFD وقت صرف کنید. ایده خوبی است که اطلاعات پایه ای موتور و سیستم را که به انتخاب درست VFD کمک خواهد کرد جمع آوری کنید. بیشتر این اطلاعات از پلاک نامی موتور بدست می آید این اطلاعات موارد زیر است.

توان خروجی (اسب بخار)
آمپر بار کامل (FLA)
ولتاژ
سرعت بر حسب RPM
ضریب سرویس
همچنین مفید خواهد بود که مقادیر نامی موتور در هنگام استفاده با اینورتر را بدانیم

بقیه اطلاعاتی که نیازهای سیستم و کاربرد شما را تعیین خواهند کرد مانند:

نوع بار (گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)
دامنه سرعت و روش کنترل
نیاز به محفظه خاص

جستجو و یافتن برخی از این اطلاعات به نظر بیهوده می آید. اما، با جمع آوری اطلاعات بیشتر، یافتن و مقایسه درایوهای مختلف و سرانجام انتخاب بهترین گزینه درایو فرکانس متغیر در پاسخ به نیاز شما، آسان تر می شود. حال که شما اطلاعات مورد نیاز را دارید، زمان توجه به مشخصات مهم هر درایو است این اطلاعات به شما کمک خواهد کرد در مورد بهترین گزینه برای کاربری خود تصمیم گیری کنید.

توان خروجی (HP)

اگرچه برای سایز کردن VFD، مقدار آمپر بار کامل (FLA) موتوری که کنترل می شود، مهم است. دانستن توان خروجی موتور، یک امکان خیلی خوب برای یافتن درایوی است که احتمالا مناسب کاربرد شما است و نسبت به بقیه پارامترها برای انتخاب شما مهم تر است.

آمپر بار کامل (FLA)

این شاید حیاتی ترین بخش اطلاعاتی است که گردآوری می شود. استفاده از FLA به جای توان خروجی روش مناسب سایز کردن VFD است. شما FLA موتور را با آمپر نامی هر VFD که مورد نظر شماست، مقایسه خواهید کرد. و در اینجا محلی است که بایستی کمی محافظه کارانه برخورد کنید و آمپر مورد نیاز کاربرد خود را به میزان کمی از مقدار نامی VFD کمتر در نظر بگیرید. این موضوع یه طور ویژه برای بارهای با گشتاور ثابت یا بارهایی که به سختی راه اندازی می شوند پر اهمیت است. اگر چه ممکن است خریدن درایوی با مقدار جریان نامی بالاتر در آغاز هزینه بیشتری داشته باشد اما این هزینه قطعا در طی زمان با افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان جبران می شود.

ولتاژ

مساله ولتاژ برای برق ورودی سه فاز ساده است. بسیار حیاتی است که ولتاژ VFD و موتور شما با ولتاژ موجود در محل کار مطابقت داشته باشد. برای کاربری های ولتاژ پایین در ایران، ولتاژ مورد استفاده سه فاز ۳۸۰ ولت و ۶۹۰ ولت است. برای ولتاژهای بالاتر ایده خوبی است که از یک متخصص توزیع و مهندس برق منطقه ای برای نصب تاسیسات مورد نیاز خود کمک بگیرید. برای ورودی تک فاز، توجه به چند نکته اضافی بسیار مهم و ضروری است. اگر بار ۳hp و یا کمتر است. (ولتاژ ۲۳۰ ولت و جریان کمتر از ۱۰ آمپر) احتمالا بهتر باشد که یک درایو که برای ورودی تک فاز ساخته شده است را برداشته و استفاده کنیم اما بار مورد نیاز شما بیشتر از ۳HP است آنگاه می توان از یک درایو که برای ورودی سه فاز ساخته شده است استفاده کرد. به هر حال درایو بایستی بصورت صحیح با کاربرد شما اندازه (size) شده باشد. پل دیودی به گونه ای در درایو قرار گرفته است که جریان را از هر سه بازوی خود عبور دهد.از اینرو، یک قاعده سر انگشتی برای سایز کردن ورودی تک فاز بر روی یک درایو سه فاز استفاده از VFD با مقدار نامی FLA دو برابر مقدار نامی FLA موتور است. برای مثال اگر موتور شما یک موتور ۱۰HP با FLA = 28A است آنگاه شما نیازمند انتخاب یک VFD با نرخ جریان نامی ۵۶A هستید که توانی خروجی در حدود ۲۰HP دارد. علاوه بر این، اگر عملکرد پیوسته درایو مورد نیاز باشد محدودیتهای زیر باید رعایت گردد.

نوسان ولتاژ %۱۰±
تغییرات فرکانس %۳±

نوع بار ( گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)

کاربری استفاده کننده از درایو فرکانس متغیر، نیاز به درایو گشتاور متغیر دارد یا به درایو گشتاور ثابت نیاز دارد؟ اگر تجهیزات دوار به صورت گریز از مرکز هستند آنگاه استفاده از یک درایو گشتاور متغیر بسیار مناسب خواهد بود. معمولا صرفه جویی مصرف انرژی انگیزه اصلی نصب درایو فرکانس متغیر برای کاربری های گریز از مرکز است. و درایوهای گشتاور متغیر باعث بیشترین مقدار صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند. برای مثال، یک فن در حالتی که در %۵۰ سرعت خود می چرخد نسبت به حالتی که در سرعت کامل خود می گردد گشتاور کمتری نیاز دارد. بهره برداری گشتاور متغیر به موتور اجازه می دهد که فقط گشتاور مورد نیاز را اعمال کند و در نتیجه در مصرف انرژی صرفه جویی شود. این یکی از مزایای فراوان VFD است. کانوایرها، پمپهای جابجایی مثبت (displacement pumps) ، پرسهای پانچ، اکسترودرها، و انواع کاربردهای مشابه برای تمامی سرعتها نیاز به مقدار ثابت گشتاور دارند. که در این حالت، درایوهای فرکانس متغیر گشتاور ثابت مناسب ترین گزینه خواهند بود. یک درایو گشتاور ثابت بایستی ظرفیت اضافه جریان بار ۱۵۰% یا بیشتر برای مدت زمان یک دقیقه داشته باشد. چون در کاربردهای گریز از مرکز بندرت از جریان نامی آنها متجاوز می گردد.درایوهای گشتاور متغیر فقط نیازمند جریان اضافه بار ۱۲۰% برای یک دقیقه هستند. اگر نیاز به پروسه کنترل مستحکم (tight) باشد، آنگاه احتمالا شما نیازمند استفاده از یک درایو کنترل برداری بدون سنسور یا درایو فرکانس متغیر کنترل برداری هستید که میزان بالای دقت و صحت در کنترل سرعت، گشتاور و موقعیت را فراهم می کنند.

دامنه سرعت

به عنوان یک قاعده کلی گفته می شود که یک موتور نباید در سرعتی ۲۰% کمتر از از حداکثر سرعت مجاز خود (سرعت سنکرون) کار کند. اگر موتور در سرعتی کمتر از این مقدار بدون خنک کاری کمکی کار کند، بسیار گرم خواهد شد. اگر نیاز است که موتور در سرعتهای پایین کار کند، باید از خنک کنندگی کمکی استفاده کرد. علاوه بر این شما باید مراقب افزایش سرعت موتور نیز باشید. عموما ایده خوبی نیست که موتور در سرعتی ۲۰% بالاتر از سرعت نامی خود کار کند. حتما با سازنده موتور خود چک کنید که مطمئن شوید چه دامنه سرعتی هنوز در محدوده تضمین آنها قرار داشته و مجاز است. به خاطر داشته باشید که علاوه بر این با افزایش سرعت به سرعتی بالاتر از سرعت طراحی شده، گشتاور موتور را از دست می دهید. همچنین بایستی از کارکرد موتور در زیر مقدار FLA نامی مطمئن شوید.

روش کنترل

با کنترل دو سیمه، فقط یک کلید برای راه اندازی درایو فرکانس متغیر استفاده می شود. حالت باز کلید درایو را متوقف می کند و کلید بسته درایو را راه اندازی می کند. کنترل دو سیمه غالبا در کاربردهای HVAC (تهویه مطبوع( استفاده می شوند . چونکه در صورت قطع شدن برق همچنان فرمان راه اندازی برقرار می ماند. که این ویژگی درایوهای فرکانس متغیر را قادر می سازد با وصل مجدد برق به صورت اتوماتیک راه اندازی شوند. علاوه بر این، کنترل دو سیمی به درایو اجازه می دهد در هنگام کارکرد اگر برق کمتر از دو ثانیه قطع شود همچنان به کار خود ادامه دهد. با کنترل سه سیمه، دو کلید برای به کار انداختن درایو استفاده می شود. یک کلید برای توقف مورد نیاز است و کلیدی دیگر برای استارت درایو فرکانس متغیر استفاده می شود. نمونه این نوع کنترل در کاربردهای صنعتی بر روی یک کانوایر یا کنترل فرآیند است، در جایی که چندین ایستگاه می توانند VFD را متوقف / راه اندازی کنند. اما یک مدار ایمنی منفرد بایستی برای فعال کردن و اجازه برای شروع این عمل فراهم گردد.

دیگر مراجع سرعت

برنامه ریزی دیجیتال/صفحه نمایش – به اپراتور اجازه می دهد بوسیله ورود مقادیر از طریق صفحه کلید با یک واحد نمایش LED یا LCD درایو را برنامه ریزی و اشکال زدایی کند. عملکرد درایو نیز از طریق این صفحه نمایش مانیتور می شود.
پتانسیومتر سرعت – به اپراتور اجازه می دهد سرعت موتور را با یک پتانسیومتر تنظیم کند.
دنبالگر (follower) سیگنال آنالوگ – ۴-۲۰mA یا ۰-۱۰VDC ؛ باید برای درایوهای فرکانس متغیر از طریق ورودی ایزوله تامین گردد؛ بایستی از سیم جفت تابیده محافظت شده استفاده شده و سیم ها از سه فاز AC دور نگه داشته شوند.
کلید سلکتور انتخاب سرعت – به اپراتور اجازه می دهد از چند سرعت از پیش تنظیم شده یکی را انتخاب کند. همچنین در صورتی که سرعت از طریق PLC تنظیم می شود و یک خروجی آنالوگ در دسترس نیست، می تواند استفاده شود.
پورت ارتباط سریال – به درایوهای فرکانس متغیر اجازه می دهد با یک شبکه مانند یک MODBUS، PROFIBUS، DEVICENET یا METASYS مرتبط گردد ، درایو را قادر می سازد که عملکرد آن از طریق یک کامپیوتر هماهنگ و مانیتور شود.

محفظه درایو

یک جنبه مهم انتخاب درست VFD برای کاربری شما مواجهه با محیط احاطه کننده درایو است. چند نوع مختلف از گواهی ها بیانگر این است که درایو برای این کار مجاز است یا خیر. این موارد شامل: درجه حفاظت در برابر گرد وخاک و نفوذ آب (IP) و NEMA و نوع محفظه UL هستند. خیلی مهم است که کاربری مورد نیاز شما منطبق با محفظه درایو انتخابی شما باشد. این کار را می توان با یافتن درایوی با درجه حفاظت مناسب انجام داد یا می توان VFD را داخل یک محفظه جداگانه قرار داد.

مقادیر نامی الکتروموتورها در هنگام کار کردن با اینورتر

اگر چه استفاده از یک VFD بهترین روش کنترل موتور است، اما در صورت استفاده از VFD برخی مسایل و مشکلات در الکتروموتور بروز می کند. واحد PWM یک VFD شکل موج سینوسی تولید نمی کند. بلکه ولتاژ خروجی آن پالس های فرکانس بالا است که تنش اضافی بر روی سیم پیچ های موتور و یاتاقانها ایجاد می کند. تمامی موتورهای جدید از سیم پیچ هایی استفاده می کنند که برای استفاده در ولتاژهای بالا برای کار همراه با VFD ها طراحی شده اند. برخی دیگر توصیه های اضافی برای الکتروموتورهایی که با اینورتر کار می کنند دارند این پیشنهادات شامل استفاده از حلقه های اتصال زمین (grounding rings) ، یاتاقانهای ایزوله شده و خنک سازی ویژه (مانند یک فن جداگانه برای خنک کاری الکتروموتور در سرعتهای پایین، نوعا در کاربردهایی با گشتاور ثابت) است.

سفارشی کردن VFD

برای عملکرد بهتر و حفاظت VFD می توان از لوازم جانبی که در ادامه آمده است استفاده کرد.

کلید قطع کن یا مدار شکن
HOA کلید(دستی/خاموش/ خودکار)
لامپهای راهنما
کنار گذر (Bypass)
رآکتور خط
کاهش دهنده هارمونیک
TVSS
فیلتر dv/dt

توصیه های پایانی

مقصود از ارائه این راهنما دادن اطلاعات کلی و کاربردی برای سایز کردن درایو است و هدف ایجاد یک راهنمای جامع و فراگیر نبوده است. کاربردها و بارهایی وجود دارند که ممکن است نیاز باشد در سایز کردن آنها ملاحظات خاصی را در نظر گرفت. وقتی که شما یک VFD را برای هر کاربردی سایز و مشخص می کنید بایستی قدری محاافظه کارانه برخورد کنید و در FLA و مقادیر اضافه بار آن مقداری جای خالی باقی بگذارید. این موضوع به طور ویژه هنگامی که بار شما به سختی راه اندازی می شود و یا در حین کار به میزان زیادی بار گذاری می شود، صدق می کند.

تفاوت عملکردی راه انداز نرم (Soft Starter) – درایو فرکانس متغیر (VFD) – درایو سرعت متغیر (VSD)

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ فرآیند Soft Starter٬ VFD٬ VSD٬ VVFD٬ درایو سرعت متغیر٬ درایو فرکانس متغیر٬ راه انداز نرم

اغلب الکتروموتورها نیاز به مقدار انرژی نسبتا بزرگی دارند تا آنها را به سرعت نامی شان برساند. سافت استارترها و درایوهای فرکانس متغیر هر دو به منظور کاهش مقدار جریان هجومی و محدود کردن گشتاور استفاده می شوند. از تجهیزات گرانبهای شما مراقبت کرده و عمر موتور شما را با کاهش دادن حرارت ناشی از استپ و استارتهای متوالی موتور افزایش می دهند. انتخاب سافت استارتر یا درایو سرعت متغیر وابسته به مورد استفاده، نیازمندی های سیستم، و هزینه (هزینه اولیه خرید آن و هزینه آن در کل طول عمر سیستم) بستگی دارد.

سافت استارترها

یک سافت استارتر یک دستگاه الکترونیکی (solid-state device) است که الکتروموتور AC را از آسیب های ناشی از هجوم توان با محدود کردن هجوم جریان اولیه در زمان راه اندازی موتور محافظت می کند. آنها یک شیب ملایم تا سرعت نامی موتور ایجاد می کنند و فقط در شروع کار استفاده می شوند. (و در زمان توقف اگر برای این کار تجهیز شده باشند) . افزایش تدریجی ولتاژ اولیه تغذیه موتور باعث راه اندازی تدریجی آن می گردد. سافت استارترها همچنین با عنوان سافت استارترهای ولتاژ کاهش یافته (RVSS) نیز شناخته می شوند. موارد استفاده سافت استارترها در کاربردهایی استفاده می شوند که:

کنترل سرعت و گشتاور فقط در زمان راه اندازی مورد نیاز است. (و در زمان توقف اگر به صورت سافت استپ هم تجهیز شده باشد)
کاهش جریانهای هجومی مربوط به یک موتور بزرگ، در لحظه راه اندازی مورد نیاز باشد.
سیستم مکانیکی که نیاز به راه اندازی نرم برای فرونشاندن تنش و جهش گشتاور مرتبط با راه اندازی های معمول را دارد. ( برای مثال، کانوایرها، سیستمهای گردان تسمه ای، چرخ دنده ها و مانند اینها)
پمپهای مورد استفاده برای حذف ضربه های فشار در سیستمهای پایپینگ در هنگامی که تغییر جهت مایع خیلی سریع است.

سافت استارتر چگونه کار می کند؟

سافت استارترهای الکتریکی با کاهش گشتاور بطور موقت ولتاژ یا جریان ورودی را کاهش می دهند. بعضی از سافت استارترها ممکن است برای کمک به کنترل شارش جریان از تجهیزات حالت جامد استفاده کنند. آنها می توانند یک تا سه تا از فازها را کنترل کنند، با کنترل سه فاز معمولا نتایج بهتری حاصل می شود.

شکل 1 . شماتیک یک سافت استارتر

بیشتر سافت استارترها از یک سری تریستور یا یکسوسازهای کنترل شده سیلیکونی (SCR) برای کاهش دادن ولتاژ استفاده می کنند. در حالت خاموش، SCR جریان را قطع کرده، اما در حالت روشن، SCR ها به جریان اجازه می دهند عبور کند. SCR ها در طی افزایش سرعت به کار می روند و کنتاکتورهای مسیر جنبی (bypass) در هنگامی که موتور به سرعت ماکزیمم خود رسید عمل می کنند. این کار کمک می کند گرمایش موتور به مقدار قابل توجهی کاهش یابد.

مزایای انتخاب یک سافت استارتر

سافت استارترها اغلب اوقات برای کاربردهایی که فقط نیاز به کنترل سرعت و گشتاور در هنگام راه اندازی است به صرفه تر هستند. علاوه بر این، آنها اغلب در جاهایی که مساله فضای موجود یک محدودیت است یک انتخاب ایده آل هستند چونکه معمولا در مقایسه با درایوهای فرکانس متغیر فضای کمتری را اشغال می کنند.

درایوهای فرکانس متغیر

یک درایو فرکانس متغیر (VFD) یک دستگاه کنترل موتور است که موتور القایی AC را حفاظت کرده و سرعت آن را کنترل می کند. یک VFD می تواند سرعت موتور را در حین راه اندازی و توقف کنترل کرده و علاوه بر آن در کل سیکل کاری نیز این کار را انجام می دهد. VFDها همچنین به عنوان درایوهای با فرکانس قابل تنظیم (AFD) نیز شناخته می شوند. کاربردها VFD ها در کاربردها و در جاهایی استفاده می شوند که:

رنج کامل کنترل سرعت مورد نیاز باشد
صرفه جویی انرژی یک هدف است.
کنترل سفارشی نیاز است.

VFDها چگونه کار می کنند؟

VFD ها توان ورودی را به منبعی با ولتاژ و فرکانس قابل تنظیم برای کنترل سرعت موتورهای القایی AC تبدیل می کنند. فرکانس توان اعمالی به یک موتور AC، مطابق با روابط زیر سرعت موتور را تعیین می کند،

N = 120 x f / p

= سرعت (rpm) F = فرکانس (Hz) P = تعداد قطبهای موتور برای مثال، یک موتور چهار قطب که در فرکانس 50 هرتز کار می کند. مقادیر را در فرمول مطابق رابطه زیر قرار داده و سرعت را محاسبه می کنیم: سرعت = 120 * 50 تقسیم بر 4 = 1500rpm

شکل 2 . مدار داخلی یک درایو فرکانس متغیر

منبع AC: از شبکه قدرت شرکت تامین کننده توان می آید (نوعا 400 ولت، 50 هرتز) یکسوساز: برق شبکه AC را به برق DC تبدیل می کند. فیلتر و باس DC : با همدیگر کار کرده تا برق DC یکسو شده را هموار کرده و یک برق DC تمیز و با ریپل کم را تحویل اینورتر دهند. اینورتر: از برق DC رسیده از فیلتر و باس DC استفاده کرده و با استفاده از تکنیک مدولاسیون پهنای پالس (PWM) به یک برق با شکل موج سینوسی تبدیل می کند. مدولاسیون پهنای پالس: سوئیچهای اینورتر را به گونه ای کلید زنی می کند که دارای زمان و پهنای متفاوتی بوده و هنگامی که متوسط گیری شوند یک شکل موج سینوسی ساخته شود.

شکل3. مدولاسیون پهنای پالس و ایجاد شکل موج سینوسی

مزایای استفاده از VFD

صرفه جویی انرژی
کاهش پیک تقاضای انرژی
کاهش دادن توان در هنگامی که مورد نیاز نیست
سرعت کاملا قابل تنظیم (پمپها، کانوایرها و فن ها(
راه اندازی، توقف و شتاب گیری کنترل شده
کنترل دینامیک گشتاور
ایجاد حرکت نرم و روان برای کاربردهایی نظیر آسانسورها و پله های متحرک برقی
سرعت تجهیزات را ثابت نگه می دارد، که درایو را جهت تجهیزات تولید و ادوات صنعتی مانند میکسرها، آسیابها و خرد کن ها ایده آل کرده است.
تطبیق پذیری
ارتباطات و اماکن تشخیص عیب داخلی
حفاظت پیشرفته در مقابل اضافه بار
منطبق با عملکرد PLC و برنامه نویسی نرم افزاری
ورودی ها / خروجی های دیجیتال (DI/DO)
ورودی ها / خروجی های آنالوگ (AI/AO)
خروجی های رله

صرفه جویی انرژی

VFD ها بیشترین صرفه جویی در مصرف انرژی را برای فن ها و پمپ ها ارائه می کنند. روش جریان قابل تنظیم، منحنی شارش را تغییر داده و و نیاز به توان را به شدت کاهش می دهد. تجهیزات گریز از مرکز (فن ها، پمپها و کمپرسورها) از مجموعه ای از قوانین همبستگی (affinity laws) با سرعت تبعیت می کنند. این قوانین همبستگی رابطه بین سرعت و مجموعه ای از متغیرها را به صورت زیر مشخص می کند.

شارش
فشار
توان

بر اساس قوانین همبستگی، شارش به صورت خطی با سرعت تغییر می کند (شکل 4). در حالیکه فشار متناسب با مربع سرعت است (شکل 5). توان مورد نیاز متناسب با مکعب سرعت است. آخری خیلی مهم است چون که اگر سرعت افت کند، با توان سوم سرعت، توان مورد نیاز کاهش می یابد.

شکل 4 . قانون همبستگی جریان-سرعت

شکل 5 . قانون همبستگی فشار-سرعت

شکل 6 . قانون همبستگی توان-سرعت

در این مثال، موتور در 80 درصد سرعت اسمی خود کار می کند. این مقدار را در فرمول قوانین همبستگی قرار داده و توان را در سرعت جدید محاسبه می کنیم که به صورت زیر می شود:

از اینرو، توان مورد نیاز برای اینکه فن در 80 درصد سرعت کار کند نصف توان نامی است. روابط فشار و توان بر حسب جریان مطابق منحنی شکل های 7 و 8 بدست می آید.

شکل 7. نسبت فشار – جریان

شکل 8. نسبت توان – جریان

درایو سرعت-قابل‌تنظیم (ASD) یا درایو سرعت-متغیر (VSD)

تجهیزات مورد استفاده برای کنترل سرعت ماشین آلات را توصیف می‌کند. بسیاری از پروسه‌های صنعتی مانند خطوط مونتاژ باید با سرعت‌های مختلف برای محصولات مختلف عمل کنند. در جایی که شرایط فرایند تقاضای تنظیم جریان از یک پمپ یا فن را دارد، تغییر سرعت درایو ممکن است صرفه جویی در مصرف انرژی در مقایسه با سایر تکنیک‌های کنترل جریان باشد.

جایی که سرعت ممکن است از چندین محدوده از پیش تعیین شده انتخاب شود، معمولاً این درایو سرعت قابل تنظیم است. اگر سرعت خروجی بدون گام‌ها در یک محدوده تغییر یابد، معمولاً درایو به عنوان سرعت متغیر نامیده می‌شود. درایوهای قابل تنظیم و متغیر ممکن است صرفاً مکانیکی، الکترومکانیکی، هیدرولیک یا الکترونیکی باشند. به عنوان مثال یک ماشین با ۸ جفت قطب فیزیکی، می‌تواند به گونه ای متصل شود تا اجازه دهد با جفت‌های ۴ یا ۸ قطب کار کند و دو سرعت را با فرکانس ۶۰ هرتز افزایش دهد که این سرعتها می‌توانند ۱۸۰۰ دور در دقیقه و ۹۰۰ دور در دقیقه باشند.

انتخاب تجهیزات مناسب متناسب با نیاز شما

انتخاب سافت استارتر یا درایو سرعت متغیر وابسته به کاربرد مورد نیاز شما است. سافت استارترها کوچکتر بوده و در مقایسه با vfd ها در کاربردهای توان بالا قیمت کمتری دارند. VFD ها بزرگتر بوده و فضای بیشتری را اشغال می کنند و معمولا از سافت استارترها گران قیمت تر هستند. همان طور که گفته شد، درست است که VFD گران قیمت تر است در مقابل می تواند صرفه جویی انرژی بیشتری تا 50 درصد داشته باشد ار این راه در طول عمر تجهیزات صرفه جویی زیادی در هزینه داشته باشد.

کنترل سرعت مزیت دیگر VFD است. چونکه در کل طول محدوده کاری موتور زمان شتاب گیری مستحکمی را ارائه می دهد و نه فقط در زمان راه اندازی. VFD ها همچنین می توانند عملکرد پایدار و ستبر تری را نسبت به سافت استارترها ارائه کنند. شامل اطلاعات تشخیصی دیجیتال. بایستی ذکر شود که هزینه اولیه خرید VFD می تواند دو تا سه برابر بیشتر از سافت استارتر باشد. ار ینرو، اگر شتاب گیری ثابت و کنترل گشتاور نیاز نباشد و کاربرد شما فقط به کنترل جریان در هنگام راه اندازی نیاز داشته باشد شاید یک سافت استارتر از نقطه نظر قیمت راه حل بهتری باشد.

آشنایی با نقشه های P&ID در پروژه های صنعتی و کار پایپینگ

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ تجهیزات_مکانیکی

P&ID یا دیاگرام پایپینگ و ابزاردقیق یکی از مدارک بسیار مهم پروژه های ساخت و نصب میباشد که با فرآیند ها سر و کار دارد.

P &ID خلاصه عبارت Piping and Instrumentation Diagram می باشد و نموداری است که ارتباط بین تجهیزات فرآیندی و ابزاردقیق مورد استفاده برای کنترل فرآیند را نشان می دهد.

P &ID بر اساس نمودار جریان فرآیند (PFD) تهیه شده و نشانه های گرافیکی تجهیزات و پایپینگ را به همراه نشانه های گرافیکی مربوط به اندازه گیری فرآیند و عملکردهای کنترلی نشان می دهد.
در این نمودار برای نشان دادن تجهیزات و وسایل کنترلی از سمبل ها و اشکال خاصی استفاده می شود که اغلب بر اساس استاندارد ISA طراحی می شوند. به عبارتی، P &ID شکل کامل شده PFD می باشد.

در P&ID اطلاعات زیر نشان داده میشود:
نمایش کلیه وسایل کنترلی و مشخصات آن
تجهیزات مکانیکال به همراه نام و شماره آن
شیرها (Valve) و مشخصات آنها
کلیه اطلاعات مربوط به پایپینگ شامل شماره خطوط، اندازه، تغییر مشخصه ها، طبقه بندی خطوط و جهت جریان .
کلیه بلایندها (Blind) ، فلنج ها، شیرها، تجهیزات ایمنی، دریچه ها (Vent)، شیر تخلیه (Drain)، فیتینگ ها، تبدیل ها
خطوط شروع و تخلیه موقتی
ورودی ها و خروجی های کنترلی و اینترلاک ها
ورودی های سیستم کنترل کامپیوتری
کلیه وسایل کنترلی شامل لوپ ها، ارتباطات نرم افزاری و هشدارها و سیستم منطقی
موارد زیر نباید در P&ID نشان داده شوند:
شیرهای سر ابزارها
رله های کنترلی
کلیدهای دستی
ظرفیت یا نرخ عملکرد تجهیزات
لوله گذاری و شیرهای اولیه تجهیزات
داده های مربوط به جریان و دمای فشار
زانویی ها، سه راهی ها و فیتینگ های استاندارد مشابه
یادداشت های تفصیلی

نمودار P&ID پس از تهیه و تایید PFD تهیه می گردد. پس از تهیه و تایید P&ID نیز ، کارشناسان پایپینگ نسبت به تهیه مدارک تفصیلی پایپینگ نظیر نقشه پلن و ایزومتریک و غیره اقدام می کنند.
از سوی دیگر کارشناسان ابزاردقیق نیز با استفاده از این نمودار نسبت به طراحی مدارک تفصیلی ابزاردقیق نظیر منطق کنترلی، صفحات واسط و غیره اقدام می نمایند.
در واقع می توان گفت که P&ID یک مدرک کلیدی در تهیه بسیاری دیگر از مدارک مورد نیاز در طراحی فرآیند می باشد .
همچنین پس از تهیه P&ID می توان به خوبی مشخصات و میزان تجهیزات مورد نیاز برای خرید را تخمین زد.

در هر پروژه‌ای، مهندسین فرآیند یا مهندسین شیمی نقشه P&ID را گردآوری و تدوین کرده و برای پروسه‌های دیگر در اختیار دیگر مهندسین نیز قرار می‌دهند.

نقشه P&ID مخفف Piping and Instrument Diagram است.
همان‌طور که از اسم این نقشه مشخص است، از ادوات لوله‌کشی “piping” و ابزار دقیق “instrument” در این نقشه ‌ها استفاده می‌شود.

در نقشه خوانی P&ID ما با سه آیتم رو به رو هستیم:

1– Pipe: تمامی لوله‌ها و متعلقات مربوط به آنها

2– Instrument: تمامی ادوات ابزار دقیق

تمامی تجهیزات ابزار دقیق، از فلو متر ها و سطح سنج‌ها گرفته تا فشارسنج‌ها.

همه‌ی این تجهیزات بایستی در نقشه P&ID آورده شوند.

3– Equipment: تجهیزات یا به عبارت بهتر تمامی وسل‌ها، درام‌ها، مخازن، موتورها، پمپ ها، هیترها و برج‌ها

استاندارد نقشه خوانی P&ID = استاندارد ISA

از استاندار ISA به عنوان یکی از مهمترین استاندارد های این حوزه نام برده شده است که
ما آن را با تلفظ “آی زا” بیشتر شنیده و با این اسم آشنایی بیشتری داریم.

در این استاندارد موارد بسیار زیادی در پارت S 5.1 ذکر شده است که
ما علائم و اختصارات را بیشتر براساس این استاندارد ارائه خواهیم کرد.

Symbol ها (علائم و اختصارات) در نقشه خوانی P&ID

مطابق با استاندارد ISA S5.1، علائم و اختصارات گوناگونی ذکر شده است که مهمترین این علائم و اختصارات عبارتند از:

1- دایره (Field Instrument) در نقشه خوانی P&ID

تمامی تجهیزات ابزار دقیقی که داخل سایت نصب شده اند،
از جمله روی خطوط، روی مخازن و … را با این علامت نمایش می‌ دهیم.

این تجهیز ممکن است یک گیج (ایندیکیتور) مانند گیج فشار یا یک گیج دما بوده یا آنکه یک ترانسمیتر دما یا فشار باشد.

2-1 دایره با یک خط (Main Panel)

تمامی تجهیزاتی که بر روی یک main panel یا همان پنل اصلی (در کنار تجهیزات و در محل) قرار می‌گیرند، را با این علامت نشان می‌هیم.

2-2 back panel) Main Panel)

اگر تجهیزات فوق، در پشت پنل های محلی نصب شوند، آنها را با این علامت نمایش می‌ دهیم.

این تجهیزات را Rear Panel نیز می‌گویند.

3-1 دایره با دو خط (Aux. Console)

Auxiliary Console ها، پنل‌های کمکی ‌ای هستند که عموما در اتاق‌‌ های کنترل استفاده می ‌شوند.
از این پنل‌ ها با نام Mimic Panel نیز یاد می‌ شود.

از این سمبل بسیار زیاد در نقشه خوانی P&ID استفاده خواهیم کرد.

بر روی این پنل معمولا تعدادی سوئیچ، تعدادی لامپ سیگنال و تعدادی کلید فشاری قرار دارند.

اگر در سایت خطایی رخ بدهد یا دستگاهی از کار بیافتد، اپراتور از طریق آلارم متوجه خواهد شد که
در سایت این اتفاق افتاده است و برای رفع مشکل اقدام خواهد کرد.
مثلا اپراتور می‌تواند از طریق شاسی “Pb” که بر روی Auxiliary Console نصب شده است، یک سیستم را خاموش یا روشن کند.

3-2 back panel) Aux. Console)

اگر این تجهیزات در پشت پنل نصب شوند، آنها را با این علامت نمایش می‌دهیم.

4- مربع و دایره Monitoring in control system در نقشه خوانی P&ID

تجهیزاتی که از اتاق کنترل می‌ توانیم آنها را مانیتورینگ کرده و در سیستم کنترل آنها را مشاهده کنیم.

به خصوص تجهیزات ترانسمیتری که مقدارشان ارسال شده و در اتاق کنترل مشاهده می شود را با این علامت نشان می‌ دهیم.

در نقشه خوانی P&ID مثلا ترانسمیتر دما، دما را اندازه گیری کرده و در نهایت مقدار اندازه گیری شده را برای نمایش به HMI 551 منتقل می کند.

هر گاه رصد کردن در اتاق کنترل رخ بدهد از این سمبل استفاده می شود.

5- لوزی Interlock در نقشه خوانی P&ID

Interlock بیانگر منطق یک برنامه است.
تصور کنید بر روی یک مخزن از تجهیزات مختلفی برای حفاظت استفاده شده است.

مثلا از یک سوئیچ سطح level switch یا یک سوئیچ فشار switch pressure سطح بالا استفاده شده است.

اکنون می توانیم یک منطق را بین تجهیزات نوشته و بگوییم که
در صورت بالاتر رفتن سطح یا فشار مخزن از یک مقدار مشخص (LSH یا PSH رخ بدهد)،
این سوئیچ‌ها عمل کرده و منجر به بسته شدن شیر ورودی شوند.
با این کار از خسارت رسیدن به مخزن جلوگیری می‌ شود.

عموما در پروژه های صنعتی از PLC استفاده می نماییم.
ما می‌توانیم یک منطق را برای این سوئیچ‌ها در PLC بنویسیم که اگر آلارم این سوئیچ‌ها به اتاق PLC آمد، شیر ورودی بسته شود.

مثلا در اینجا از یک منطق or استفاده می کنیم که اگر آلارم سوئیچ فشار یا سوئیچ سطح آمد، شیر بسته شود.

این منطق در نقشه P&ID به صورت یک لوزی و حرف I نمایش داده می شود.

این را هم ببینید

نقشه هوک آپ چیست؟

6- نمایش سیگنال‌های ارتباطی در نقشه خوانی P&ID

سیگنال های کنترلی و ارتباطی را با شکل و شمایل مختلفی نمایش می دهند.

6-0 لوله (پایپ)

لوله و خطوط عبوری را به صورت یک خط نمایش می دهیم.

6-1 سیگنال الکتریکی Electrical Signal

سیگنال های ولتاژی، جریانی و مقاومتی از این دسته است.

6-2 سیگنال‌ الکتریکی برای سیستم امرجنسی ESD Electrical Signal

این سیستم را ESD) Emergency Shut Down) می گویند.

سیگنال الکتریکی ای را که به سمت سیستم ESD ارسال می‌شود، به صورت خط چین و علامت نمایش می دهیم.

6-3 سیگنال serial link یا Soft link

کلیه شبکه‌های صنعتی که تا الان اسم آنها را شنیده اید،
مثل profibus ها و ethernet ها را با این نماد، نشان می دهیم.

برای اتصال پی ال سی یا DCS یا ESD به کامپیوتر خود یا HMI از بستر سریال یا سافت استفاده می کنیم.

6-4 سیگنال نیوماتیک Pneumatic Signal

سیگنال نیوماتیک در تلفظ انگلیسی یا سیگنال پنیوماتیک در تلفظ فرانسوی.

در این حالت، میزان فشار هوا، بیانگر اطلاعات سیگنال مورد نظر است.

کنترل ولو (Control Valve) و اجزای آن

ابزار دقیق٬ تجهیزات_مکانیکی

یک کنترل ولو، به راحتی و با استفاده از یک مکانیزم ساده و یک رله، مسیر جریان را کنترل می‌کند.

شناسایی اجزای کنترل ولو ، اولین گام در استفاده از این تجهیز است.

یک ولو کنترلی وظیفه کنترل فلوی سیال عبوری را بر عهده دارد.

در ولوهای کنترلی معمولا با استفاده از پوزیشنر و ترانسمیترهای مختلف،
فشاری بین 3 تا 15 psig را برای عملگرِ ولو فراهم می‌کنیم.

در این هنگام متناسب با فشار وارد شده در داخل اکچویتر یا عملگر،
فشاری به ساقه (stem) مربوط به عملگر و ولو وارد می‌شود.

سپس متناسب با این فشار، کنترل ولو کمی باز تر یا بسته تر می‌گردد.

در نوشته های قبلی در مورد عملگر و پوزیشنر به طور مفصل صحبت کردیم.
اکنون در آخرین گام برای باز و بسته شدن ولو، به سراغ اجزای کنترل ولو می‌رویم.

اجزای کنترل ولو

بدنه ولوهای کنترلی عموما به صورت Globe است.

در این پست، درباره اجزای کنترل ولو های globe به طور کامل گفت و گو خواهیم کرد.

ساختمان یک کنترل ولو را به طور کلی به صورت زیر ترسیم می‌کنیم:

سیال از سمت چپ وارد شده و از پورت ورودی عبور کرده و از سمت راست خارج می‌شود.
مسیر سیال فقط در همین جهت می‌تواند باشد.
این آیتم با یک فلش بر روی بدنه ولو مشخص می‌شود.

پلاگ (plug)

همانطور که مشاهده می‎کنید، اگر پلاگ plug به پایین بیاید، مسیر سیال بسته خواهد شد.

اگر دقت کنید، با فشار به پلاگ، پلاگ به پایین آمده و بر روی یک صندلی یا نشیمنگاه قرار می‌گیرد
که به این صندلی یا نشیمنگاه seat می‌گوییم.

به نظر شما اگر جنس seat فلزی باشد (با فرض فلزی بودن پلاگ)،
قرار گرفتن این دو فلز بر روی هم، می‌تواند به خوبی مانع از عبور سیال شود؟
همانطور که حدس زدید، قطعا خیر

به همین منظور برای بالا بردن کلاس نشتی ولو، عموما seat را به صورت ترکیبی از تفلون و یک فلز می‌سازند.
این کار باعث می‌شود که seat و پلاگ به خوبی بر روی هم قرار بگیرند.

در تصویر ابتدایی، دو آیتم دیگر به عنوان stem و bonnet را هم مشاهده می‌کنید که
به عنوان اجزای کنترل ولو نمایش داده شده‌اند.

Stem (ساقه)

ساقه یا stem، محل اتصال بدنه ولو به عملگر (actuator) است.
فشار هوای وارد شده به عملگر، از طریق stem به پلاگ وارد شده و پلاگ به بالا یا پایین می‌رود.

در این صورت مسیر عبور سیال کنترل شده و فلوی عبوری را کنترل خواهیم کرد.
بنابراین stem وظیفه انتقال انرژی به پلاگ را بر عهده دارد.

Bonnet (کلاه)

bonnet از نظر لغوی به معنای کلاه می‌باشد و مربوط به قرن 18 میلادی و کلاه‌هایی می‌شود که
خانم ها در کشور فرانسه بر روی سر خود قرار می‌دادند.

در مورد اجزای کنترل ولو هم، منظور از bonnet، کلاه یا درپوش ولو است.

شما وقتی که کلاه ولو را بردارید، می‌توانید ادوات داخلی ولو را مشاهده کنید
(یادتان باشد که کلاه ولو را مجددا روی سرش بگذارید؛ خطر سرماخوردگی و خراب شدن ولو)

Bonnet هم به صورت پیچی و هم به صورت جوشی بر روی ولو قرار می‌گیرد.

در شکل فوق، اجزای کنترل ولو را به صورت مختصر و مفید، مشاهده می‌کنید.

این را هم ببینید

21 نوع ولو کاربردی در صنعت

خرید ولو

پس از آشنایی با اجزای کنترل ولو ، شاید قصد سفارش گذاری و خرید آن را داشته باشید.

متناسب با فرایندی که دارید، بایستی برای خرید یک ولو سفارش گذاری کنید.

اولین گام در خرید یک ولو، یافتن ویژگی ها مناسب و کاربردی آن ولو می‌شود.
که در واقع شما بایستی در ابتدایی ترین کار ها به محاسبه ضریب cv کنترل ولو بپردازید،
که این مرحله را هم ما برای شما در نوشته محاسبه ضریب cv کنترل ولو، آموزش داده‌ایم.

همچنین در بسته ابزاردقیق INSTART نیز انواع ولوهای کنترلی به طور مفصل معرفی شده است.

شرکت بزرگ E+H که تولید کننده ابزار دقیق می باشد برای همگان شناخته شده است. مطالب زیر ترجمه تاریخچه شرکت E+H از سایت خود این شرکت می باشد.

تاریخچه شرکت

یک تیم خوب در شرکت

تغییر نسل در شرکت

Benefits

سطح سنج و انواع آن (پیوسته) Level Meter

آشکار سازی سطح توسط سنسور تیونینگ فورک یا دیاپازونی

سطح سنج و انواع آن (پیوسته) Level Meter

انواع سطح سنج

1-سطح سنج شناوری Float Level Switch

2-سطح سنج های تغییر مکانی

3-سطح سنج اختلاف فشاری Differential Pressure Level Transmitters

4- سطح سنج اولتراسونیک Ultrasonic Level Transmitters

5-سطح سنج راداری Radar Level Transmitters

6-سطح سنج رادیواکتیو

7-سطح سنج سروو موتوری Servo Level Transmitter

تعریف کدورت

اندازه گیری کدورت آب

اندازه گیری کدورت آب

تاریخچه کدورت سنجی

کالیبراسیون دستگاه کدورت سنج آنلاین

کدورت سنج در کدام صنایع کاربرد دارد

کدورت آب RO

واحد های اندازه گیری کدورت آب

دستگاه کدورت سنج ProMinent

اهمیت کدورت آب

مزایای آب زلال

مشخصات دستگاه کدروت سنج ProMinent به عنوان نمونه ای از این دستگاهها

Technical Details

Technical Data

Your benefits

اندازه‌گیری متغیر ORP

با اندازه گیری ORP چه چیزی بدست می آید؟

میزان ORP در تصفیه فاضلاب

میزان ORP در تصفیه آب

مقادیر ORP به چه معناست؟

ORP مثبت:

ORP منفی:

چگونه الکترودهای ORP را انتخاب کنیم

ویژگی‌های سنسور و ترانسمیتر ORP

مزایای سنسور کلر به پراب ORP

کاربرد سنسور ORP

ساختار سنسور ORP

مقدار ORP در مواد

تناسب ORP و PH

مواد اکساینده (OXIDIZERS) و کاهنده (REDUCERS)

اندازه‌گیری pH با الکترودهای شیشه‌ای و الکترودهای لعاب‌کاری شده

اندازه‌گیری pH با الکترودهای ISFET

کاربردهای سنسور pH

سازندگان سنسور pH

کالیبراسیون سنسور pH

نکاتی که در هنگام انتخاب سنسور ph باید در نظر بگیرید.

نوع ممبران داخلی

ویژگی‌های سنسور و ترانسمیتر pH

نمونه مشخصات فنی

انواع اکسیژن متر از لحاظ عملکردی سنسور

اکسیژن متر آنلاین

اکسیژن متر قلمی

اکسیژن متر پرتابل

اکسیژن متر رومیزی

کالیبره کردن اکسیژن متر

نکات مهم در انتخاب یک اکسیژن متر

درایو فرکانس متغیر چگونه کار می کند؟

چرا از یک VFD استفاده می کنیم؟

عمل‌کرد کنترلی

توپولوژی‌های VFD

انواع پلتفورم‌های کنترلی VFD

مشخصات گشتاور بار و توان

نکات مهم در خرید درایو فرکانس متغیر

تصویر کلی

نوع بار ( گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)

دامنه سرعت

روش کنترل

دیگر مراجع سرعت

محفظه درایو

مقادیر نامی الکتروموتورها در هنگام کار کردن با اینورتر

سفارشی کردن VFD

توصیه های پایانی

سافت استارترها

سافت استارتر چگونه کار می کند؟