مفهوم کنترل دما در صنعت :

کنترل دما یک فرآیند است که در آن تغییر دما از یک فضا ( و مجموع اشیا یا محتویات آن ) یا یک ماده اندازه گیری می شود و انتقال انرژی گرمایی به داخل یا خارج فضا یا ماده تا رسیدن به دمای مورد نظر تنظیم می شود.

تهویه مطبوع ، هیتر های محیطی ، یخچال و … از مجموعه دستگاه هایی هستند که در آن فرآیند کنترل دما صورت می گیرد.

حال که با تعریف کنترل حرارت آشنا شدیم نوبت به یک مفهوم مهم در فرآیند کنترل دما می رسد که باید با آن آشنا شوید.

مانیتورینگ دستی دما توسط اپراتور :

مانیتورینگ اتوماتیک دما با کنترلر دما دیجیتال :

حلقه ی کنترل دما :

حلقه ی کنترل دما همانطور که از نامش مشخص است یک چرخه ی مداوم دمایی است که در آن دما به طور منظم اندازی گیری می شود سپس توسط هیتر یا کولر تغییر داده می شود و دوباره اندازه گیری می شود تا رسیدن و حفظ دما در نقطه ی مورد نظربه عنوان مثال یک ترموستات خانگی را در نظر بگیرید :

در یک کنترلر دمای خانگی دمای اتاق به طور مداوم اندازه گیری می شود و این دما با یک نقطه ی دمایی که توسط کاربر مشخص شده است مقایسه می شود سپس یک بخاری یا یک کولر به کار می افتد تا موجب افزایش یا کاهش دما شود تا رسیدن به نقطه ی دمایی مورد نظر و این چرخه همینطور ادامه خواهد داشت حال که با معنی حلقه ی کنترل آشنا شدید نوبت به معرفی ابزار های مورد نیاز برای ایجاد یک سیستم کنترل دما می رسد.

کنترلر دما در واقع هسته ی مرکزی مدیریت یک فرآیند دمایی است.کنترلر های دما انواع مختلفی دارند.از انواع ساده آن مانند یک ترموستات خانگی تا انواع پیشرفته تر آن که با نام پروسس کنترل شناخته می شوند.

در واقع وظیفه ی کنترلر دما پردازش فرآیند دمایی و ارسال فرمان مطلوب به عمل کننده ( هیتر یا کولر ) ها است. و نحوه ی کار آن به این صورت است که توسط سنسور دما مقدار فعلی دمای فرآیند را اندازه می گیرد و سپس فرمان مناسب را به عمل کننده ارسال می کند و دوباره به اندازه گیری دما می پردازد و این چرخه تا رسیدن به دمای مطلوب ادامه پیدا می کنند.

سنسور دما چیست ؟

در صنعت به هر وسیله ای که بتواند پارامتری را اندازه بگیرید و مقدار اندازه گیری شده را به صورت خروجی های استاندارد صنعتی ارائه دهد سنسور می گوییم. سنسور دما وسیله ای است که می تواند دما را اندازه گیری کرده و مقدار آن را به صورت پالس های استاندارد ( آمپر یا ولتاژ ) به یک دستگاه دیگر مانند کنترلر دما یا پی ال سی PLC منتقل کند. سنسور های دما نیز انواع مختلفی دارند.

سنسور های دما به صورت کلی به 2 دسته تقسیم می شوند :

سنسور های غیر تماسی دما

سنسور های تماسی دما

که خود سنسور های تماسی دما به دو دسته ی : ترموکوپل و آر تی دی (RTD) تقسیم میشوند.

عمل کننده های دمایی :

در واقع عمل کننده های دمایی دستگاه هایی هستند که به هر طریق موجب تغییر در دمای یک فضا یا ماده می شوند.

کولر ها و بخاری های خانگی نمونه ی ساده ی این دستگاه ها هستند.هیتر های صنعتی و کولر های تابلویی نیز نمونه ی صنعتی این عمل کننده می باشند.

حال که با همه ی اجزای مورد نیاز برای ایجاد یک سیستم کنترل دما آشنا شدید قصد داریم تا با یک مثال عینی نحوه ی فرآیند کنترل حرارت در صنعت را برای شما شرح دهیم :

یک کارخانه ی اتوماسیون تولید شیر پاستوریزه را در نظر بگیرید. برای پاستوریزه کردن ، شیر باید به مدت 15 ثانیه به دمای 72 درجه ی سانتیگراد برسد و بعد از آن به سرعت تا چهار درجه ی سانتیگراد خنک شود.وقتی شیر وارد گرم کن می شود فرآیند کنترل دما آغاز می شود.

ابتدا سنسور دما، دمای شیر وارد شده را محاسبه می کند و به کنترلر دما به صورت پالس های استاندارد ارسال می کند.

در مرحله ی بعدی کنترلر دما، دمای اندازه گیری شده را می خواند و تفاوت آن را تا دما مطلوب که همان 72 درجه است می سنجد.

سپس به هیتر های دستگاه شیر گرم کن فرمان می فرستد تا با توان مشخصی شروع به تولید گرما کنند.

در این مرحله پاستوریزه کردن شیر وارد حلقه ی دما می شود.

بدین صورت که دما همواره توسط سنسور دما اندازه گیری می شود.

و کنترلر دما، دما را پردازش می کند و فرمان را به گرم کننده ها ارسال می کند.

این فرآیند تا آنجا ادامه دارد که دما به 72 درجه می رسد و کنترلر دما به مدت 15 ثانیه این دما را حفظ می کند.

و بعد از آن هم که نوبت به سرد کردن سریع می رسد.

این یک نمونه از فرآیند کنترل دما در صنعت بود که با هم بررسی کردیم.

ورود به دسته بندی محصول کنترلر دما , Temperature Controller