سنسور فشار مذاب DYNISCO سری MDA460

بررسی تخصصی سنسور فشار مذاب DYNISCO سری MDA460

مقدمه‌ای بر ترانسدیوسر فشار مذاب: نبض تپنده کنترل فرآیند

ترانسدیوسر فشار مذاب، بیش از یک سنسور ساده، یک مبدل انرژی هوشمند است که سیگنال خروجی میلی‌ولت به ولت ارائه می‌کند. وظیفه اصلی آن، تبدیل فشار فیزیکی اعمال شده توسط مواد مذاب (مانند پلیمرها، لاستیک‌ها یا سایر سیالات داغ) به یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری است.

به بیان ساده‌تر، این ترانسدیوسر فشار مذاب به گونه‌ای طراحی شده است که تغییرات فشار را با دقت بی‌نظیری تشخیص داده و آن‌ها را به داده‌های الکتریکی تبدیل کند. این سیگنال‌ها سپس توسط سیستم‌های کنترل فرآیند یا جمع‌آوری داده، مورد پایش و تحلیل قرار می‌گیرند. این قابلیت، در صنایع مختلفی که کنترل دقیق و نظارت مستمر بر فشار مذاب حیاتی است، نقشی کلیدی ایفا می‌کند.

مدل غلاف سخت MDA460: ستون فقراتی از استحکام و پایداری

مدل غلاف سخت سنسور فشار مذاب سری MDA460، نمادی از طراحی مهندسی قوی و مستحکم است. در این پیکربندی، عنصر حسگر حساس سنسور بر روی یک غلاف صلب و مقاوم نصب می‌شود که از بدنه اصلی سنسور امتداد می‌یابد. این طراحی نوآورانه، مزایای متعددی را به ارمغان می‌آورد:

• پایداری و دوام بی‌نظیر: ساختار غلاف سخت، مقاومت سنسور را در برابر محیط‌های صنعتی خشن و کاربردهای با فشار بالا به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد.
• اندازه‌گیری دقیق و ثابت: با به حداقل رساندن هرگونه انحراف یا خمش در عنصر حسگر، این طراحی، اندازه‌گیری‌های فشار را با دقت و ثبات بی‌مانندی تضمین می‌کند.

اصل اندازه‌گیری: نبوغ در قلب MDA460

اصل اندازه‌گیری یا فناوری بنیادین به کار رفته برای سنجش فشار در سنسور فشار مذاب MDA460، بر پایه پل ویتستون با استرین گیج استوار است. این ترکیب هوشمندانه، ضامن دقت و حساسیت بالای سنسور است:

• پل ویتستون (Wheatstone Bridge): یک مدار الکتریکی دقیق است که به طور گسترده برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی به کار می‌رود. در سنسور فشار مذاب، مدار پل ویتستون شامل چندین المان مقاومتی است که یکی از آن‌ها استرین گیج است.
• استرین گیج (Strain Gauge): ابزاری ظریف و حساس است که تغییر شکل (کرنش) یک جسم را در اثر اعمال فشار یا نیرو اندازه‌گیری می‌کند. این قطعه معمولاً از یک ورق یا سیم فلزی نازک با مقاومت الکتریکی تشکیل شده است که با تغییر شکل مکانیکی، مقاومت آن تغییر می‌کند. در این سنسور، استرین گیج به گونه‌ای طراحی شده که نسبت به تغییرات فشار، به ویژه در حضور مواد مذاب، فوق‌العاده حساس باشد.

هنگامی که فشار به سنسور فشار مذاب اعمال می‌شود، استرین گیج به مقدار اندکی تغییر شکل می‌دهد و این تغییر شکل، باعث تغییر در مقاومت الکتریکی آن می‌شود. این تغییر مقاومت، توسط مدار پل ویتستون به دقت تشخیص داده شده و سپس یک سیگنال خروجی الکتریکی متناسب با فشار اعمال شده تولید می‌شود. این سیگنال حیاتی، سپس توسط دستگاه‌ها یا سیستم‌های دیگر برای نظارت و کنترل دقیق فشار، پردازش و تفسیر می‌گردد.

سری MDA460 از سنسورهای فشار مذاب برند داینیسکو، با بهره‌گیری از اصل اندازه‌گیری پل ویتستون-استرین گیج، دقت و حساسیت بی‌نظیری را در اندازه‌گیری فشار مواد مذاب ارائه می‌دهد و داده‌های قابل اعتماد و دقیقی را برای کاربردهای شما فراهم می‌آورد.

محدوده فشار: گستره‌ای وسیع برای هر نیاز صنعتی

محدوده فشار، نشان‌دهنده مقادیر حداقل و حداکثر فشاری است که سنسور برای اندازه‌گیری دقیق آن طراحی شده است. برای ترانسدیوسر فشار مذاب سری MDA460، این محدوده برابر ۱۷.۵ – ۰ تا ۲۰۰۰ – ۰ بار می‌باشد:

• ۰-۱۷.۵ بار: این محدوده، نقطه شروع اندازه‌گیری از صفر فشار را نشان می‌دهد و تا حداکثر ۱۷.۵ بار ادامه می‌یابد. واحد بار، یک واحد رایج اندازه‌گیری فشار در بسیاری از کاربردهای صنعتی است. بنابراین، در انتهای پایین، این سنسور می‌تواند فشارهای مختلف از ۰ تا ۱۷.۵ بار را با دقت بالا اندازه‌گیری کند.
• ۰-۲۰۰۰ بار: این قابلیت، نشان‌دهنده توانایی سنسور در تحمل و اندازه‌گیری فشارهای بسیار بالا تا ۲۰۰۰ بار است. این محدوده وسیع، MDA460 را به یک سنسور همه‌کاره و مناسب برای طیف گسترده‌ای از کاربردها، از جمله محیط‌های کم فشار و فشار بالا، تبدیل می‌کند.

انتخاب سنسور فشار مذاب با محدوده فشاری که دقیقاً با نیازهای کاربردی شما مطابقت دارد، حیاتی است. با انتخاب سنسوری با محدوده فشار مناسب، می‌توانید از اندازه‌گیری فشار دقیق و قابل اعتماد در شرایط کاری خاص خود اطمینان حاصل کنید.

مشخصات الکتریکی سنسور فشار مذاب DYNISCO سری MDA460

خروجی سنسور فشار، بیانگر حساسیت یا سیگنال خروجی سنسور نسبت به فشار اعمال شده است. در سری MDA460، خروجی بر حسب میلی‌ولت بر ولت (mV/V) بیان می‌شود و مقدار ۳.۳۳ میلی‌ولت بر ولت نشان می‌دهد که به ازای هر ولت تحریک اعمال شده به سنسور، سیگنال خروجی ۳.۳۳ میلی‌ولت خواهد بود.

به عنوان مثال، اگر سنسور با ولتاژ ۵ ولت تحریک شود، سیگنال خروجی تولید شده ۵ ولت ضرب در حساسیت ۳.۳۳ میلی‌ولت بر ولت، و در نتیجه سیگنال خروجی ۱۶.۶۵ میلی‌ولت خواهد بود.

سازگاری بین خروجی سنسور فشار مذاب و الزامات ورودی سیستم جمع‌آوری یا کنترل داده شما بسیار مهم است، زیرا سیستم‌های مختلف ممکن است نیازهای سیگنال ورودی متفاوتی (مانند سطوح ولتاژ یا خروجی جریان) داشته باشند.

دقت: تضمین صحت در هر اندازه‌گیری

دقت ارائه شده برای این سنسور فشار مذاب، ≤ ۱% FS است که به سطح انحراف یا خطای مجاز در قرائت اندازه‌گیری فشار اشاره دارد. نماد ≥ نشان می‌دهد که دقت برابر یا بیشتر از مقدار اعلام شده است. %FS مخفف درصد مقیاس کامل (Full Scale) است، به این معنی که اندازه‌گیری به عنوان درصدی از محدوده فشار کامل سنسور بیان می‌شود.

• ≤ ۱% FS: این مشخصه نشان می‌دهد که حداکثر خطای پتانسیل در اندازه‌گیری فشار، در محدوده  ۱±% از محدوده مقیاس کامل سنسور قرار دارد.

از نظر عملی، این بدان معنی است که هنگام اندازه‌گیری فشار با استفاده از این سنسور، ممکن است انحراف یا خطای جزئی در اندازه‌گیری وجود داشته باشد. مقدار فشار واقعی ممکن است با مقدار نمایش داده شده، با حداکثر خطای مشخص شده، متفاوت باشد. با این حال، مهم است که توجه داشته باشید که این خطا در محدوده تحمل تعریف شده است و در محدوده دقت مشخص شده قرار می‌گیرد.

هنگام انتخاب سنسور فشار مذاب، لازم است سطح دقت مورد نیاز برای کاربرد خاص خود را در نظر بگیرید. اگر دقت بسیار مهم است، این سنسور با دقت ۱% FS، برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مناسب و قابل اعتماد خواهد بود.

سنسور دما: ترموکوپل و RTD – پایش دوگانه برای کنترل جامع

ترانسدیوسر فشار مذاب سری MDA460 را می‌توان به یک سنسور دما از مدل‌های ترموکوپل و RTD مجهز کرد که در نتیجه قابلیت‌های اندازه‌گیری دما را نیز ارائه می‌دهد:

• ترموکوپل (Thermocouple): یک سنسور دما است که از دو سیم فلزی مختلف تشکیل شده است که در یک انتها به هم وصل شده‌اند تا یک اتصال ایجاد کنند. هنگامی که این اتصال در معرض یک گرادیان دما قرار می‌گیرد، ولتاژ کمی تولید می‌کند که متناسب با اختلاف دما است. ترموکوپل‌ها به دلیل دوام، دامنه دمایی وسیع و زمان پاسخ‌گویی سریع، شناخته شده‌اند و برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب هستند. با قرار دادن یک ترموکوپل در سنسور فشار مذاب، می‌توانید هم‌زمان فشار و دما را اندازه‌گیری کنید. این حالت به ویژه در کاربردهایی که نظارت بر دمای مواد مذاب برای کنترل فرآیند، ایمنی یا تضمین کیفیت حیاتی است، مفید است.
• RTD (Resistance Temperature Detector): نوع دیگری از سنسور دما است که بر این اصل استوار است که مقاومت الکتریکی فلزات یا آلیاژهای خاص با دما تغییر می‌کند. RTD‌ها معمولاً از پلاتین به عنوان عنصر حسگر به دلیل پایداری عالی و خطی بودن آن در محدوده دمایی گسترده استفاده می‌کنند. تغییر مقاومت RTD، اندازه‌گیری شده و به خوانش دما تبدیل می‌شود. هنگامی که سنسور فشار مذاب سری MDA460 گزینه RTD را ارائه می‌دهد، به این معنی است که شما می‌توانید یک سنسور دمای RTD را در کنار قابلیت‌های سنجش فشار قرار دهید. RTD‌ها به دلیل دقت بالا و پایداری طولانی مدت خود شناخته شده‌اند و برای کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق دما دارند، مناسب هستند.

با ادغام یک ترموکوپل یا یک RTD در سنسور فشار مذاب، می‌توانید داده‌های فشار و دما را به طور هم‌زمان جمع‌آوری کنید و درک جامع‌تری از فرآیند خود ارائه دهید و امکان کنترل و تجزیه و تحلیل بهتر را فراهم کنید.

ولتاژ تغذیه: پایداری انرژی برای عملکرد بی‌نقص

ولتاژ تغذیه که برای سنسور فشار مذاب DYNISCO سری MDA460، از ۱۰ تا ۱۲ ولت دی سی است، به محدوده ولتاژی اشاره دارد که برای تغذیه سنسور فشار مذاب باید ارائه شود. DC مخفف جریان مستقیم می‌باشد، به این معنی که منبع تغذیه باید ولتاژ ثابتی را بدون هیچ جزء جریان متناوب (AC) ارائه دهد.

بنابراین، سنسور فشار مذاب برای عملکرد صحیح نیاز به ولتاژ تغذیه بین ۱۰ تا ۱۲ ولت دی سی دارد. اطمینان از این‌که منبع تغذیه‌ای که به سنسور وصل می‌کنید در این محدوده ولتاژ قرار می‌گیرد، حیاتی است. ارائه ولتاژ کمتر از ۱۰ ولت یا بالاتر از ۱۲ ولت ممکن است منجر به عملکرد نامناسب یا حتی آسیب به سنسور شود.

محدوده دمای دیافراگم: مقاومت در برابر حرارت‌های شدید

محدوده دمای دیافراگم، محدوده دماهایی را که دیافراگم سنسور فشار مذاب می‌تواند بدون تأثیر منفی بر عملکرد یا یکپارچگی ساختار آن تحمل کند، نامیده می‌شود. محدوده دمای دیافراگم ترانسدیوسر فشار مذاب سری MDA460 از برند داینیسکو، ۴۰۰ – ۰ درجه سانتی‌گراد می‌باشد:

• ۰ درجه سانتی‌گراد: پایین‌ترین محدوده دما است و نشان می‌دهد که سنسور می‌تواند به طور مؤثر در دماهای پایین‌تر از نقطه انجماد کار کند.
• ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد: نشان‌دهنده انتهای بالای محدوده دما است، که نشان می‌دهد سنسور می‌تواند تا دمای ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کند.

به عبارت دیگر، دیافراگم این سنسور فشار مذاب به گونه‌ای طراحی شده است که عملکرد قابل اعتمادی داشته باشد و خواص مکانیکی خود را در محدوده دمایی ۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد حفظ کند.

این محدوده دما به ویژه هنگامی که با کاربردهایی که شامل مواد مذاب یا فرآیندهایی هستند که دماهای بالا ایجاد می‌کنند، اهمیت می‌یابد، و تضمین می‌کند که سنسور می‌تواند فشار را حتی در شرایط دمای شدید بدون آسیب یا به خطر انداختن عملکرد آن اندازه‌گیری کند.

با این حال، توجه به این نکته ضروری است که محدوده دمای دیافراگم ممکن است با محدوده دمای عملکرد کلی سنسور متفاوت باشد. سایر اجزای سنسور، مانند قطعات الکترونیکی یا کانکتورها، ممکن است محدودیت‌های دمایی متفاوتی داشته باشند. برای اطمینان از عملکرد مناسب و طول عمر، توجه به مشخصات دمای کامل سنسور ضروری است.

مشخصات مکانیکی سنسور فشار مذاب DYNISCO سری MDA460

اتصال مکانیکی ارائه شده برای سنسور فشار مذاب DYNISCO سری MDA460، گزینه‌های ″1/2-20UNF و M18 × 1.5 می‌باشد و به جزئیات رزوه و اندازه اتصالات مورد استفاده برای اتصال سنسور فشار مذاب به فرآیند یا تجهیزات نصب اشاره دارد:

• ″1/2-20UNF: عدد ۱/۲ به قطر رزوه بر حسب اینچ اشاره دارد و عدد ۲۰ تعداد رزوه‌ها در هر اینچ را نشان می‌دهد. اصطلاح UNF نیز مخفف Unified Fine است و به شکل رزوه و گام اشاره دارد.
• M18 × 1.5: عبارت M18 اندازه رزوه را بر حسب میلی‌متر نشان می‌دهد. در این مورد، اندازه رزوه ۱۸ میلی‌متر را نشان می‌دهد. عدد ۱.۵ نیز گام رزوه را نشان می‌دهد که بیانگر فاصله بین تاج‌های رزوه مجاور است.

هر دو مدل اتصال الکتریکی معمولاً در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب بین آن‌ها بستگی به نیازهای خاص برنامه شما دارد، مانند تجهیزات یا فرآیندی که سنسور فشار مذاب را به آن وصل می‌کنید. اگر انعطاف‌پذیری انتخاب بین این دو را دارید، بهتر است عواملی مانند در دسترس بودن اتصالات، آداپتورها یا سایر اجزای مورد نیاز برای نصب را در نظر بگیرید. علاوه بر این، عواملی مانند مواد سازنده تجهیزات فرآیند، شرایط عملیاتی، و هر استاندارد یا مقررات خاص صنعت ممکن است بر تصمیم شما تأثیر بگذارد.

انتخاب جنس اتصال مکانیکی: دوام و مقاومت بی‌نظیر

مواد سازنده‌ی این اتصالات مکانیکی در دیتاشیت به صورت Dymax® Coated 15-5 PH Stainless Steel | SS 1.4545 عنوان می‌گردد:

• فولاد ضد زنگ 15-5 PH: یک آلیاژ فولاد ضد زنگ رسوب سخت است که استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و سختی عالی را نشان می‌دهد. حاوی ۱۵ درصد کروم و ۵ درصد نیکل به همراه سایر عناصر آلیاژی است.
• Dymax® Coated (پوشش Dymax®): نام تجاری برای مواد یا فرآیند پوشش تخصصی است که برای افزایش کارایی و دوام قطعات فولادی ضد زنگ استفاده می‌شود. جزئیات خاص پوشش Dymax® مانند ترکیب یا ویژگی‌های آن، ممکن است بر اساس فناوری اختصاصی سازنده متفاوت باشد.
• SS 1.4545: این عبارت نام استاندارد شده برای فولاد ضد زنگ 15-5 PH است.

استفاده از فولاد ضد زنگ 15-5 PH با پوشش Dymax® در اتصال مکانیکی سنسور فشار مذاب چندین مزیت را ارائه می‌دهد. فولاد ضد زنگ 15-5 PH استحکام مکانیکی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری را در شرایط فشار و دمای بالا فراهم می‌کند. این قابلیت اطمینان و طول عمر اتصال مکانیکی را حتی در محیط‌های چالش‌برانگیز تضمین می‌کند. پوشش Dymax® خواص فولاد ضد زنگ را بیشتر و محافظت بیشتری در برابر خوردگی، سایش ایجاد می‌کند. همچنین ممکن است مقاومت شیمیایی بهبود یافته و کاهش اصطکاک را ارائه دهد که به دوام و عملکرد کلی اتصال مکانیکی کمک می‌کند.

با استفاده از این مواد در اتصال مکانیکی، سنسور فشار مذاب اتصال قوی و قابل اعتماد به فرآیند یا تجهیزات نصب را تضمین می‌کند، در حالی که مقاومت در برابر شرایط سخت عملیاتی، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و استرس مکانیکی را حفظ می‌کند.

طول غلاف: دسترسی و موقعیت‌یابی دقیق

غلاف بخشی از حسگر است که از بدنه یا محفظه اصلی امتداد دارد و طول غلاف برای سنسور فشار مذاب DYNISCO سری MDA460، برابر با ۱۵۲ میلی‌متر می‌باشد. طول غلاف به روش‌های زیر بر نصب سنسور فشار مذاب بر روی دستگاه یا تجهیزات فرآیند تاثیر می‌گذارد:

• دسترسی و دسترسی‌پذیری: طول غلاف تعیین می‌کند که عنصر حسگر سنسور تا چه اندازه از بدنه اصلی بیرون زده است. طول غلاف بلندتر، مانند ۱۵۲ میلی‌متر در این مورد، به عنصر حسگر اجازه می‌دهد تا به عمق فرآیند یا محل نصب برسد. این می‌تواند زمانی مفید باشد که حسگر باید در یک موقعیت خاص قرار گیرد یا در یک ماده مذاب برای اندازه‌گیری دقیق فشار غوطه‌ور شود.
• نصب و کلیرنس: طول غلاف برای اطمینان از نصب و جابجایی مناسب در تجهیزات یا فرآیند ضروری است. این اجازه می‌دهد تا فضای کافی برای نصب داشته باشید و تضمین می‌کند که سنسور به درستی و بدون هیچ گونه تداخلی از اجزا یا ساختارهای مجاور قرار گرفته است.
• سازگاری: طول غلاف باید در رابطه با کاربرد خاص و تجهیزاتی که سنسور در آن نصب می‌شود در نظر گرفته شود. باید با فضای موجود و هر گونه شرایط نصب موجود در تجهیزات سازگار باشد.

هنگام نصب سنسور فشار مذاب بر روی دستگاه، مهم است که طول غلاف را همراه با عوامل دیگری مانند دسترسی، الزامات فرآیند و هرگونه محدودیت فضا در نظر بگیرید. این تضمین می‌کند که سنسور برای اندازه‌گیری دقیق فشار به درستی قرار گرفته است و به طور ایمن در تجهیزات قرار می‌گیرد.

اتصال الکتریکی: اتصال مطمئن برای انتقال داده

اتصال الکتریکی از نوع ۶ پین به این معنی است که اتصال الکتریکی سنسور از ۶ پایه یا ترمینال تشکیل شده است. این پین‌ها برای ایجاد اتصالات الکتریکی بین سنسور و دستگاه‌های خارجی مانند کنترل‌کننده‌های فرآیند، سیستم‌های جمع‌آوری داده‌ها یا سایر تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شوند.

در نهایت، اتصال الکتریکی مناسب به عواملی مانند سازگاری، سهولت ادغام، سیستم مورد نیاز و هر گونه ملاحظات خاص برای محیط برنامه شما بستگی دارد.

کالیبراسیون داخلی با مقاومت شانت: تضمین دقت مداوم

کالیبراسیون شانت روشی است که برای تأیید یا تنظیم عملکرد یک حسگر با معرفی یک سیگنال یا مقدار مرجع شناخته شده استفاده می‌شود. در مورد سنسور فشار مذاب سری MDA460، کالیبراسیون داخلی با مقاومت شانت به روش کالیبراسیون مورد استفاده برای تأیید و تنظیم دقت سنسور فشار مذاب سری MDA460 اشاره دارد و شامل دو مقدار 80% ± 0.5% و 80% ±1.0% می‌باشد:

• 80% ± 0.5%: این مقدار نشان‌دهنده کالیبراسیون داخلی با مقاومت شانت برای مدل MDA460 است. عدد ۸۰٪ به نقطه کالیبراسیون در ۸۰٪ محدوده مقیاس کامل سنسور اشاره دارد. ۰.۵٪± نشان‌دهنده انحراف یا خطای مجاز در کالیبراسیون در آن نقطه است. در این مورد، نشان می‌دهد که خروجی سنسور در نقطه کالیبراسیون ۸۰٪ ممکن است حداکثر ۰.۵٪ از مقدار ایده‌آل یا مورد انتظار منحرف شود.
• 80% ±1.0%: به طور مشابه، این مقدار نیز مربوط به کالیبراسیون داخلی با مقاومت شانت برای مدل MDA460 است. عدد ۸۰٪ به نقطه کالیبراسیون در ۸۰٪ محدوده مقیاس کامل سنسور اشاره دارد. ۱.۰٪± نشان‌دهنده انحراف یا خطای مجاز در کالیبراسیون در آن نقطه است. در این مورد، نشان می‌دهد که خروجی سنسور در نقطه کالیبراسیون ۸۰٪ ممکن است حداکثر ۱٪ از مقدار ایده‌آل یا مورد انتظار منحرف شود.

کالیبراسیون داخلی با مقاومت شانت فرآیندی است که در طول ساخت حسگر برای تنظیم و تنظیم دقیق خروجی آن در نقاط کالیبراسیون خاص انجام می‌شود. با اعمال مقادیر شناخته شده کالیبراسیون و مقایسه آن‌ها با خروجی سنسور، هر گونه اختلاف یا خطا را می‌توان شناسایی و جبران کرد.

توجه به این نکته مهم است که این مشخصات کالیبراسیون تضمین می‌کند که خروجی سنسور در محدوده دقت مشخص شده در نقاط کالیبراسیون قرار دارد. با این حال، دقت واقعی سنسور ممکن است در کل محدوده اندازه‌گیری متفاوت باشد.