درک سنسورهای دما در نظارت بر ماشین آلات
تعریف: سنسور دما چیست؟
سنسور دما در زمینه پایش ماشینآلات، دستگاهی است که دمای یاتاقانها، موتورها، سیالات فرآیندی یا سطوح تجهیزات را اندازهگیری میکند و اطلاعات حیاتی را برای تشخیص گرمای بیش از حد، مشکلات روانکاری، اصطکاک بیش از حد و شرایط عملیاتی غیرطبیعی ارائه میدهد. لرزش پایش، عیوب مکانیکی را تشخیص میدهد، پایش دما اطلاعات تکمیلی در مورد شرایط حرارتی ارائه میدهد و ترکیب ارتعاش و دما را نسبت به هر یک به تنهایی، قدرتمندتر میکند.
حسگرهای دما اجزای ضروری برنامههای جامع پایش وضعیت هستند، زیرا بسیاری از خرابیهای ماشینآلات با افزایش دما همراه هستند - خرابی یاتاقانها ناشی از اصطکاک، سیمپیچهای موتور ناشی از اضافه بار، آببندها ناشی از سایش. تشخیص زودهنگام از طریق روند دما، امکان مداخله قبل از وقوع خرابیهای فاجعهبار را فراهم میکند.
انواع متداول برای ماشین آلات
۱. RTD (آشکارساز دمای مقاومتی)
دقیقترین و پایدارترین:
- اصل: مقاومت سیم پلاتین با دما تغییر میکند
- انواع رایج: Pt100 (100 اهم در 0 درجه سانتیگراد)، Pt1000
- Accuracy: ±0.1-0.5 درجه سانتیگراد معمولی
- محدوده: -200 تا +600 درجه سانتیگراد
- پایداری: بلندمدت عالی
- هزینه: متوسط تا زیاد
- Applications: نظارت بر یاتاقانهای بحرانی، اندازهگیریهای دقیق
۲. ترموکوپل
طیف وسیع و مقاوم:
- اصل: اتصال فلزات غیرمشابه، ولتاژی متناسب با دما تولید میکند
- انواع: نوع K (رایجترین)، نوع J، نوع T، نوع E
- Accuracy: ±۱-۳ درجه سانتیگراد (معمولی)
- محدوده: -200 تا +1300 درجه سانتیگراد (بسته به نوع)
- هزینه: کم
- Applications: نظارت بر دمای بالا، اگزوز، کورهها
۳. ترمیستور
- اصل: مقاومت نیمههادی بسیار حساس به دما
- حساسیت: خیلی زیاد (تغییر مقاومت زیاد در هر درجه سانتیگراد)
- Accuracy: ±0.1-1 درجه سانتیگراد
- محدوده: محدود (معمولاً -50 تا +150 درجه سانتیگراد)
- هزینه: کم
- Applications: تجهیزات مصرفی، برخی تجهیزات صنعتی
۴. مادون قرمز (بدون تماس)
- اصل: تابش حرارتی از سطح را تشخیص میدهد
- مزیت: نیازی به تماس نیست
- محدوده: -50 تا +1000 درجه سانتیگراد
- Accuracy: ±۲-۵۱TP۳T از مقدار خوانده شده
- Applications: بررسیهای نقطهای، بررسیهای تصویربرداری حرارتی
مانیتورینگ دمای یاتاقان
مکانهای اندازهگیری
- جاسازی شده در محفظه یاتاقان (نزدیک حلقه بیرونی یاتاقان)
- نصب سطحی روی درپوش یاتاقان
- تخلیه روغن (برای یاتاقانهای روغنکاری شده با روغن)
- مکانهای متعدد برای یاتاقانهای بزرگ
محدوده دمای طبیعی
- محیط + 20-40 درجه سانتیگراد: دمای عملیاتی عادی
- دمای محیط + ۵۰-۶۰ درجه سانتیگراد: حداکثر قابل قبول برای اکثر یاتاقانها
- دمای محیط +70 درجه سانتیگراد: مشکل را نشان میدهد، بررسی کنید
- > 90-100 درجه سانتیگراد مطلق: وضعیت هشدار برای اکثر یاتاقانها
روندها و هشدارها
- دمای پایه را برای هر یاتاقان تعیین کنید
- هشدار در مورد افزایش ۱۰ تا ۱۵ درجه سانتیگراد نسبت به دمای پایه
- هشدار در صورت افزایش دما به ۲۰-۲۵ درجه سانتیگراد یا حد مطلق
- قطع (خاموش شدن) در صورت افزایش دمای 30-40 درجه سانتیگراد یا دمای مطلق بحرانی
ادغام با نظارت بر ارتعاش
اطلاعات تکمیلی
- لرزش: تشخیص زودهنگام عیوب مکانیکی
- دما: شدت را تأیید میکند، مشکلات اصطکاک/روانکاری را نشان میدهد
- با هم: تشخیص قابل اعتمادتر از هر کدام به تنهایی
الگوهای تشخیصی
- لرزش بالا + دمای معمولی: مشکل مکانیکی (عدم تعادل، ناهمراستایی)
- لرزش بالا + دمای بالا: نقص یاتاقان همراه با اصطکاک (مرحله پیشرفته)
- لرزش معمولی + دمای بالا: مشکل روانکاری، همترازی باعث اصطکاک میشود
- هر دو در حال افزایش هستند: خرابی پیشرونده یاتاقان
بهترین شیوههای نصب
قرار دادن سنسور
- تا حد امکان نزدیک به منبع گرما (یاتاقان)
- تماس حرارتی خوب با سطح مورد اندازهگیری
- از ایجاد شکاف هوا خودداری کنید (در صورت نیاز از خمیر حرارتی استفاده کنید)
- محافظت شده در برابر تغییرات دمای محیط
سیمکشی
- از نوع سیم صحیح برای سنسور استفاده کنید (کابل جبران کننده برای ترموکوپل ها)
- از نزدیک شدن به کابلهای جریان یا ولتاژ بالا خودداری کنید
- خاتمه و اتصال مناسب
- در صورت نیاز سپر و زمین
کاربردها
مانیتورینگ بلبرینگ
- تشخیص زودهنگام روغن کاری مشکلات
- تأیید نقص بلبرینگ
- تشخیص اضافه بار
- رایجترین کاربرد پایش دما
حفاظت موتور
- دمای سیمپیچ (RTD های تعبیه شده)
- دمای یاتاقان
- دمای فریم
- اضافه بار و کفایت سیستم خنک کننده
تجهیزات فرآیند
- پمپها (دمای یاتاقان، آببند، محفظه)
- کمپرسورها (دمای تخلیه، یاتاقان)
- گیربکسها (دمای کارتر روغن)
سنسورهای دما، همراهان ضروری سنسورهای ارتعاش در برنامههای جامع نظارت بر ماشینآلات هستند. ترکیب آنالیز ارتعاش برای تشخیص عیوب مکانیکی و نظارت بر دما که شرایط حرارتی، مشکلات اصطکاک و کفایت روانکاری را تأیید میکند، ارزیابی سلامت تجهیزات را نسبت به هر یک از این فناوریها به تنهایی کاملتر میکند و امکان تشخیص زودهنگام حالتهای مختلف خرابی در تجهیزات دوار را فراهم میکند.