PTC PT100

أنواع حساسات PTC و PT100

الحساسات هي أجهزة تستجيب لتحفيز معين. تُعرّف نفسها من خلال تحويل التحفيز إلى إشارة قابلة للاكتشاف. PTC تعني معامل درجة الحرارة الموجب، وهو يشير إلى المقاومة الكهربائية التي تزداد مع ارتفاع درجة الحرارة. يولد حساس PTC تيارًا كهربائيًا مع تغير درجة حرارة الجسم الذي يحاول قياسه. من ناحية أخرى، PT100 هو حساس لدرجة الحرارة عالي الدقة بمقاومة 100 أوم عند 0 درجة مئوية. حساسات PTC PT100 هما نوعان من حساسات درجة الحرارة. فيما يلي شرح تفصيلي لنوعي حساسات درجة الحرارة هذه.

• حساسات PTC

  حساس PTC، المعروف أيضًا باسم ثرمستور PTC، هو مقاوم يستجيب لتغيرات درجة الحرارة. يتكون من مواد سيراميك ذات مقاومة كهربائية عالية. عندما يحدث تغير في درجة الحرارة في البيئة، تتغير المقاومة أيضًا. يعمل حساس PTC في تطبيقات متنوعة مثل حماية التيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة. يُعد سريع الاستجابة لتغيرات درجة الحرارة. بفضل استجابته السريعة، يمكنه اكتشاف تغير درجة الحرارة في الوقت الفعلي. بالإضافة إلى ذلك، يُعد حساس PTC متينًا ويمكنه تحمل الظروف البيئية القاسية. وهو موثوق به من الناحية الوظيفية ويمكنه الاستمرار لسنوات عديدة دون الحاجة إلى استبداله.

• حساسات PT100

  يُعد حساس PT100 جزءًا من عائلة أكبر من الحساسات تُعرف باسم كاشفات درجة الحرارة بالمقاومة (RTDs). يحصل الحساس على اسمه من قياس مقاومته البالغ 100 أوم عند 0 درجة مئوية. تتميز حساسات PT100 بدقتها العالية وثباتها وخطيتها. كما أنها توفر نطاق قياس واسع من -200 إلى 850 درجة مئوية. يعمل حساس PT100 من خلال قياس تقلب المقاومة الكهربائية الناجم عن تغير درجة الحرارة. تستخدم الشركات والصناعات حساسات PT100 في تطبيقات البتروكيماويات، والصناعات الدوائية، والأغذية والمشروبات. تُعد مثالية في الحالات التي تتطلب دقة وتكرارية. نظرًا لأن حساسات PT100 دقيقة جدًا، فإنها تقيس التغيرات الصغيرة، حتى في النطاقات الضيقة. بالإضافة إلى ذلك، توفر بيانات اتجاه موثوقة وتُعد مناسبة للاستخدام في حلقات التحكم والأنظمة المغلقة.

المواصفات وصيانة PTC PT100

المواصفات

• المواد: تحتوي مادة حساس PTC على مركب سيراميك عالي الثبات. تجعله هذه العزل والاستقرار الكيميائي أقل عرضة للتغيرات البيئية.
• القطر والطول: عادةً ما تكون حساسات PTC ذات أشكال نحيلة لتناسب الأماكن الضيقة. تتراوح أقطارها من حوالي 3 إلى 6 ملليمترات، مع طول يتراوح من 50 إلى 100 ملليمتر، ولكن يمكن تعديلها لتلبية المتطلبات الفردية. تتوفر أيضًا أحجام أصغر، مثل أحجام الرأس، عند الطلب، وهو مثالي لتحسين مساحة أصغر.
• التعبئة والتغليف: تتضمن خيارات التعبئة والتغليف لحساسات PTC الفولاذ المقاوم للصدأ، والإبوكسي، والزجاج، والبلاستيك. لا تُعزز هذه المواد المعبأة ثبات الحساس فحسب، بل تضمن موثوقيته من خلال حماية الحساس بشكل فعال من العوامل الخارجية.
• نوع الإخراج: يمكن أن يكون نوع إخراج حساس PTC إما رقميًا أو تناظريًا. تُقدم الإخراج التناظري قراءات دقيقة لدرجة الحرارة، بينما تُتيح الإخراج الرقمية التكامل البسيط مع أنظمة التحكم المعاصرة.

الصيانة

• معايرة منتظمة: يجب معايرة الحساسات مثل Pt100 PTC على فترات زمنية ثابتة لضمان دقة القياسات. إلى جانب ذلك، من المهم أيضًا أن يفهم البشر أن إعادة المعايرة يجب أن يقوم بها خبراء محترفون فقط مع معدات مناسبة لضمان الدقة.
• التحكم البيئي: تُعد الحفاظ على بيئة ثابتة أساسيًا لضمان بقاء الحساس فعالًا. وهذا يعني تجنب التعرض للظروف القاسية مثل درجة الحرارة العالية أو الرطوبة أو المواد الكيميائية القاسية التي قد تتسبب في الضرر. لهذا السبب، تُصبح أنظمة التحكم البيئي والمعدات الواقية مهمة في الحفاظ على عمر الحساس.
• التنظيف الدوري: التنظيف الدوري للأجهزة ضروري لإزالة أي أوساخ أو مُلوثات قد تتراكم عليها مع مرور الوقت. ومع ذلك، يجب ممارسة الحذر أثناء عمليات التنظيف حتى لا تتضرر المكونات الحساسة للجهاز. نتيجة لذلك، يُصبح من المهم استخدام مواد ناعمة ومواد غير عدوانية فقط لأغراض التنظيف.
• حماية من الارتفاع المفاجئ: اختر أجهزة حماية من الارتفاع المفاجئ مثل مُثبطات الجهد الانتقالي (TVS) أو الفاصلات عند اختيار الصمامات الحرارية الزائدة لحساسات PT. سيساعد ذلك على حماية الحساس من الارتفاعات المفاجئة للجهد والتيارات الانتقالية، مما يُعزز موثوقيته وعمره الإفتراضي بشكل أفضل.
• التخزين: عند عدم الاستخدام، من المهم أن تُحفظ حساسات PTC في عبواتها الأصلية أو في وعاء واقي. يساعد ذلك على منع التلف الفيزيائي للجهاز. بالإضافة إلى ذلك، يجب تخزينها في درجة حرارة الغرفة بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة والرطوبة للحفاظ عليها كاملة الوظائف عند الحاجة إليها مرة أخرى.

سيناريوهات التطبيق

• التصنيع الصناعي

  في صناعات متنوعة، مثل معالجة الأغذية والصناعات الدوائية والمواد الكيميائية و البلاستيك، يمكن أن تُسخن مسخنات PTC القوالب والأنابيب والحاويات والمعدات. على سبيل المثال، في صناعة البلاستيك، يمكن أن تُضمن أن لزوجة المواد الخام مثالية من خلال الحفاظ على درجة حرارة مثالية للمُلينات وتجنب انسداد خطوط الأنابيب.

• السيارات والفضاء الجوي

  في مجالي السيارات والفضاء الجوي، تُعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة هامًا لضمان جودة المنتج. تُستخدم حساسات PTC على نطاق واسع في هاتين الصناعتين. على سبيل المثال، يمكن أن تُستخدم مسخنات PTC لتسخين المحرك و داخل السيارة في الطقس البارد لتحسين راحة الركاب و أداء السيارة. يمكن أن تُستخدم حساسات PTC أنظمة مكافحة الضباب الذكية لشاشات السيارة.

• المعدات الطبية

  تحتاج المعدات الطبية أيضًا إلى حساسات درجة الحرارة. يمكن أن تُضمن حساسات PTC أن تُخزن اللوازم الطبية المبردة و المجمدة، مثل الأدوية و اللقاحات و الدم، في درجة الحرارة المناسبة لضمان سلامة المرضى و فعالية اللوازم.

• اللوجستيات و النقل

  في صناعة اللوجستيات و النقل، يمكن أن تُستخدم مسخنات PTC لتسخين الشحن في الشاحنات و الحاويات المبردة لضمان أن تُنقل البضائع الحساسة لدرجة الحرارة، مثل الأطعمة الطازجة و الأدوية، في ظروف درجة حرارة مناسبة.

• النسيج و الجلود

  يتطلب إنتاج النسيج و الجلود عمليات معقدة. يُعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة هامًا لضمان أن تُنفذ عمليات إنتاج المواد الخام، مثل الغزل و النسيج و الصباغة و التشطيب، بسلاسة في درجات الحرارة المطلوبة. يمكن أن تُستخدم مسخنات PTC لتسخين العوامل التفاعلية و لضمان عدم تصلب المواد الخام في مرافق التخزين.

• البناء

  في البناء، يمكن أن تُستخدم مسخنات PTC لتعريض الخرسانة، و الحماية من البرد، و تسخين المواد، و تسخين معدات البناء. من خلال توفير مصدر حرارة مستقر، يمكن أن تُضمن مسخنات PTC جودة مشاريع البناء و تتغلب على قيود موسم البناء.

• البحث و المختبرات

  في البحث، و المختبرات، و المؤسسات الأكاديمية، تُعد أجهزة PTC ضرورية. يمكن للباحثين استخدامها لإجراء دراسات تجريبية تعتمد على درجة الحرارة، و تسخين التفاعلات الكيميائية، و تحكم درجة حرارة المعدات و الأجهزة. تُضمن المسخنات أن تُجرى التكوينات التجريبية بطريقة مُوحدة و قابلة للتكرار وتدعم البحث العلمي و الابتكار.

كيفية اختيار PTC و PT100

عند اختيار حساسات PTC لنشاط تجاري جملة، من المهم مراعاة معلمات مثل تغير المقاومة لكل درجة مئوية، ونطاق درجة الحرارة العملية، وقيمة المقاومة عند 0 درجة مئوية، و مادة السيراميك PTC من بين أشياء أخرى.

• تغير المقاومة: تُحدد نقاوة و تركيب حساس PTC معامل درجة الحرارة أو تغير المقاومة لكل درجة. بالنسبة لنشاط تجاري جملة، من المهم تلبية احتياجات تطبيقات مختلفة. قد يحتاج بعضها إلى تغير سريع في المقاومة، بينما قد يحتاج آخرون إلى تغير تدريجي. على سبيل المثال، ستكون حساسات المُستخدمة في معدات معالجة الأغذية الحساسة ذات تغير مختلف في المقاومة مقارنةً بالمُستخدمة في الآلات الصناعية.
• نطاق درجة الحرارة العملية: بالنسبة لبعض التطبيقات الصناعية، مثل مصافي النفط أو محطات التوليد الكهربائية، تُعد حساسات PTC عالية درجة الحرارة ضرورية للتحمل الحرارة المفرطة. قد يعمل آخرون أفضل في بيئة باردة. عند اختيار حساسات PTC لتطبيقات مختلفة، من المهم مراعاة نطاق درجة الحرارة العملية. يمكن أن يؤثر نطاق درجة حرارة حساسات PTC على وظيفتها و موثوقيتها في تطبيق معين.
• قيمة المقاومة عند 0°C: بالنسبة لنشاط تجاري جملة، من المهم مراعاة قيمة مقاومة حساس PTC عند 0°C. تُعد حساسات ذات قيمة مقاومة عالية مُناسبة للتطبيقات التي تتطلب الدقة و الaccuracy، مثل التحكم في أنظمة HVAC. من الجانب الآخر، تُعد حساسات ذات مقاومة أقل مثالية لحماية التيار الزائد في الدوائر الكهربائية.
• مادة السيراميك PTC: يمكن أن يؤثر نوع مادة السيراميك PTC المُستخدمة في تصنيع الحساس أيضًا على خصائصه. على سبيل المثال، تُعد حساسات السيراميك التيتانات السترونتية أكثر حساسية لتغيرات درجة الحرارة، بينما تُقدم حساسات التيتانات السترونتية المعدلة باللانتان استجابة أكثر ثباتًا. عند شراء حساسات PTC لتطبيقات مختلفة، من المهم مراعاة مادة السيراميك للحساس لضمان ملاءمته لـ متطلبات استخدام معينة.

بالنسبة لـ مشترين الجملة الراغبين في طلب مسخنات PTC عبر الإنترنت، من المهم مراعاة تصنيف الجهد، و النوع، و الوات، و عمر الخدمة العملي من بين أشياء أخرى.

• تصنيف الجهد: من المهم ملاحظة أن تصنيف الجهد يختلف بالنسبة لـ مسخنات PTC المُستخدمة في تطبيقات السيارات و المُستخدمة في المنتجات الإلكترونية المستهلكة. على سبيل المثال، تحتاج مسخنات PTC في السيارات إلى تصنيف جهد أعلى نظرًا لمستويات الجهد في أنظمة السيارات. من الجانب الآخر، تحتوي المسخنات المُستخدمة في المنتجات الإلكترونية المستهلكة على جهد أقل.
• نوع المسخن: سيُحدد نوع المسخن مواصفات المنتج و سوق الهدف. على سبيل المثال، ستكون مواصفات مسخنات PTC لأجهزة تكييف الهواء مختلفة عن المُستخدمة في صناعة السيارات.
• الوات: يؤثر وات مسخنات PTC بشكل كبير على ارتفاع درجة الحرارة و قدرة التسخين. بالنسبة لـ مشتري الجملة، من المهم مراعاة تصنيفات الوات المختلفة المتاحة. تُنتج مسخنات PTC عالية الوات مزيدًا من الحرارة و تُعد مُناسبة للتطبيقات المُطالبة مثل آلات التجفيف الصناعية. من الجانب الآخر، تُعد المسخنات منخفضة الوات مثالية لـ متطلبات التسخين الحساسة مثل الأجهزة الإلكترونية.
• عمر الخدمة العملي: تُعد مسخنات PTC المُستخدمة في صناعة السيارات ذات عمر خدمة عملي أقصر مقارنةً بالمُستخدمة في التطبيقات الصناعية. و ذلك لأن مسخنات PTC في السيارات تعمل بشكل مستمر و تُعرض لـ درجات حرارة متقلبة. بالنسبة لـ مشتري الجملة، من المهم مراعاة عمر الخدمة العملي لـ مسخن PTC لـ تلبية احتياجات العملاء.

عند مراعاة حساسات PT100 لـ الجملة، يجب على المشترين التفكير في المواد، و التوصيل، و الإسكان، و تصنيف الضغط، من بين أشياء أخرى.

• المُوصل: يُعد المُوصل جزءًا من عنصر RTD يُربطه بـ جهاز القياس. عند اختيار مخزون جملة RTD PT100، يجب على المشترين اختيار حساسات ذات مُوصلات تناسب احتياجات عملائهم. على سبيل المثال، إذا كان سوق الهدف هو تطبيقات صناعية تتطلب قياس دقيق لـ درجة الحرارة، فإن المُوصلات ذات التركيب بالبرغي تُعد مثالية. يُضمن اتصالها المُتينة و الأمنة الدقة.
• المواد: تؤثر مادة الحساس على متانته و قدرته على تحمل ظروف معينة. يتطلب الشراء بالجملة لتطبيق معين حساسات ذات مواد محددة. على سبيل المثال، اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ لـ تطبيق صناعي في بيئة بحرية سيُقاوم التآكل.
• الإسكان: يحمي الإسكان الحساس من العوامل البيئية مثل الغبار و الرطوبة و المواد الكيميائية. عند الشراء بالجملة، من المهم اختيار إسكان ذات ميزة توفر حماية كافية لاستخدام معين. على سبيل المثال، يُضمن الشراء إسكان ذات تصنيف IP68 الحماية من الماء و الغبار، مما يجعله مُناسبًا لـ حساس مُستخدم في تطبيق سيارة.
• تصنيف الضغط: يُحدد تصنيف الضغط قدرة الحساس على تحمل الضغط في تطبيق معين. بالنسبة لـ مشتري الجملة، من المهم مراعاة تصنيف الضغط لـ تلبية متطلبات تطبيق مختلف. تُعد حساسات ذات تصنيف ضغط عالي مثالية للاستخدام في تطبيقات معالجة صناعة النفط و الغاز. سيعمل حساس ذو تصنيف ضغط منخفض بشكل جيد في صناعات HVAC أو معالجة الأغذية.

أسئلة و أجوبة

س1: ما هو الفرق بين PTC و PT100؟

ج1: يختلف حساس PTC و حساس PT100 في مبدأ العمل و البنية و المواد و نطاق درجة الحرارة و التطبيق.

س2: ما هي مزايا حساسات PTC؟

ج2: مزايا حساسات PTC هي التنظيم ذاتي، و الاستجابة السريعة، و الموثوقية و التحمل، و الحجم الصغير.

س3: هل يمكن أن يفشل حساس PTC؟

ج3: نعم، يمكن أن تُفشل حساسات PTC، مثل أي حساس آخر. تشمل أنواع الفشل الشائعة فشل الدائرة المفتوحة و فشل الدائرة المغلقة.