مستشعر درجة حرارة الماء

أنواع أجهزة استشعار درجة حرارة الماء

يكتشف مستشعر درجة حرارة الماء تغيرات درجة الحرارة في الماء وينقل هذه المعلومات إلى جهاز المراقبة. توجد أنواع مختلفة من أجهزة استشعار درجة حرارة الماء، كلها مصممة لقياس درجة الحرارة في ظروف مختلفة. وتشمل:

• الترموكوبل

  يتكون الترموكوبل من سلكين مصنوعين من معادن مختلفة. يتم توصيل الأسلاك في أحد طرفيهما، مما يشكل وصلة. عندما تتعرض الوصلة لتغيرات في درجة الحرارة، فإنها تولد جهدًا يختلف اعتمادًا على درجة الحرارة. يتم توصيل الطرف الآخر من الترموكوبل بنظام مراقبة يقرأ الجهد ويعرض درجة الحرارة المقابلة. وهي تحظى بشعبية في العديد من الصناعات نظرًا لمدى قياس درجة الحرارة الواسع.

• مستشعرات درجة الحرارة بالمقاومة (RTDs)

  تُعدّ أجهزة RTD هي أجهزة استشعار درجة الحرارة التي تقيس درجة الحرارة باستخدام المقاومة الكهربائية. تتكون من مقاومة، غالبًا ما تكون مصنوعة من البلاتين، تتغير مقاومتها مع درجة الحرارة. يمر تيار كهربائي عبر مستشعر درجة حرارة الماء RTD، ويقيس التغيير في المقاومة الجهد. يكون التغيير في الجهد متناسبًا مع التغيير في درجة الحرارة. تتميز أجهزة RTD بالدقة والثبات، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب الدقة.

• الترمستورات

  الترمستورات هي أجهزة استشعار درجة حرارة مصنوعة باستخدام مواد خزفية ذات معاملات درجة حرارة عالية. تحتوي على حبات مع خليط من أكاسيد المعادن. تُعدّ أجهزة استشعار درجة حرارة الماء ذات مقاومة غير خطية، مما يجعلها مناسبة للقياسات الدقيقة على نطاق محدود لدرجة الحرارة. يتم تقسيمها أيضًا إلى ترمستورات NTC و PTC. تتميز ترمستورات NTC بمقاومة تنخفض مع زيادة درجة الحرارة. من ناحية أخرى، تتميز ترمستورات PTC بمقاومة تزداد مع درجة الحرارة.

• أجهزة استشعار درجة الحرارة ثنائية المعدن

  تحتوي أجهزة الاستشعار على معدنين مختلفين مترابطين معًا. تتميز المعادن بمعاملات مختلفة للتمدد الحراري. عندما تتغير درجة الحرارة، تتسبب معدلات التمدد المختلفة في ثني المعادن. يتم ترجمة الانحناء إلى قراءة درجة حرارة باستخدام قرص أو مؤشر. تُعدّ أجهزة استشعار درجة الحرارة ثنائية المعدن ميكانيكية ولا تتطلب كهرباء للتشغيل. هذا يجعلها موثوقة في تطبيقات مختلفة.

• أجهزة استشعار درجة الحرارة القائمة على أشباه الموصلات

  هذه هي أجهزة استشعار درجة حرارة الماء التي تستفيد من خصائص مواد أشباه الموصلات المعتمدة على درجة الحرارة لقياس درجة الحرارة. إنها حساسة للغاية ويمكنها اكتشاف التغيرات الطفيفة في درجة الحرارة. أيضًا، لديها نطاق محدود لدرجة الحرارة مقارنةً بأجهزة الاستشعار الأخرى.

مواصفات وصيانة أجهزة استشعار درجة حرارة الماء

هناك العديد من المواصفات التي يجب على المشترين مراعاتها عند شراء أجهزة استشعار درجة حرارة الماء للبيع.

• نطاق درجة الحرارة

  نطاق درجة الحرارة هو أقصى وأدنى درجة حرارة يمكن للمستشعر قياسها. يجب أن يكون أعلى من نطاق درجة حرارة الماء العادي الذي يتم قياسه. على سبيل المثال، يمكن استخدام مستشعر الماء ذو نطاق درجة حرارة من -40 إلى 125 درجة مئوية لقياس درجة الحرارة في ظروف قاسية.

• الدقة

  الدقة هي مقدار اختلاف قراءة مستشعر درجة حرارة الماء عن درجة حرارة الماء الفعلية. يُطلق على الفرق اسم خطأ القياس. تتميز أجهزة الاستشعار ذات الدقة الأعلى بخطأ قياس أصغر. على سبيل المثال، يمكن لمستشعر بدقة ±0.5 درجة مئوية قياس درجة حرارة الماء بدقة إلى نصف درجة.

• وقت الاستجابة

  وقت الاستجابة هو الوقت الذي يستغرقه المستشعر لاكتشاف تغيير في درجة الحرارة وإرسال قراءة. يمكن لأجهزة الاستشعار ذات أوقات الاستجابة الأسرع اكتشاف تغيرات درجة الحرارة بسرعة. على سبيل المثال، إذا ارتفعت درجة حرارة الماء فجأة، فسيكتشف المستشعر ذو وقت استجابة 10 ثوانٍ التغيير ويرسل قراءة في غضون 10 ثوانٍ. هذا يسمح باتخاذ إجراءات سريعة إذا لزم الأمر.

• المواد

  تؤثر مادة مسبار المستشعر على متانته وكيفية قياسه لدرجة الحرارة بدقة. تشمل المواد الشائعة الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم والزجاج. تتميز مسبارات الفولاذ المقاوم للصدأ بالقوة ومقاومة التآكل، مما يجعلها جيدة لقياس درجة حرارة الماء.

• الأسلاك والاتصال

  يجب مراعاة أسلاك واتصال مستشعر درجة حرارة الماء بشاشة العرض أو نظام التحكم. قد يحتوي المستشعر على أنواع مختلفة من المحطات لتوصيل الأسلاك، مثل محطات المسمار أو موصلات قابلة للفصل. يجب أن تكون الأسلاك مناسبة للمحطات المتاحة.

• مصدر الطاقة

  تحتاج بعض أجهزة استشعار درجة حرارة الماء إلى مصدر طاقة خارجي للعمل، بينما تستخدم البعض الآخر الطاقة المتاحة في الأسلاك. إذا كان مصدر طاقة خارجي مطلوبًا، فيجب تحديد الجهد والتيار اللازمين.

• التركيب والتثبيت

  يجب مراعاة متطلبات تركيب وتثبيت مستشعر درجة حرارة الماء. تؤثر طريقة تثبيت مستشعر درجة الحرارة على أدائه. على سبيل المثال، إذا تم وضعه في مكان به حركة قليلة للماء، فلن يقيس درجة الحرارة بدقة. يجب أن تكون طريقة التركيب والموقع الذي سيتم تثبيت المستشعر فيه متوافقين.

تتطلب أجهزة الاستشعار درجة الحرارة صيانة منتظمة لضمان دقتها وموثوقيتها. تشمل ممارسات الصيانة ما يلي:

• 1. يجب تركيب أجهزة الاستشعار درجة الحرارة واستخدامها وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. يجب اتباع موقع التثبيت الموصى به والبيئة وطريقة التركيب.
• 2. يجب الحفاظ على نظافة المستشعر والمناطق المحيطة به. يمكن للغبار والأوساخ والرواسب أن تؤثر على قراءات المستشعر بمرور الوقت. امسح المستشعر بانتظام بقطعة قماش ناعمة ومحلول تنظيف خفيف.
• 3. فحص الأسلاك والاتصالات بشكل دوري. يمكن أن تؤدي الأسلاك الفضفاضة أو الموصلات التالفة إلى قراءات غير دقيقة أو فقدان الإشارة. تأكد من ثبات جميع الاتصالات وأن الأسلاك في حالة جيدة.
• 4. فهم نطاق درجة حرارة الماء العادي الذي يتم قياسه. إذا انحرفت قراءات المستشعر بشكل كبير عن النطاق المتوقع، فقد تكون هناك مشكلة في المستشعر. اتخذ الإجراء المناسب وفقًا لذلك.
• 5. إجراء فحوصات معايرة منتظمة بناءً على توصيات الشركة المصنعة. قارن قراءات المستشعر بميزان حرارة مرجعي للتحقق من الدقة. إذا كان هناك خطأ في القياس، فقم بمعايرة المستشعر أو استبداله حسب الحاجة.
• 6. اتبع جدول صيانة الشركة المصنعة والتوصيات للمكونات الأخرى لنظام مراقبة درجة الحرارة، مثل مسجلات البيانات أو أجهزة التحكم.

كيفية اختيار مستشعر درجة حرارة الماء

يعدّ اختيار مستشعر درجة حرارة المبرد المناسب أمرًا بالغ الأهمية لتلبية احتياجات العمل. إليك بعض الاعتبارات المهمة التي يجب وضعها في الاعتبار عند اختيار مستشعر درجة حرارة الماء:

• متطلبات العمل: أولاً وقبل كل شيء، حدد الغرض من مستشعر الماء. حدد احتياجات العمل والعوامل البيئية مثل ظروف التشغيل، والحد الأقصى لدرجة الحرارة والضغط، والسائل الذي يتم مراقبته.
• الدقة: اختر مستشعرًا يوفر مستوى عالٍ من الدقة لتلبية احتياجات التحكم في درجة الحرارة للشركة. اعتمادًا على التطبيق، ضع في اعتبارك نطاق درجة الحرارة والدقة.
• الموثوقية: اختر مستشعرًا مُصممًا لعمر خدمة طويل وموثوق به وقليل الصيانة. يقلل المستشعر الموثوق من وقت التوقف عن العمل ويقلل من تكاليف الصيانة. ضع في اعتبارك عمر خدمة المستشعر المقدر وتقييم الموثوقية.
• التوافق: تأكد من توافق المستشعر مع النظام الذي سيتم تركيبه فيه. ضع في اعتبارك شكل المستشعر وحجمه ومادته للتأكد من أنه مناسب لموقع التثبيت والنظام المتصل.
• واجهة الاتصال: ضع في اعتبارك واجهة اتصال المستشعر. اختر مستشعرًا به واجهة اتصال مناسبة (تناظرية، رقمية، أو تسلسلية) لنقل البيانات لتتناسب مع احتياجات العمل وتوافق النظام.
• نطاق درجة الحرارة: تتمتع أجهزة الاستشعار المختلفة بنطاقات تشغيل مختلفة لدرجة الحرارة. اختر مستشعر درجة حرارة الماء الذي يمكنه مراقبة درجة حرارة العمليات أو البيئة التي سيتم استخدامه فيها.

كيفية القيام بذلك بنفسك واستبدال مستشعر درجة حرارة الماء

إليك بعض الدلائل خطوة بخطوة حول كيفية القيام بذلك بنفسك واستبدال مستشعر درجة حرارة الماء:

• تحديد موقع المستشعر

  ابحث عن مكان وجود المستشعر الحالي. إنه عادةً بالقرب من غلاف الترموستات أو مبرد المحرك.

• فصل موصل الكهرباء

  أخرج قابس المستشعر. كن حذرًا وتجنب إتلاف الأسلاك.

• إزالة المستشعر القديم

  افكّ المستشعر القديم باستخدام مفتاح ربط. إذا كان من الصعب إزالته، فقد يكون من الضروري استخدام قضيب فاصل لإضافة قوة إضافية.

• إعداد المستشعر الجديد

  ضع بعض مانع تسرب الخيوط على خيوط المستشعر الجديد. سيؤدي ذلك إلى مساعدته على الختم بشكل أفضل.

• تركيب المستشعر الجديد

  قم بلف المستشعر الجديد في مكانه بعناية. لا تقم بشدّه بقوة شديدة، حيث قد يؤدي ذلك إلى كسره.

• إعادة توصيل موصل الكهرباء

  أعد توصيل الموصل بالمستشعر. تأكد من ملاءمته بإحكام.

• التحقق من وجود التسريبات

  شغّل المحرك واتركه يعمل. ابحث حول المستشعر عن أي علامات على تسرب الماء أو سائل التبريد. إذا رأيت أيًا منهما، تأكد من تثبيت المستشعر بإحكام.

• اختبار المركبة

  خذ السيارة في رحلة قصيرة وراقب مؤشر درجة الحرارة. تأكد من أنه يعكس درجة الحرارة الصحيحة.

أسئلة وأجوبة

س1. أين يتم وضع مستشعر درجة حرارة الماء؟

ج1. يتم وضعه في قناة سائل التبريد في كتلة المحرك، والتي تتواصل مباشرة مع نظام تبريد المحرك.

س2. ما هي إجراءات فحص مستشعر درجة حرارة الماء؟

ج2. يمكن فحص المستشعر باستخدام مقياس متعدد لقياس المقاومة ومقارنتها بقراءات درجة الحرارة. بدلاً من ذلك، يمكن فحصه باستخدام ماسح ضوئي OBD-II لقراءة البيانات المباشرة وإجراء اختبار تشخيصي.

س3. هل يمكن إصلاح مستشعر درجة حرارة الماء؟

ج3. لا يمكن إصلاح مستشعر درجة حرارة الماء. إذا كان معيبًا، فيجب استبداله بواحد جديد لضمان قراءات دقيقة وأداء مناسب للمحرك.

س4. ماذا يحدث إذا كان مستشعر درجة حرارة ماء المحرك معيبًا؟

ج4. إذا كان مستشعر درجة حرارة ماء المحرك معيبًا، فقد يرسل قراءات غير صحيحة إلى وحدة التحكم في المحرك. يمكن أن يتسبب ذلك في تشغيل المحرك ساخنًا جدًا أو باردًا جدًا، مما يؤدي إلى كفاءة ضعيفة في استهلاك الوقود، وزيادة الانبعاثات، وأضرار محتملة للمحرك من ارتفاع درجة حرارته أو نقص تحميله.

س5. كيف يعمل مستشعر درجة حرارة الماء؟

ج5. يكتشف مستشعر درجة حرارة الماء تغييرات درجة الحرارة ويحولها إلى إشارات كهربائية. تُرسل هذه الإشارات إلى وحدة التحكم في المحرك، والتي تستخدم هذه المعلومات لضبط حقن الوقود، وتوقيت الإشعال، والمعلمات الأخرى لتحسين أداء المحرك والتحكم في الانبعاثات.