ترانسمیتر دما چیست؟
🌡️ ترانسمیتر دما چیست؟
ترانسمیتر دما (Temperature Transmitter) یکی از تجهیزات کلیدی در حوزهی اکونومیک و اتوماسیون صنعتی است که وظیفه دارد سیگنال سنسور دما (مثل RTD یا ترموکوپل) را دریافت کرده و آن را به سیگنال استاندارد قابلخواندن توسط کنترلر، PLC یا سیستم مانیتورینگ تبدیل کند.
به زبان ساده، ترانسمیتر دما نقش «مبدل هوشمند» را دارد که اطلاعات دمای اندازهگیریشده را از فرم ضعیف و نویزپذیر تبدیل به سیگنال ۴ تا ۲۰ میلیآمپر (۴–۲۰ mA) یا در مدلهای دیجیتال، سیگنال HART یا Modbus میکند.
⚙️ وظیفه ترانسمیتر دما
زمانی که یک سنسور RTD یا ترموکوپل دما را حس میکند، خروجی آن تغییر جزئی در مقاومت یا ولتاژ است؛ این سیگنال خام برای انتقال در محیط صنعتی مناسب نیست، چون نویز و افت ولتاژ زیاد خواهد داشت.
ترانسمیتر دما این سیگنال را:
- دریافت و تقویت میکند،
- استانداردسازی و خطیسازی انجام میدهد،
- در نهایت آن را به خروجی ۴–۲۰ mA یا ۰–۱۰ V تبدیل کرده و
- با ایزولاسیون گالوانیکی آن را ایمن و پایدار به اتاق کنترل منتقل میکند.
🔩 اجزای اصلی ترانسمیتر دما
یک ترانسمیتر دما معمولاً شامل این بخشها است:
- ورودی حسگر (Sensor Input): اتصال به RTD یا ترموکوپل
- مدار تقویت و فیلتر سیگنال: برای حذف نویز و افزایش دقت
- مبدل سیگنال (Converter): تبدیل سیگنال به جریان یا ولتاژ استاندارد
- مدار ایزولاسیون: جلوگیری از تداخل ارت یا اختلاف پتانسیل
- خروجی الکتریکی: سیگنال ۴–۲۰ mA یا دیجیتال
- منبع تغذیه: معمولاً ۲۴ ولت DC
⚙️ انواع ترانسمیتر دما بر اساس ساختار نصب
۱. ترانسمیتر هد (Head Mounted Transmitter):
کوچک و دیسکی شکل، داخل سر پروب دما (Head RTD/Thermocouple) نصب میشود.
بیشتر برای نصب مستقیم روی حسگر در محل فرایند مناسب است (جلوگیری از افت سیگنال).
۲. ترانسمیتر ریل صنعتی (DIN Rail Mounted):
در تابلو یا جعبه کنترل روی ریل DIN نصب میشود. مناسب زمانهاییکه فاصله بین حسگر و تابلو زیاد است.
معمولاً دارای چند کانال ورودی و تنظیم نرمافزاری است.
۳. ترانسمیتر فیلد یا بدنهدار (Field Mount):
دارای بدنهی آلومینیومی ضدانفجار یا IP67 برای محیطهای بیرونی، مناطق مستعد رطوبت و صنایع نفتوگاز.
🔌 انواع سیگنال ورودی و خروجی
- ورودی (Input): مقاومت RTD (Pt100/Pt1000)، ولتاژ یا میلیولت ترموکوپل (J, K, T, E, N, S, R, B).
- خروجی (Output):
- جریان آنالوگ ۴–۲۰ mA،
- ولتاژ ۰–۱۰ V،
- خروجی دیجیتال HART، Profibus PA، Modbus RTU در مدلهای هوشمند.
🧠 عملکرد هوشمند در ترانسمیترهای جدید
بیشتر ترانسمیترهای مدرن دارای میکروپروسسور داخلی و پروتکل HART هستند.
این امکان باعث میشود بتوان پارامترهایی مانند:
- نوع حسگر،
- بازه دمایی (Range – مثلا ۰ تا ۲۰۰ °C)،
- فاکتور تصحیح خطا (Offset)،
- و شناسه تجهیز (Tag Number)
را از راه دور توسط نرمافزار (مثلاً ABB FieldCare یا Emerson AMS) تنظیم کرد.
🧰 کاربردهای صنعتی ترانسمیتر دما
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: اندازهگیری حرارت در خطوط فرآیند، رآکتورها، بویلرها
- نیروگاهها: کنترل دمای توربین و خطوط بخار
- صنایع غذایی و دارویی: کنترل دمای پاستوریزاسیون و انکوباتورها
- صنایع فولاد و ذوب فلزات: پایش دمای کوره و مذاب
- سیستمهای تهویه، پمپ و کمپرسور برای حفاظت حرارتی
⚗️ نکات مهم در انتخاب ترانسمیتر دما
- نوع حسگر: بررسی سازگاری با RTD یا ترموکوپل مورد استفاده.
- رنج دمایی: مطابقت با محدوده کاری فرآیند (مثلاً –۵۰ تا ۴۰۰ °C).
- نوع خروجی: انتخاب بین ۴–۲۰ mA، HART یا Modbus بنا بر سیستم کنترل.
- جنس بدنه و درجه حفاظت: بسته به شرایط محیطی (IP65–IP68 یا Ex Proof).
- دقت و پایداری: بررسی کلاس دقت (±۰٫۱…±۰٫۵٪ FS).
- ایزولاسیون گالوانیکی: برای جلوگیری از تداخل بین زمین و سیگنال.
🏷️ برندهای معتبر و پرکاربرد
در بازار جهانی، برندهای زیر شناختهشده و قابل اعتمادند:
- WIKA (آلمان)
- Siemens (آلمان)
- Endress+Hauser (E+H) (سوئیس)
- Emerson / Rosemount (آمریکا)
- ABB (سوئیس–سوئد)
- Yokogawa (ژاپن)
در ایران نیز برندهای هیدروصنعت، ایران ترمو، البرز ابزار، نوین کنترل مدلهای اقتصادی تولید میکنند.
🧩 نکات نصب و نگهداری
- هنگام نصب، از ترموول (Thermowell) برای محافظت حسگر و سهولت سرویس استفاده کن.
- طول کابل بین حسگر و ترانسمیتر را کوتاه نگهدار تا نویز القایی کاهش یابد.
- در محیطهای دارای ارتعاش، مدل با پوشش Epoxy یا Shock Proof انتخاب شود.
- کالیبراسیون دورهای (هر ۶–۱۲ ماه) با مبدل مرجع و حمام دمایی الزامی است.
🔍 جمعبندی
ترانسمیتر دما پل ارتباطی میان حسگر دما و سیستم کنترل صنعتی است.
با تبدیل سیگنالهای ضعیف سنسور به جریان استاندارد، دقت اندازهگیری، پایداری و مقاومت در برابر نویز را بهطور چشمگیری افزایش میدهد.
هرجا که کنترل حرارت حیاتی است—از واکنش شیمیایی تا بخار توربین—ترانسمیتر دما، قلب دقیق سیستم مانیتورینگ محسوب میشود.
نظری برای این وجود ندارد.