ما هو معاير درجة الحرارة
يولّد معاير درجة الحرارة الإشارات الكهربائية القائمة مقام درجة الحرارة ويقيسها، فيُفحص به مزدوجة حرارية، أو مقياس حرارة بالمقاومة، أو مُرسل درجة الحرارة، قياسًا إلى قيمة معلومة. وهو المرجع في المقارنة لا الجهاز موضع الفحص، ويعمل بلغة الحسّاس: ميلي فولت للمزدوجة الحرارية، وأوم لعنصر المقاومة، وحلقة تيار أو جهد حين يكون المُرسل هو المفحوص.
محلّ هذه الأداة أنّها تُحمَل إلى الجهاز لا أن يُحمَل الجهاز إلى حمام. فالمنشأة فيها أجهزة حرارة ملحومة في الأوعية، ومركَّبة في القنوات، ومدفونة في الآلات؛ ومعاير يُوصل عند رأس التوصيل يفحصها حيث هي. ولهذا وُجد معاير الإشارة المحمول إلى جانب الحمام المخبري، ولهذا لا يقوم أحدهما مقام الآخر.
ما يحسم الاختيار هو قائمة الإشارات التي يتطلّبها العمل. فمعاير مبنيّ على الحرارة يغطّي مجموعة معيّنة من أنواع الأزواج الحرارية وعناصر المقاومة، ومعاير مبنيّ على حلقة العملية يغطّي التيار والجهد بدل ذلك، وبعض الأجهزة يفعل الاثنين. وقائمة الأنواع، والدقة التي يُنتَج بها كلّ نوع، تحسم الجواب قبل الغطاء والشاشة والبطارية بوقت طويل.
كيفية قياس معاير درجة الحرارة
بالنسبة إلى المزدوجة الحرارية يولّد المعاير جهدًا صغيرًا يقابل، على جدول المرجع المعنيّ، درجة حرارة محدّدة. ولا يكتمل هذا التقابل إلا إذا روعيت درجة حرارة أطراف المعاير، لأنّ المزدوجة الحرارية تُبلّغ عن الفرق بين وصلة قياسها والوصلة الباردة. ولهذا كان في معاير درجة الحرارة وظيفة تعويض الوصلة الباردة: فهو يقيس حرارة الأطراف أو يُخبَر بها ويضيف الجهد المكافئ، حتّى تمثّل القيمة التي يولّدها درجة الحرارة عند الطرف الآخر.
بالنسبة إلى عنصر المقاومة ينتج المعاير مقاومة تقابل درجة الحرارة، أي أنّه يقلّد العنصر لا أن يُوصل إليه جهدًا. ويجب عرض القيمة بالصيغة التي يقبلها الجهاز القارئ، ومدى المقاومة والقدرة على التمييز في المعاير يحسمان هل يستطيع تقليد Pt100 عند أدنى التدرّج فضلًا عن Cu50 في منتصف مداه.
القياس والتوليد وظيفتان منفصلتان، وفصلهما هو المعتاد. فقراءة إشارة وتوليد أخرى في الوقت نفسه، وخصوصًا عند إنتاج مقاومة، يُحمِّل المنبع ويزيح القيمة التي يعرضها، فيُستخدم المعاير لمهمّة أو للأخرى. وحيث يُفحص المُرسل من طرف إلى طرف، يولّد المعاير إشارة الحسّاس، وقراءةٌ ثانية لتيار الخرج تُتمّم الحلقة.
خيارات التكوين
معظم المواصفات تُحدد بهذه القرارات، لا بفئة الدقة. وكل قرار يقيد ما يليه، ولذلك تُحسم بالترتيب.
| الإعداد | الخيارات المطلوب حسمها | ما الذي يحسمه فعليًا |
| عائلات الإشارات المغطّاة | أنواع الأزواج الحرارية، أو عناصر المقاومة، أو الاثنين، مع تيار العملية وجهدّها أو من دونهما | هل يمكن فحص أجهزة القائمة أصلًا، إذ لا يستطيع المعاير إنتاج نوع لا يغطّيه. |
| أنواع الأزواج الحرارية | مجموعة معيّنة منتقاة من الحروف الشائعة مثل K، وJ، وT، وE، وN، وR، وS، وB | هل الحسّاسات المركَّبة فعلًا من بينها؛ وهو أوّل ما يجب إثباته في الأنواع المخصَّصة أو عالية الحرارة. |
| أنواع عناصر المقاومة | Pt100 وCu50، مع مدى المقاومة الذي يوافق كلًّا منهما | هل يمكن تقليد مقاييس الحرارة بالمقاومة في الموقع على الجزء من التدرّج الذي تشغله. |
| تعويض الوصلة الباردة | قياس داخلي لحرارة الأطراف، أو وصلة مرجعية خارجية | صحة كلّ قيمة مزدوجة حرارية مُنتَجة، لأنّ منبعًا بلا تعويض يمثّل فرق الوصلتين لا درجة الحرارة. |
| نص الدقة وشكلها | رقم مذكور نسبةً إلى كامل المدى أو إلى القراءة، منصوص عليه على حدة للقياس والخرج | اللايقين عند النقطة موضع الفحص، ولهذا يجب قراءة الشكلين لا مقارنة رقمَين مفردَين. |
| أوضاع التوليد | قيمة ثابتة، أو خطوة تلقائية، أو تدرّج خطّي | كم من العمل الروتيني يُجرى يدويًا وكم يُجرى بالجهاز؛ وهو على قائمة أجهزة كبيرة الفرق بين صباح وأسبوع. |
| الشاشة والتسجيل | قراءة مفردة، أو منحنى للقياس والخرج مع الزمن | هل يُنتَج دليل الفحص تلقائيًا أم يُجمَع يدويًا بعد ذلك. |
كيفية اختيار معاير درجة الحرارة
| العامل | لماذا يحسم النتيجة | كيف تحسمه قبل الاستفسار |
| الحسّاسات المراد فحصها | يجب أن يغطّي المعاير كلّ نوع في القائمة لا أكثرها | اذكر حروف الأزواج الحرارية وعناصر المقاومة المركَّبة فعلًا. |
| الدقة المطلوبة | هي تابع للتفاوت على الجهاز موضع الاختبار وللنسبة التي يطلبها نظام الجودة | اذكر التفاوت، وبيّن النسبة المطلوبة بينه وبين المعاير. |
| هل يدخل المُرسل في السلسلة | فحص المُرسل يعني توليد إشارة الحسّاس وقراءة الخرج | بيّن هل ينتهي العمل عند الحسّاس، أم عند المُرسل، أم عند الحلقة. |
| الوصلة الباردة | لا تصحّ قيم الأزواج الحرارية إلا إذا عُولجت الوصلة المرجعية | بيّن هل تُستعمل وصلة مرجعية خارجية في الموقع. |
| أين تُنفَّذ الأعمال | المنضدة وموقع المنشأة يفرضان متطلّبات مختلفة على الحجم والتغذية والمتانة | بيّن ما إذا كانت المعايرة على منضدة أم تُجرى في الموقع. |
| التوثيق | شهادة قابلة للتتبع لجهة المعايرة، وسجل لكل جهاز تم فحصه | بيّن ما يجب إصداره، وفق أي معيار. |
| هل يلزم توفير درجة حرارة حقيقية | معاير الإشارة يفحص السلسلة الكهربائية لا الحسّاس نفسه وتركيبه | بيّن هل يجب فحص الحسّاس نفسه قياسًا إلى درجة حرارة حقيقية. |
إن بقي أيٌّ من هذه مفتوحًا فأرسل ما هو معروف؛ يمكن إصدار عرض السعر انطلاقًا من وصف التشغيل ثم تحسينه بعد سدّ الفجوات.
البدائل الأقرب
هذه هي الأنواع التي ينصرف إليها عادة طلب الاستفسار عن معاير درجة الحرارة، والنقطة التي يُحسم عندها الاختيار فعلًا.
| أقرب بديل | ما الذي يميّزه عن معاير درجة الحرارة |
| أجهزة معايرة الضغط | تولّد الضغط وتقيسه كمّيةً مرجعية. فدرجة الحرارة والضغط مسألتان فيزيائيتان مختلفتان، ولا يستغني أحد الجهازين عن الآخر، وإن كان الشقّ الكهربائي من فحص المُرسل مشتركًا بينهما. |
| أجهزة المعايرة المتعدّدة الوظائف | تغطّي درجة الحرارة والضغط والإشارات الكهربائية في جهاز واحد، وهو ما يلائم فريقًا يعمل على قائمة أجهزة مختلطة. والمقابل يكون عادة مواصفة حرارة أقلّ تخصّصًا عند التكلفة نفسها. |
| أجهزة المعايرة الكهربائية | تولّد الكمّيات الكهربائية وتقيسها من دون جداول حرارة ولا معالجة للوصلة الباردة. فحيث يكون العمل فحص حلقة لا فحص حسّاس، فالأداة هي المعاير الكهربائي ولا حاجة إلى وظائف الحرارة. |
| معدات معايرة الحرارة | توفّر درجة حرارة حقيقية مضبوطة - كتلة جافة أو حمامًا - يوضع فيها الحسّاس نفسه. وذاك يفحص السلسلة كلّها بما فيها الحسّاس وتركيبه، وهو ما يعجز عنه معاير الإشارة؛ فيُستعمل الاثنان معًا لا أحدهما بدل الآخر. |
| المعايير المرجعية | تحمل المرجع القابل للتتبع الذي يُفحص المعاير نفسه به. فهي رأس السلسلة لا أداة العمل، والمعاير لا يكون إلا بقدر المعيار الذي يُقارَن به. |
أكثر خطأ شائع هنا أن يُشترى معاير درجة الحرارة لمهمّة هي في الحقيقة فحص حلقة. فحيث يكون الحسّاس وتركيبه محلّ السؤال، يُمرّر معاير الإشارة سلسلةٍ كان يُفترض أن تُرفض بدرجة حرارة حقيقية.
ما يجب تضمينه في الاستفسار
يمكن أن يكون الرد الأول عرض سعر بدل مجموعة من الأسئلة إذا كان الاستفسار يتضمن هذه المعلومات. وعندما لا يكون الرقم معروفًا، أرسل وصف الوظيفة وسنؤكّد ما يترتب عليه.
- أنواع الأزواج الحرارية وعناصر المقاومة التي يجب تغطيتها
- التفاوت على الأجهزة موضع الاختبار، ونسبة الدقة المطلوبة
- هل يجب فحص المرسلات، وهل يجب تغذية الحلقة
- هل تُستعمل وصلة مرجعية خارجية
- هل العمل على منضدة أم في الموقع
- هل تُطلب الخطوة في الخرج أو تدرّجه للأعمال الروتينية
- ما الشهادات أو السجلات التي يجب إصدارها
- الكمية، وميناء الوصول، وتاريخ التسليم المطلوب