ترمومتر گازی ویکا

ترمومتر گازی ویکا چیست؟

ترمومتر گازی ویکا یک دماسنج کاملاً مکانیکی است که با استفاده از انبساط گاز تحت فشار در یک سیستم بسته دما را در محدوده 200- الی ۷۰۰+ درجه سانتیگراد بسته به مدل و بدون نیاز به برق اندازه‌گیری می‌کند. این ترموموتورها براساس نحوه نصب به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• مدل‌های با نصب مستقیم (Direct Mount) با سنسور مستقیم روی بدنه قرار می‌گیرد.
• مدل‌های کاپیلاری (Capillary) که نمایشگر آن می‌تواند تا ۶۰ متر از سنسور فاصله بگیرد.
• مدل‌های لامپ تماسی (Contact Bulb) که بدون تماس مستقیم با سیال، دما را از روی دیواره لوله یا مخزن اندازه‌گیری می‌کنند.

علاوه ‌بر این، انواع ترمومتر گازی ویکا براساس نوع صفحه نمایش به دو گروه عمودی (Radial) و افقی (Axial) دسته‌بندی شده و همچنین براساس مقاومت در برابر لرزش در مدل‌های خشک و روغنی عرضه می‌شوند. یکی از مهمترین عواملی که در انتخاب این ترمومتر گازی باید به آن توجه کنید، سازگاری جنس استم و اتصالات با سیال فرایندی است.

طراحی و روش کار ترمومتر گازی ویکا

انواع ترمومتر گازی ویکا براساس اصل ساده انبساط حرارتی گاز تحت فشار کار می‌کنند. کل سیستم این ترمومترها یک محفظه کاملاً بسته پر از گاز بی‌اثر (معمولاً نیتروژن) است که هیچ ارتباطی با اتمسفر بیرون ندارد. برای همین رطوبت، گرد و غبار و آلودگی‌های محیطی نمی‌توانند وارد سیستم شده و دقت اندازه‌گیری را تحت تأثیر قرار دهند. روش کار و بخش‌های کلیدی این ترمومترهای گازی به‌ قرار زیر است:

• بخش استم

استم جایی است که دما به فشار تبدیل می‌شود. این استم مستقیماً در تماس با سیال فرآیند قرار می‌گیرد و در انواع مدل‌های ویکا از جنس استیل SS316 است تا در برابر خوردگی مقاوم باشد. زمانیکه دمای سیال در فرایند بالا می‌رود، گاز داخل استم گرم شده و منبسط می‌گردد. تغییرات انبساط گاز یک رابطه خطی و قابل ‌پیش ‌بینی با تغییرات دما دارد و همین نکته کافی است تا کالیبراسیون ترمومترهای گازی دقیق و پایدار باشند.

• بخش کاپیلاری

کاپیلاری پل ارتباطی بین سنسور و نمایشگر در ترمومترهای گازی است. این بخش یک لوله بسیار باریک با قطر ۲ میلی‌متری از جنس استیل SS316 است که فشار گاز از استم به لوله بوردون درون صفحه نمایشگر منتقل می‌کنند. لوله کاپیلاری همیشه مقداری گاز دارد که مستعد ایجاد خطای جزئی است، اما طراحان WIKA این مشکل را کاملاً هوشمندانه از طریق جبران‌سازی مکانیکی به حداقل رسانده‌اند. همچنین مدل‌های مستقیم بدون نیاز به لوله کاپیلاری نصب می‌شوند.

• لوله بوردون

لوله بوردون جایی است که فشار به حرکت تبدیل می‌شود. این لوله بوردون یک تیوب خمیده C شکل است که داخل صفحه نمایشگر ترمومتر گازی قرار دارد. با افزایش فشار گاز، این تیوب تمایل به راست شدن پیدا می‌کند. این حرکت بسیار کوچک است، اما از طریق یک مکانیزم چرخ ‌دنده‌ای تقویت شده و عقربه را روی صحنه می‌چرخاند.

انواع ترمومتر گازی ویکا

ترمومترهای گازی ویکا با وجود ساختار مکانیکی مشترک در نحوه نصب، جهت صفحه نمایشگر، نوع پرکننده و کاربردهای خاص با یکدیگر تفاوت‌هایی دارند. هر کدام از این ترمومترها برای مجموعه‌ای از شرایط خاص طراحی شده‌اند. در ادامه انواع ترمومتر گازی ویکا را براساس نحوه نصب و روش اتصال سنسور بررسی خواهیم کرد.

ترمومتر گازی ویکا با نصب مستقیم (Direct Mount)

ترمومتر گازی ویکا با نصب مستقیم ساده‌ترین و بی‌دردسرترین مدل است. سنسور و صفحه نمایشگر این ترمومترها یک تکه هستند که مستقیماً روی خط فرآیندی نصب شده و با دسترسی ساده برای نمایش دمای فرایند استفاده می‌شود. زمانیکه نقطه اندازه‌گیری در دسترس است و اپراتور می‌تواند بدون نردبان، بدون خم شدن و یا بدون عبور از لوله‌های داغ صفحه نمایشگر را بخواند، از این مدل‌های نصب مستقیم استفاده می‌کنند. همچنین برخی مدل‌ها از نوع روغنی هستند که برای نصب بر روی خطوط با لرزش زیاد کارایی دارند.

ترمومترهای گازی ویکا با نصب مستقیم برای نقاط بالاسری و یا نصب در فضاهای تنگ و تاریک با دسترسی دشوار و خطرناک مناسب نیستند. اما اگر فاصله اپراتور تا ترمومتر کمتر از ۲ متر است، مدل‌های ساده با صفحه نمایشگر ۱۰۰ میلی‌متری کافی است. ولی اگر فاصله بیشتر است و یا نور محیط کم است، بهتر از ترمومتر گازی نصب مستقیم ویکا با نمایشگر ۱۶۰ میلی‌متری استفاده کنید. خوانایی این مدل‌ها با نمایشگر بزرگ ۱۶۰ میلی‌متری آنقدر عالی است که از فاصله ۵ متر دیده می‌شود.

ترمومتر گازی با کاپیلاری ویکا

در این مدل نمایشگر از سنسور اندازه‌گیری دما جدا است. سنسور ترمومتر روی خط داغ نصب می‌شود، اما نمایشگر را می‌توان در مکانی متفاوت مثلاً نقطه‌ای پایین‌تر یا دم دست اپراتور نصب نمود. این مدل رایج‌ترین و کاربردی‌ترین انواع ترمومتر گازی ویکا است. اگر نقطه اندازه‌گیری در ارتفاع باشد و یا در پشت مخزن قرار گرفته و در کل اپراتور نمی‌تواند به ‌راحتی در چنین مکان‌هایی حرکت کند، بهتر است همین مدل‌های کاپیلاری را تهیه کنید.

طول لوله کاپیلاری ترمومترهای گازی ویکا حداکثر ۶۰ متر است. ولی در نظر داشته باشید که هرچه این طول را بلندتر کنید، گاز بیشتری در سیستم قرار دارد که زمان پاسخ‌دهی را کندتر و دقت اندازه‌گیری را کمتر می‌کند. توصیه می‌کنیم که ابتدا طول کاپیلاری مورد نیاز را دقیق اندازه گرفته و سپس ۱۰ الی ۱۵ درصد به آن اضافه کنید. به ‌این ‌ترتیب کاملاً اقتصادی و هدفمند برای خرید ترمومتر گازی ویکا با لوله کاپیلاری اقدام خواهید کرد. از طرفی بهتر است که لوله کاپیلاری این ترمومترها را از مسیر کابل‌های برق فشار قوی عبور ندهید. زیرا القای الکترومغناطیسی ممکن است باعث خطای اندازه‌گیری شود.

ترمومتر گازی ویکا با لامپ تماسی

این مدل ترمومتر گازی ویکا به شکلی طراحی‌ شده که سنسور آن به دیواره خارجی لوله یا مخزن متصل می‌شود و بدون آنکه نوک سنسور وارد سیال شود، دما را از طریق هدایت حرارتی جداره فلزی می‌خواند.

اگر قطر لوله آنقدر کم است که نمی‌توان ترموول را نصب نمود (لوله‌های  و  اینچی) و یا زمانیکه سیال بسیار خورنده است و حتی استیل SS316 در برابرش دوام نمی‌آورد و یا سیال آنقدر غلیظ و چسبناک است که سنسور را کثیف می‌کند، بهتر است این مدل‌های لامپ تماسی ویکا را تهیه کنید. اما در کل دقت اندازه‌گیری مانند مدل‌های تماس مستقیم را ندارد، تا جاییکه دمای سیال داخل لوله را با اختلاف ۲ الی ۵ درجه نشان می‌دهد. ولی در بسیاری از کاربردهای صنعتی همین مقدار دقت کافی است. لامپ تماسی این مدل با یک بند فلزی (Clamp) یا براکت مخصوص بر روی دیواره لوله و مخازن نصب می‌شود. اما اگر از این مدل تهیه می‌کنید، حتماً مطمئن شوید که سطح لامپ با دیواره در تماس کامل است.

خرید ترمومتر گازی ویکا

خرید ترمومتر گازی ویکا اگر بدون دقت و صرفاً براساس موجودی بازار انجام شود، به‌ اندازه‌ی انتخاب یک تجهیز کاملاً اشتباه، پرهزینه و خطرناک می‌شود. نصب ترمومتری که رنج آن اشتباه انتخاب ‌شده، نه ‌تنها دمای واقعی را نشان نمی‌دهد، بلکه اپراتور را با اطلاعات غلط به تصمیم‌گیری‌های فاجعه‌بار هدایت می‌کند. در ادامه تمام پارامترهای فنی و راهنمای خرید ترمومتر گازی ویکا را بررسی خواهیم کرد:

محدوده دمای اندازه‌گیری ترمومتر گازی

اگر قصد خرید ترمومتر گازی ویکا را دارید، محدوده دمای آن را دقیقاً براساس فرایند انتخاب کنید. زیرا کلاس دقت ترمومتر نسبت ‌به کل رنج (Full Scale) محاسبه می‌شود و هر چه رنج را بزرگتر بگیرید، خطای مطلق اندازه‌گیری نیز بیشتر است. به ‌عنوان مثال اگر حداکثر دمای خط شما ۱۵۰ درجه باشد و ترمومتر گازی ویکا با رنج 700 درجه را بخرید، خطای مجاز ۷ درجه است. یعنی ممکن است دمای ۱۰۰ درجه فرآیند را در محدوده ۹۳ الی ۱۰۷ درجه نشان دهد.

از میان مدل‌های مختلف ویکا، محصولی را انتخاب کنید که دمای کاری نرمال فرایند در محدوده‌ی 50 الی ۷۵ درصد صفحه رنج آن قرار بگیرد. در یکی از موارد مشتری توضیح می‌داد که اشتباهی ترمومتر با رنج 700 درجه را برای بخار فوق داغ روی دمای ۳۸۰ درجه نصب کرده و عقربه در میانه صفحه خطای ۷ درجه‌ای را نشان می‌داد. در این مورد ترمومتر گازی با رنج ۵۰۰ را پیشنهاد کردیم و حداکثر خطا در محدوده ۵ درجه با نوسانات جزئی رسید.

انتخاب کاپیلاری یا مستقیم براساس محل نصب

انتخاب از میان مدل‌های کاپیلاری یا مستقیم مهمترین نکته خرید ترمومترهای ویکا است. انتخاب باید با توجه به نقشه فرآیندی و یا فاصله اپراتور تا نقطه نصب انجام شود. به ‌هر حال ترمومتری که درست نصب شود اما خوانده نشود، عملاً وجود ندارد. برای انتخاب از میان مدل‌های کاپیلاری یا مستقیم چند نکته را بررسی کنید:

• در محل نصب ترمومتر گازی صاف بایستید و به نقطه نصب نگاه کنید. اگر بدون نردبان، بدون خم شدن و یا بدون نیاز به عبور از روی لوله‌های داغ می‌توانید صفحه نمایشگر را واضح ببینید، مدل مستقیم را تهیه کنید. در غیر صورت مدل کاپیلاری را بخرید.
• طول کاپیلاری را متری سفارش دهید. در محل پروژه طول مسیر از سنسور روی خط تا محل نصب نمایشگر را دقیق متر کرده و سپس 10 الی ۱۵ درصد بیشتر سفارش دهید.

انتخاب قطر و طول استم ترمومتر

قطر و طول استم ترمومتر گازی ویکا را با توجه به ابعاد ترموول انتخاب کنید. در این باره سایز خط لوله مهم نیست. زیرا اگر استم ترمومتر در ترموول درست جا نیافتد، دمای اشتباه را نشان داده و یا ممکن است هنگام نصب و تعمیرات گیر کند.

اگر قرار است ترمومتر ویکا را داخل ترموول نصب کنید، حتماً طول استم را فقط ۱۰ الی ۲۰ میلی‌متر کوتاه‌تر از عمق ترموول در نظر بگیرید. اگر ارتفاع استم بلندتر باشد، نوک آن به کف ترموول برخورد کرده و خم می‌شود. همچنین اگر طول استم را خیلی کوتاه‌تر انتخاب کنید، یک فاصله هوایی بین نوک استم و کف ترموول ایجاد می‌شود که مانند عایق حرارتی عمل می‌کند. همچنین قطر استم را با قطر داخلی ترموول چک کنید. فاصله بین دیواره استم و دیواره داخلی ترموول نباید بیشتر از 1 الی ۲ میلی‌متر باشد. علاوه‌بر این اگر فشار خط بالای ۲۵ بار است یا سیال خطرناک است و حتی زمانیکه نمی‌خواهید برای تعویض کل خط را تخلیه کنید، حتماً همراه ترمومتر گازی ویکا یک ترموول مناسب نیز تهیه نمایید.

انتخاب مدل خشک یا روغنی

انتخاب از میان مدل‌های خشک یا روغنی یکی دیگر از مهمترین نکات خرید ترمومتر گازی ویکا است. زیرا لرزش دائمی به ‌سرعت ترمومترهای خشک را مستهلک می‌کند. مدل‌های روغنی نیز گرانتر هستند.

بهتر است محل نصب ترمومتر گازی را با دقت بررسی کنید. اگر لرزش مداوم حتی به واسطه تجهیزات کناری وجود دارد، مدل‌های روغنی را تهیه کنید. نوع گلیسیرینی برای خطوط پرلرزش با حداکثر دمای 200 درجه سانتیگراد مناسب است. اما اگر دمای سیال فرایندی بسیار بالا و فراتر از ۲۰۰ درجه سانتیگراد است، ترمومتر روغنی از نوع گلیسیرینی را تهیه نکنید. زیرا گلیسیرین در دماهای بالا منبسط می‌شود و فشار زیادی را تولید می‌کند. برای چنین شرایطی برند Wika مدل‌های تخصصی با روغن پر کننده سیلیکونی را تولید کرده است. همچنین برای دمای خیلی پایین و کمتر از 200- درجه سانتیگراد نیز از همین مدل‌های روغنی سیلیکونی را تهیه کنید.

در صورتی که قصد خرید ترمومتر گازی ویکا با تضمین کیفیت و قیمت رقابتی داید، پیکاتک بهترین انتخاب برای شماست. برای استعلام قیمت و مشاوره و راهنمایی رایگان با ما تماس بگیرید. 

قیمت ترمومتر گازی ویکا

قیمت ترمومترهای گازی ویکا در نگاه نخست شاید گران به نظر آیند، اما اگر هزینه واقعی یک اندازه‌گیری اشتباه یا یک توقف تولید را حساب کنید، این گران بودن توجیه پذیر است. عمر مفید یک ترمومتر گازی ویکا اورجینال ۷ الی ۱۰ سال است که قطعاً ۳ یا ۴ برابر یک مدل متفرقه کار می‌کند. با گذشت زمان دقت این ترمومترها کم نمی‌شود و محصول کاملا ایمن برای استفاده در خطوط با فشار بالا و یا سیالات خطرناک هستند. اما قبل از استعلام قیمت حتماً پارامترهای اصلی مورد نیاز فرایند مانند رنج، مدل نصب، طول کاپیلاری، سایز صفحه، خشک یا روغنی و جنس استم را مشخص کنید. عوامل زیادی بر قیمت ترمومتر گازی ویکا تاثیرگذار هستند:

• رنج‌های استاندارد و پرکاربرد به علت تولید انبوه ارزان‌تر هستند. رنج‌های خاص مثلاً ۵۰- الی ۱۵۰+ درجه این برند به علت کالیبراسیون پیچیده‌تر بالاتر است.
• مدل‌های نصب مستقیم ارزان‌تر هستند. اما یک ترمومتر گازی ویکا از نوع کاپیلاری گران‌تر است، زیرا از لوله جنس SS316 استفاده می‌کند. تقریباً هر متر کاپیلاری قیمت تمام شده ترمومتر گازی را ۵ الی ۱۰ درصد افزایش می‌دهد.
• ترمومتر با صفحه نمایش استاندارد ۱۰۰ میلیمتری ارزان‌ترین مدل است. نمایشگر ۱۶۰ میلیمتر در حدود ۲۰ الی ۳۰ درصد گران‌تر است.
• ترمومتر گازی ویکا از نوع روغن در حدود ۱۵ الی ۲۵ درصد از نوع خشک گران‌تر است.
• ترمومتر گازی با استم SS316 یک مدل استاندارد است. ولی طراحی با استم‌های خاص هاستلوی یا مونل قیمت را تا چند برابر افزایش می‌دهد.
• مدل‌هایی که گواهی‌های مختلف از جمله ATEX، IECEX یا SIL دارند، از نمونه‌های استاندارد با قیمت بالاتری عرضه می‌شوند.

در دنیایی که همه تجهیزات در حال الکترونیکی شدن هستند، ترمومتر گازی ویکا هنوز با مکانیزم قدیمی اما بی‌نهایت دقیق کار می کند. یک سیستم بسته که قانون ساده تراکم گاز را به یکی از حساس‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری دما تبدیل کرده است. همین سادگی باعث ماندگاری آن است. در خطوط داغ بخار که هیچ سنسور الکترونیکی دوام نمی‌آورد، یک ترمومتر گازی ویکا تبدیل به مطمئن‌ترین ابزار خواهد شد. به شرط آنکه این ابزارها را مطابق با شرایط فرآیند انتخاب کنید. برای مشاوره و بررسی دیتاشیت‌های فرآیند و ارزیابی متریال سازگار با سیال می‌توانید از خدمات مشاوره فنی در پیکاتک استفاده کنید.

سوالات متداول

• اگر کاپیلاری ترمومتر گازی ویکا آسیب ببیند و گاز داخل آن تخلیه شود، آیا مجددا قابل استفاده است؟

لوله کاپیلاری آسب دیده قابل تعمیر است، اما پر کردن گاز و کالیبراسیون در محل پروژه امکان پذیر نیست و باید با نمایندگی تماس بگیرید.

• آیا ترمومتر گازی ویکا برای خطوطی که دما مداوم نوسان می‌کند، مناسب است؟

بله. اما بهتر است که مدل روغنی را نصب کنید تا این نوسان جذب شود.

• آیا ترمومتر گازی ویکا برای اندازه‌گیری دمای سیالات خورنده هم مناسب است؟

استم استیل 316 این ترمومترها برای خوردگی معمولی مقاوم است. برای اسیدهای قوی باید از ترمومتر با استم یا ترموول هاستلوی یا تفلون استفاده کنید.