پروتکل HART  امکانات زیادی را حتی برای عملیات نصب تجهیزاتی که به حلقه های متداول ۴-۲۰میلی آمپر مجهزند, فراهم می کند .دستگاههایی که با HART کار می کنند,سیگنالهای اطلاعاتی خود را از طریق خطوط ارتباطی متداول ۴-۲۰ میلی آمپر منتقل می کنند .این ویژگی ،دستگاههای فیلد را قادر می سازد که به سادگی نصب و راه اندازی شوند یا داده ها راخوانده و ذخیره سازند, که در تمام موارد ذکر شده, به دستگاههای فیلد که مبتنی بر ریزپردازنده باشند, احتیاج داریم .این پروتکل در بسیاری از کاربردهای صنعتی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است.این پروتکل امکان برقراری ارتباط دوطرفه را حتی در مناطق خطرناک و مستعد خطر یا Hazardous Areaفراهم می سازد .پروتکل HART امکان استفاده از دو Master را فراهم می نماید. یکی کنسول یا ایستگاه مهندسی موجود در اتاق کنترل ودیگری دستگاهی برای اجرای عملیات در سایت , مثلاً یک لپ تاپ یا یک ترمینال دستی .

از دیگر مزایای پروتکل HART می توان به موارد زیر اشاره نمود :

•  در عمل امتحان خود را پس داده است.
•  طرح پروتکل و طراحی آن ساده است.
•  تعمیر و نگهداری آن ساده است.
•  با تجهیزات ابزار دقیق آنالوگ متداول سازگار است.
•  ارتباطات همزمان آنالوگ و دیجیتال را فراهم می سازد.
•  امکان اتصال به صورت مالتی دراپ multidropرا ایجاد می کند.
•  امکان دسترسی به اطلا عات از طریق دو Masterفراهم می گردد.
•  دستگاههای فیلد چند متغیره را پشتیبانی می کند.
•  دارای پاسخ زمانی مناسب تقریباً ms 500 می باشد.

دستگاههای متصل شونده توسط HART

دستگاهها و تجهیزاتی که پروتکل HART را پشتیبانی می کنند به دو دسته تقسیم می شوند :

1. دستگاههای Master
2. دستگاههای Slave

دستگاههای Master شامل ترمینالهای دستی و ترمینالهای مبتنی بر pcدر اتاق کنترل می باشند. دستگاههای Slaveشامل سنسورها, ترانسمیتر ها و محرکهای مختلف می باشند .داده های HART توسط یک مودم FSK بر روی سیگنالهای ۴-۲۰ میلی آمپر سوار می شوند. این امر تجهیز را قادر می سازد که به طور دیجیتالی وبا استفاده از پروتکل HARTبه بر قراری  ارتباط بپردازد, درحالی که در همان زمان انتقال سیگنال آنالوگ نیز در حال انجام است. به عبارت دیگر با استفاده از پروتکل HART می توانیم سیگنال دیجیتال و آنالوگ را به طور همزمان ارسال و دریافت کنیم. دستگاههای فیلد وترمینال های دستی دارای یک مودم FSKمی باشند, در حالی که PCها دارای یک واسط سریال جهت اتصال به مودم داخلی می باشند. ارتباطات از طریق HART به طور معمول برای چنین اتصالات نقطه به نقطه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

hart Communicator model 475
بسیاری از تجهیزات ابزار دقیق موجود در واحدهای صنعتی از پروتکل فوق استفاده نموده و به منظور کالیبره نمودن آنها از دستگاه HART Communicator استفاده می شود .نحوه کار بدین شکل است که مثلا برای کالیبره کردن یک ترانسمیتر فشار که از پروتکل HART استفاده می کند، ابتدا با اعمال فشار توسط یک Pressure Calibrator جریان ۲۰-۴ mAرا برای ماکزیمم و مینیمم رنج مشاهده کرده و سپس با توجه به استانداردهای موجود در تجهیز مورد نظر ، مقادیر صحیح را SET می نماییم. LRV-URV این دستگاه مانند یک پروگرامر قابل حمل بوده و به کمک آن مقادیر مختلفی را می توان به حافظه دستگاهی که قصد کالیبره کردن آنرا داریم، وارد نمود .پس از اتصال دو سیم انتقال جریان و همچنین اتصال یک mA source به تجهیز مورد نظر ، loopبرقرار شده و HART communicator شروع به شناسایی قطعه می نماید.بعد از شناسایی قطعه ،می توانیم اقدام به اعمال تغییرات دلخواه نماییم و تغییرات جدید را ذخیره کنیم.

این بخش دستورالعمل هایی را در خصوص ویژگی های اساسی و عملکردهای هارت کالیبراتور 475 ارائه می کند. همچنین اطلاعاتی در خصوص مونتاژ ، اجزاء ، شروع به کار ، ورود به حالت آماده به کار، خاموش کردن ، تنظیمات ، برنامه های کاربردی و نگهداری و محافظت از هارت کالیبراتور 475 ارائه می کند. عملکرد توصیف شده در این بخش بر اساس سیستم نرم افزاری نسخه 3.9 است

این Communicator که از دستگاه های HART و FOUNDATION fieldbus پشتیبانی می کند، به شما اجازه می دهد که دستگاه های خود را پیکر بندی ، نگهداری یا عیب یابی کنید. در واقع Communicator یک دستگاه همراه می باشد که با تجهیزات ابزار دقیقی میکروپروسسوری و سازگار با Hart ارتباط برقرار می کند. لازم  به ذکر است که پروتکل هارت درسال 1989 معرفی گردید و در بسیاری از کاربردهای صنعتی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت .این پروتکل امکان برقراری ارتباط دو طرفه حتی در مناطق خطرناک را فراهم می سازد. پروتکل هارت امکان استفاده از دو master  را فراهم می کند یکی کنسول یا ایستگاه مهندسی موجود در اتاق کنترل و دیگری دستگاهی برای اجرای عملیات در سایت مثلا یک laptop  یا یک ترمینال دستی . هنگام استفاده از Communicator برای ارتباط برقرار کردن با دستگاه ها ، تمام استانداردها و رویه های مناسب با موقعیت را دنبال کنید. عدم تطابق ممکن است منجر به خسارت به دستگاه یا آسیب شخصی شود.

این Communicator شامل یک صفحه نمایش لمسی LCD رنگی  ، یک باتری یون لیتیوم (ماژول برق)  ، یک پردازنده 3 SH  ، اجزای حافظه ، کارت سیستم و مدارهای اندازه گیری و ارتباطی یکپارچه می باشد. همچنین این Communicator از چندین زبان پشتیبانی می کند. برای اطلاعات بیشتر، فایل readme همراه با Field Communicator را مشاهده یا به سایت www.fieldcommunicator.com مراجعه کنید. Communicator برای کار با طیف گسترده ای از دستگاه های FOUNDATION fieldbus و HART مستقل از سازنده دستگاه طراحی می شود. قابلیت تعامل دستگاه از طریق فناوری توضیحات الکترونیکی که توسط بنیاد ارتباطات HART و FOUNDATION fieldbus پشتیبانی می شود ، به دست می آید. تست پایه بر روی تمام توضیحات دستگاه انجام می شود. از هر سازنده دستگاه خواسته می شود که تایید کند که دستگاه های آنها به طور کامل با 475 Field Communicator تست شده اند. اگر تاییدیه دریافت نشود و شما تلاش کنید تا با یک دستگاه تست نشده ارتباط برقرار کنید ، یک پیام هشدار نمایش داده می شود.

استفاده از صفحه نمایش دستگاه :

صفحه نمایش لمسی و صفحه کلید به شما امکان انتخاب آیتم های منو و ورود متن را می دهد. برای انتخاب یک آیتم منو از قلم  ارائه شده یا کلیدهای پیمایش بالا و پایین روی صفحه کلید استفاده کنید. در منوی اصلی  Field Communicator و در بخش تنظیمات به یک آی ضربه بزنید یا Enter را فشار دهید تا آی انتخاب شده باز شود. در منوهای دیگر روی آیتم انتخاب شده روی صفحه نمایش دو بار ضربه بزنید یا کلید پیمایش راست روی صفحه کلید را فشار دهید تا یک آیتم از منو باز شود.

احتیاط : تماس با صفحه لمسی تنها با آیتم های باریک و ترجیحا قلم خود Communicator انجام شود.ابزارهای تیز مانند پیچ گوشتی می تواند باعث آسیب به صفحه نمایش لمسی شود. تعمیر صفحه نمایش نیاز به جایگزینی کل مجموعه صفحه نمایش دارد که در یک مرکز خدمات مجاز امکان پذیر است.

از آی back برای بازگشت به منو قبلی استفاده کنید. برای پایان دادن به برنامه از آی Close در گوشه سمت راست بالای پنجره استفاده کنید. اگر صفحه نمایش لمسی به نظر نادرست برسد ، می توانید آن را دوباره کالیبره کنید.

استفاده از صفحه کلید :

از پنل ورودی نرم یا SIP صفحه کلید استفاده کنید.این پنل ورودی امکان ورود الفبایی با استفاده از صفحه نمایش لمسی را ایجاد می کند. بخش زیر دکمه های روی صفحه کلید 475 Field Communicator را توصیف می کند.

نماد بلوتوث :

وقتی بلوتوث از پنجره Listen for PC فعال می شود، نماد بلوتوث روی صفحه کلید با نور آبی روشن می شود. 475 Field Communicator برای استفاده از این قابلیت برای بلوتوث باید مجوز بگیرد.

کلید Power :

از این کلید برای روشن و خاموش کردن 475 Field Communicator یا برای قرار دادن آن در وضعیت standby استفاده می شود. از منوی تنظیمات شما می توانید گزینه پیش فرض را در حالت standby یا خاموش تنظیم کنید. هنگامی که شما کلید Power را به منظور روشن کردن 475 Field Communicator فشار داده و نگه میدارید ، چراغ سبز روی Power روشن می شود. تا زمانی که 475 روشن است این نور ثابت می ماند و هنگامی که 475 در حالت آماده به کار است ، این نور به آرامی چشمک می زند. اگر زمانی که داده های ارسال نشده وجود دارد یا یک شیوه دستگاهی در حال اجرا باشد و کلید Power فشار داده شود، یک پیام هشدار ظاهر می شود. روی OK ضربه بزنید تا 475 را در حالت standby یا خاموش داشته باشید یا روی Cancel ضربه بزنید تا به پنجره قبلی بازگردید. وقتی 475 در مد Listen for PC است یا وقتی برنامه کاربردی Scratch Pad باز است ، کلید Power غیرفعال می شود.

کلیدهای جهت دار :

4 کلید پیمایش جهت دار به شما امکان حرکت از طریق منوها و آی ها در برنامه ها را می دهد. به منظور انتخاب یک آیتم منو ، کلیدهای جهت دار بالا و پایین را فشار دهید. در منوی اصلی 475 و روی تنظیمات روی یک آی ضربه بزنید و یا کلید Enter را برای باز کردن منوی انتخاب شده فشار دهید. در تمام منوهای دیگر از کلید جهت دار راست برای باز کردن یک آیتم منو یا از کلید جهت دار چپ برای بازگشت به منوی قبلی استفاده کنید. متن آبی نزدیک کلیدها قابلیت های متناوب را نشان می دهد که می تواند با فشار دادن کلید Function فعال شود.

کلید Enter :

ین کلید به شما امکان باز کردن دکمه انتخاب شده روی یک پنجره یا یک آی روی منوی اصلی یا منوی تنظیمات 475 را می دهد. به عنوان مثال اگر وقتی دکمه Cancel روی یک پنجره انتخاب می شود و شما کلید Enter را فشار می دهید ، شما پنجره را می بندید.

کلید Tab :

این کلید به شما امکان حرکت بین کنترل های انتخاب شده روی یک پنجره را می دهد. با فشار دادن ، این کلید آی هایی را از چپ به راست در سراسر ردیف هایی روی صفحه نمایش انتخاب می کند.

صفحه کلید الفبایی :

این کلید به شما امکان ورود حروف ، ارقام و سایر کاراکترها مانند علائم نقطه گذاری را می دهد. 475 به طور خودکار تعیین می کند که کدام گزینه های متن بسته به ورودی لازم برای یک فیلد خاص در دسترس هستند. برای وارد کردن متن در حالت الفبایی ، دکمه صفحه دلخواه را در تکرار سریع فشار دهید تا از طریق گزینه ها برای نمایش حرف یا عدد مناسب حرکت کنید. به عنوان مثال به منظور تایپ حرف Z ، کلید 9 را چهار بار سریع فشار دهید. متن آبی نزدیک کلیدها قابلیت های متناوب را نشان می دهد که می تواند با فشار دادن کلید Function فعال شود.function در کلید الفبایی 5 در نسخه های آینده نرم افزار 475 فعال خواهد شد.

کلید Backlight :

این کلید به شما امکان تنظیم شدت صفحه نمایش لمسی را می دهد. 4 نوع تنظیمات مختلف وجود دارند. این شدت،شارژ باتری را تحت تاثیر قرار می دهد. برای شدت های بالاتر ، طول عمر شارژ باتری کوتاهتری مورد انتظار است. برای اطلاعات در مورد تایمرهایی که می توانند backlight را پس از دوره های غیرفعال تعیین شده خاموش کنند ، صفحه 24 را مشاهده کنید. این تایمرها می توانند به حفظ توان باتری کمک کنند.

کلیدFunction  :

این کلید به شما امکان می دهد تا قابلیت های متناوب را روی کلیدهای انتخاب شده فعال کنید. این کلید برای نمایش آی ها اعمال نمی شود. متن آبی نزدیک سایر کلیدها روی صفحه کلید قابلیت متناوب را نشان می دهد. هنگامی که کلید Function فعال می شود ، نور نارنجی در گوشه سمت چپ کلید Function ظاهر می شود و اگر دکمه FN روی SIP (پنل ورودی نرم افزاری) نمایش داده شود، برجسته می شود. به منظور غیرفعال کردن عملکرد و خاموش کردن چراغ ، دوباره کلید Function را فشار دهید.

رابط درون خط 475 یا همان 475 Field Communicator تجهیزات دارای پروتکل HART یا FOUNDATIAN Fieldbus را مورد حمایت و ساپورت قرار می دهد که امکان پیکره بندی ، رسیدگی و عیب یابی تجهیزات موجود بر روی شبکه را به کاربر می دهد . در واقع 475 Field Communicator برای استفاده و برقراری ارتباط با انواع مختلفی از تجهیزات دارای قابلیت HART یا FOUNDATIAN Fieldbus بدون لحاظ شرکت تولید کننده تجهیز ساخته گردیده است .

در هنگام استفاده از 475 Field Communicator می بایست تمامی شرایط و استانداردهای مربوط به نصب و خطوط شبکه را رعایت نمایید . بدیهست که اشتباه یا نقص در استفاده و اتصال 475 Field Communicator به شبکه می تواند منجر به معیوب گردیدن تجهیز یا آسیب فیزیکی کاربر گردد .

تجهیز 475 Field Communicator مجهز به یک نمایشگر LCD رنگی لمسی و یک باتری Li-Ion قدرتمند در کنار یک پردازنده SH3 و امکان ذخیره اطلاعات و مدارات مجتمع داخلی می باشد .

از دیگر قابلیت های 475 Field Communicator حمایت از چندین زبان دنیا می باشد که از طریق لینک www.fieldcommunicator.com می توانید اطلاعات جامعی نسبت به این امکان بدست بیاورید.

شرکت Emerson از تائیده ای از تمامی شرکت هایی که تجهیزی بر پایه شبکه های بیان شده در بالا بسازند دریافت و مطالبه می کند که در صورت عدم احراز این تائیده ، در هنگام استفاده از 475 Field Communicator و تلاش برای برقراری ارتباط با آن تجهیز توسط کاربر اخطاری مبنی بر عدم وجود تائیده بر روی نمایشگر 475 Field Communicator نمایش داده می شود .

تجهیز 475 Field Communicator قابلیت کار در شرایط Zone 0 (FM) ، Zone 1 ، Zone 2 برای گروه IIC و کلاس I و تقسیم بندی 1 و 2 و همچنین گروه A و B و C و D را دارا می باشد .

 از دیگر قابلیت های تجهیز 475 HART Communicator می توان به وجود تکنولوژی Bluetooth بر روی آن برای برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات با دیگر تجهیزات دارای این قابلیت و یک قلم با قابلیت نصب بر روی قسمتی تعبیه در پشت آن برای استفاده از صفحه لمسی نمایشگر آن به شرح شکل ذیل اشاره نمود .

به سوالات زیر دقت کنید:

1- در اتصال هارت دلیل استفاده از  مقاومت چیه؟ و چرا 250 اهم؟

2- محل اتصال منبع طرف دستگاه hart هستش یا دیوایس مورد کالیبره؟

برای جواب به این سوالات ابتدا باید به نحوه عملکرد دستگاه HART communicator و شیوه های کالیبراسیون به کمک آن اشاره کنم. همانطور که قبلا نیز عرض کردم ، این دستگاه از دو عدد سیم جهت ارسال و دریافت سیگنال به منظور کالیبره کردن استفاده می کند. اما برای کالیبره کردن یک تجهیز ممکن است دو حالت پیش بیاید و وجود یا عدم وجود آن مقاومت نیز درست از همین جا نشات می گیرد.

گاهی ممکن است که تجهیز ما در حال کار بوده و به عبارتی On-line باشد. در این صورت مطمئنا این وسیله در حال دریافت یا ارسال اطلاعات به یک PLC یا DCS می باشد.خوب ،همانطوری که می دانیم  PLC ها و DCS ها برای آشکار سازی جریان حاصل از ترانسمیترها به یک مقاومت نیاز دارند (البته با در نظر گرفتن مقدار صفر برای مقاوت سیمهای رابط ) .

نحوه اتصال HART communicator

 در این حالت دقیقا اتصال سر مثبت و منفی آن به تجهیز مورد نظر است . یعنی نه به تغذیه ای توسط یک Source جداگانه  یا Loop calibrator نیاز است و نه به مقاومت اضافه .البته در جایی دیدم که فقط با خود HART یک مقاومت موازی می کنند.چون اگر مقاومت کم باشد HART نمی تواند به درستی کار کند و این کار برای اطمینان بیشتر انجام می شود.

حالا حالت دیگری را در نظر می گیریم که مثلا تجهیز فوق را به کارگاه آورده ایم و قصد کالیبره کردن آنرا داریم.خوب اینجا دیگر نه خبری از PLC هست و نه از منبع تغذیه ای که Device ما را راه اندازی کند. همانطور که می دانیم تغذیه تجهیزات (معمولا 24 ولت ) توسط PLC انجام می شود و آن چیزی که قرار است اندازه گیری شود همان جریان 4 تا 20 می باشد که تغییر می کند. پس برای اینکه در شرایط Off-line بخواهیم عمل کالیبراسیون را انجام دهیم باید هم منبع تغذیه داخلی PLC و هم مقاومت معادل را در نظر بگیریم. مقاومت درونی PLC معمولا 250 تا 270 اهم در نظر گرفته می شود و 24 ولت خروجی از آن هم یک ولتاژ ثابت رگوله شده می باشد که بهتر است در حالت Off-line یک Loop calibrator (یا همان mA source ) را جایگزین آن نماییم .

پس باید بین دو سر HART حداقل 250 اهم مقاومت وجود داشته باشد .

البته Device ها مختلف هستند و ممکن است بعضی از آنها دارای محلی جداگانه برای اتصال HART باشند که در اینصورت طبق دستورالعمل موجود در کاتالوگ دستگاه عمل می کنیم.و ضمنا روشهای دیگری هم برای استفاده از پروتکل HART وجود دارد.مثلا زمانی که تجهیز در مکانی باشد که دسترسی به آن امکانپذیر نباشد.در اینصورت باید مستقیما از اتاق کنترل و توسط مودم های HART عمل کالیبراسیون انجام بگیرد که مبحث جدا گانه ایست.

هارت کالیبراتور ۴۷۵ امرسون یا رابط پرتابل فیلد کامینیکیتور EMERSON Field Communicator 475 فیلدباس جهانی HART® و FOUNDATIONاز ۱۳۰۰ دستگاه مختلف فیلدباس HART و FOUNDATION از بیش از ۱۰۰ کارخانه، کالیبراتور ۴۷۵ با همه دستگاه های شما کار می کند و می توانید شاهد تاثیر مثبت این دستگاه بر روی فعالیت های خود باشید.از طریق گزینه Easy Upgrade می توانید به آخرین درایورهای HART و فیلباس دسترسی داشته باشید. همچنین این دستگاه دارای ضمانت پشتیبانی جهانی HART و FOUNDATION می باشد. محکم از لحاظ ساختار و قابل اطمینان از لحاظ کارکرد.نام گذاری این دستگاه بی دلیل نبوده و دارای دلایلی می باشد.

هارت کالیبراتور 475 امرسون
هارت کالیبراتور ۴۷۵ امرسون

دلایل استفاده از رابط پرتابل ۴۷۵ امرسون:
برخی از کارها فقط باید در محیط آزاد صورت گیرد. رابط پرتابل ۴۷۵ امرسون یا EMERSON Field Communicator 475 یا هارت کالیبراتور امرسون ۴۷۵ برای کارهای مشکل در کارخانجات طراحی شده است. کلید های بزرگ و کلید ناوبری فیزیکی به شما این امکان را می دهد تا با یک دست و حتی با دستکش از آن استفاده کنید. صفحه نمایش محکم این دستگاه طوری طراحی شده است که در برابر ضربات و شوک های معمولی در کارخانه ایمن می باشد.
محافظ پلاستیکی رابط پرتابل ۴۷۵ به ایمنی این دستگاه در محیط و در جعبه ابزار می افزاید.

مشخصات فنی هارت کالیبراتور ۴۷۵ امرسون یا رابط پرتابل فیلد کامینیکیتور :

• رابط کاربری گرافیکی و کاملا رنگی
• امکان تشخیص درست و قدرتمند
• امکان برقراری ارتباط از طریق بلوتوث
• یون لیتیوم با طول عمر بالا و ماژول قدرتمند
• پشتیبانی جهانی دستگاه های فیلدباس از HART® و FOUNDATION

پروتکل HART  امکانات زیادی را حتی برای عملیات نصب تجهیزاتی که به حلقه های متداول ۴-۲۰میلی آمپر مجهزند, فراهم می کند .دستگاههایی که با HART کار می کنند,سیگنالهای اطلاعاتی خود را از طریق خطوط ارتباطی متداول ۴-۲۰ میلی آمپر منتقل می کنند .این ویژگی ،دستگاههای فیلد را قادر می سازد که به سادگی نصب و راه اندازی شوند یا داده ها راخوانده و ذخیره سازند, که در تمام موارد ذکر شده, به دستگاههای فیلد که مبتنی بر ریزپردازنده باشند, احتیاج داریم .این پروتکل در بسیاری از کاربردهای صنعتی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است.این پروتکل امکان برقراری ارتباط دوطرفه را حتی در مناطق خطرناک و مستعد خطر یا Hazardous Areaفراهم می سازد .پروتکل HART امکان استفاده از دو Master را فراهم می نماید. یکی کنسول یا ایستگاه مهندسی موجود در اتاق کنترل ودیگری دستگاهی برای اجرای عملیات در سایت , مثلاً یک لپ تاپ یا یک ترمینال دستی .

از دیگر مزایای پروتکل HART می توان به موارد زیر اشاره نمود :

•  در عمل امتحان خود را پس داده است.
•  طرح پروتکل و طراحی آن ساده است.
•  تعمیر و نگهداری آن ساده است.
•  با تجهیزات ابزار دقیق آنالوگ متداول سازگار است.
•  ارتباطات همزمان آنالوگ و دیجیتال را فراهم می سازد.
•  امکان اتصال به صورت مالتی دراپ multidropرا ایجاد می کند.
•  امکان دسترسی به اطلا عات از طریق دو Masterفراهم می گردد.
•  دستگاههای فیلد چند متغیره را پشتیبانی می کند.
•  دارای پاسخ زمانی مناسب تقریباً ms 500 می باشد.

دستگاههای متصل شونده توسط HART

دستگاهها و تجهیزاتی که پروتکل HART را پشتیبانی می کنند به دو دسته تقسیم می شوند :

1. دستگاههای Master
2. دستگاههای Slave

دستگاههای Master شامل ترمینالهای دستی و ترمینالهای مبتنی بر pcدر اتاق کنترل می باشند. دستگاههای Slaveشامل سنسورها, ترانسمیتر ها و محرکهای مختلف می باشند .داده های HART توسط یک مودم FSK بر روی سیگنالهای ۴-۲۰ میلی آمپر سوار می شوند. این امر تجهیز را قادر می سازد که به طور دیجیتالی وبا استفاده از پروتکل HARTبه بر قراری  ارتباط بپردازد, درحالی که در همان زمان انتقال سیگنال آنالوگ نیز در حال انجام است. به عبارت دیگر با استفاده از پروتکل HART می توانیم سیگنال دیجیتال و آنالوگ را به طور همزمان ارسال و دریافت کنیم. دستگاههای فیلد وترمینال های دستی دارای یک مودم FSKمی باشند, در حالی که PCها دارای یک واسط سریال جهت اتصال به مودم داخلی می باشند. ارتباطات از طریق HART به طور معمول برای چنین اتصالات نقطه به نقطه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

hart Communicator model 475
بسیاری از تجهیزات ابزار دقیق موجود در واحدهای صنعتی از پروتکل فوق استفاده نموده و به منظور کالیبره نمودن آنها از دستگاه HART Communicator استفاده می شود .نحوه کار بدین شکل است که مثلا برای کالیبره کردن یک ترانسمیتر فشار که از پروتکل HART استفاده می کند، ابتدا با اعمال فشار توسط یک Pressure Calibrator جریان ۲۰-۴ mAرا برای ماکزیمم و مینیمم رنج مشاهده کرده و سپس با توجه به استانداردهای موجود در تجهیز مورد نظر ، مقادیر صحیح را SET می نماییم. LRV-URV این دستگاه مانند یک پروگرامر قابل حمل بوده و به کمک آن مقادیر مختلفی را می توان به حافظه دستگاهی که قصد کالیبره کردن آنرا داریم، وارد نمود .پس از اتصال دو سیم انتقال جریان و همچنین اتصال یک mA source به تجهیز مورد نظر ، loopبرقرار شده و HART communicator شروع به شناسایی قطعه می نماید.بعد از شناسایی قطعه ،می توانیم اقدام به اعمال تغییرات دلخواه نماییم و تغییرات جدید را ذخیره کنیم.

شیر برقی هیدرولیک ( Solenoid Valve) شیری است که با اعمال نیرویی الکتریکی عمل می نماید و میزان جریان سیال را در یک سیستم هیدرولیک قطع و وصل یا تنظیم می کند، شیر برقی هیدرولیک شامل یک شیر است که به یک مکانیزم بوبین برقی (Solenoid) که توانائی قطع و وصل جریان سیال و یا کنترل آن را دارد، متصل می باشد. این تغییر  بر مبنای دستوری است که از سیستم کنترل دریافت می شود انجام می پذیرد.

چگونگی و طرز کار سولونوئید ولو :

همانطور که در  شکل زیر می بینیم، سولونوئید ولو از دو قسمت مهم سولونوئید و شیر اصلی (بدنه) تشکیل شده است.

قسمت سولونوئید خود شامل سیم پیچ، میله آهنی، فنر، شیر کنترلی و کانل کنترلی می باشد. شیر اصلی از ورودی، خروجی، دیافراگم  و فنر دیافراگم تشکیل می شود. در موقع فعال بودن سولونوئید، همواره جریان بسیار کمی از سیال از  مجرا و شیر کنترلی عبور می کند. در سولونوئید ولوها از آب بند های  لاستیکی یا فی برای آب بندی جاهای مختلف استفاده می شود. یک فنر (فنر دیافراگم) نیز برای باز یا نگه داشتن دیافراگم در مواقع غیر فعال بودن ولو استفاده می شود.

طرح یک شیر ساده در حالت غیر فعال و مسیر بسته فرض کنیم سیال مورد استفاده در این ولو آب است.

آب ورودی در قسمت های A و B به دیافراگم فشار وارد می کند یک فنر نسبتا ضعیف نیز دیافراگم را به پایین هل می دهد. دیافراگم یک روزنه کوچکی دارد که اجازه می دهد آب از آن عبور کند ( ازقسمت A وارد قسمت B شود) مایع با عبور از سوراخ محفظه B  را پر می کند و بعد از پر شدن فشار آب در دو سر دیافراگم برابر می شود. فنر فشرده شده یک فشار کم روی به پایین به دیافراگم وارد می کند. قدرت فنر ضعیف است و فقط توانایی این را دارد که وقتی فشار در بالا و پایین دیافراگم برابر است، با فشار به دیافراگم آن را در حالت بسته نگه دارد. در نتیجه شیر نیز بسته است و جریان آب از شیر عبور نخواهد کرد.

وقتی سولونوئید برقدار می شود چه اتفاقی می افتد؟

وقتی سولونوئید برقدار می شود نیروی مغناطیسی بوبین (سولونوئید) میله C  را به طرف بالا کشیده و شیر کنترلی e  باز می شود . با باز شدن e جریان بسیار کمی از آب از قسمت B و از طریق مجرای کنترلی g به سمت خروجی هدایت می گردد.در نتیجه این کار فشار در قسمت B  کاهش یافته و فشار A بر فشار بالای دیافراگم (فشار B+نیروی فنر) غلبه کرده و دیافراگم را به سمت بالا هل می دهد.

در نتیجه این کار شیر اصلی باز شده و آب مستقیما از A به F جریان می یابد. در موقع فعال بودن سولونوئید ، همواره جریان بسیار کمی از سیال از  مجرا و شیر کنترلی عبور می کند. وقتی سولونوئید  دوباره غیر فعال شود مسیر کنترلی e  توسط میله C  بسته شده و فنر نیروی بسیار کمی لازم دارد تا دیافراگم را به سمت پایین هل دهد و مسیر اصلی را ببندد. از توضیحات بالا می توان فهمید که این گونه ولوها بواسطه اختلاف فشار در زیر و بالای دیافراگم عمل می کنند و اگر فشار بالای دیافراگم به هر دلیل (صرف نظر از فعال بودن یا نبودن سولونوئید) بیشتر از فشار ورودی باشد، شیر عمل نخواهد کرد.

سولونوئید ولوها در انواع مختلفی مانند چند راهه بودن، نوع برق مصرفی( DC یا AC), و وضعیت آن در حالت OFF و … تقسیم می شوند. در بعضی سولونوئید ولوها، سولونوئید مستقیمآ به شیر فرمان می دهد. بعضی سولونوئید ها خود به عنوان یکی ولو کمکی و کنترلی برای راه اندازی یک شیر بزرگ تر استفاده می شود.

با توجه به رویکرد control4 در حفظ بستر سنتی، استفاده از شیر بازویی جهت کنترل شیر اصلی آب و گاز مفید دیده می شود. این کنترلر دارای یک موتور می باشد که در مواقع وم می تواند بازوی اصلی شیر آب و یا گاز را قطع و یا وصل کند. این موتور دارای یک زبانه در کنار خود می باشد که در صورت نیاز به کنترل دستی، آن را کشیده و می توان بصورت دستی شیر اصلی آب و یا گاز را باز و بسته نمود.

می توان از سنسور تشخیص گاز در داخل آشپزخانه استفاده نمود که در صورت نشت گاز فرمان قطع بصورت اتوماتیک به شیر بازویی گاز داده شود.

دیگر ساکنین ساختمان های هوشمند نگرانی از بابت فراموش کردن بستن شیراصلی آب یا گاز ندارند و با خارج شدن از ساختمان می توانند با اتصال به اینترنت فرمان های قطع را صادر نمایند.

شیر برقی یا سلونوئید ولو (solenoid valve) که در اصل تلفظ آن سولِنوید وَلو هست یکی از مواردی هست که در اتوماسیون صنعتی  از آن استفاده می شود و ما در این وبلاگ قرار است که به این مقوله بپردازیم که نحوه عملکرد شیر پنوماتیکی یا برقی و آموزش نصب شیر برقی به چه صورت است.

شیر برقی یا سلونوئید ولو یک شیر برای عبور مایعات و هوا هست که باز و بسته شدن آن به وسیله برق صورت می گیرد. در واقع سلونوئید ولو همان شیر برقی هست که این عبارت انگلیسی هست و آن را به صورت انگلیسی خوانده اما نوشتن آن را آمده اند به صورت فارسی نوشته اند.

میشود گفت که عملکرد شیر برقی شبیه به کنتاکتور هست، هر دوی اینها برای عمل کردن نیاز به برق دارند و با وصل شدن برق به بوبین عمل قطع و وصل صورت می گیرد

سلونوئید چیست؟

آن قسمت از شیر برقی که مکانیزم آن باز و بسته کردن شیر هست سلونوئید گفته می شود. سلونوئید از سه قسمت سیم پیج – قاب و سنبه سلونوئید تشکیل شده که قاب ها از لایه های ورق فولاد ساخته شده و موقع وصل شدن برق به سیم پیچ، قاب آهنربا می شود و باعث جذب سنبه و حرکت آن می شود و سنبه سلونوئید قسمت متحرک درونی سلونوئید محسوب می شود.

شیر برقی نمونه های مختلفی دارد مثل شیر برقی سروو – شیر برقی NC – شیر برقی NO و غیره. شیرهای برقی به صورت دو راهه، سه راهه، و چهار راهه درست می شوند که در سه راهه مثل کنتاکت رله یک ورودی یا مشترک و دو خروجی که یکی در حالت عادی باز و دیگری در حالت عادی بسته می باشد. و در شیر برقی چهار راهه انگار دو تا شیر برقی به هم وصل شده اند یعنی دو تا ورودی داریم و دو تا خروجی.

یک سری نکات هست که در هنگام انتخاب شیر برقی باید به آن توجه کنیم:

۱- ولتاژ ورودی: ولتاژ آن DC یا AC باشد و مقدار ولتاژ آن در چه بازهی باشد.

۲- حداکثر زمان روشن بودن آن

۳- اندازه دهانه چه سایزی باشد، تا مطابق با لوله ای که وصل کرده ایم یا قرار است تهیه کنیم باشد.

۴- فشار : مقدار فشاری که می تواند تحمل کند که مقدار فشارش بر اساس بار است.

۵- ماده ای قابل استفاده در آن : موادی که میخواهیم از آن عبور دهیم مثل مایعات، مایعات قابل انفجار و هوا.

از شیر برقی معمولا در دستگاه ها استفاده می شود که plc آن را کنترل می کند اما مثال های ساده تری هم هست که بشود از شیر برقی استفاده کرد. نمونه ساده آن، استفاده از آن برای آبیاری باغ و باغچه هست اگر بخواهیم آن را اتوماتیک آبیاری بکنیم می توانیم با استفاده از تایمر و شیر برقی این کار را انجام دهیم. نمونه دیگر استفاده از شیر برقی برای بشکه هست که می توانیم با فلوتر این فرمان را به شیر بدهیم تا هر موقع بشکه یا مخزن پر شد عمل قطع را برایمان انجام دهد.

سلونوئید ولو چیست؟
سلونوئید ولو چیست ؟ در این مقاله به بررسی این مدل شیر می پردازیم.

سلونوئید ولو یک شیر الکترومکانیکی است که برای قطع و وصل جریان مایعات و گازها در صنایع به کار می رود.

سلونوئید ولو انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. انرژی مکانیکی برای چرخش، یا باز و بسته کردن شیر به کار می رود.

در واقع این شیرها به واسطه جریان برق وارد شده به بوبین آنها، جریان سیال (مایعات و گازها) را قطع و وصل می کنند.

در شیرهای دو راهه شیر دو وضعیت قطع یا وصل دارد. (شیر یا کاملا باز است یا به طور کامل بسته است.)

در شیرهای سه راهه سیال ورودی به یکی از دو مسیر خروجی شیر هدایت می شود.

مزیت سلونوئید ولو چیست ؟
سلونوئید ولوها مزایای زیادی دارند، از جمله مزایای این شیر می توان موارد زیر را نام برد:

سرعت بالا
قابلیت اطمینان بالا
قطع و وصل سریع
سرویس دهی طولانی
طراحی یکپارچه
جریان برق مصرفی پایین
سلونوئید ولو از دو قسمت اصلی بدنه(ولو یا شیر اصلی) و سلونوئید(بوبین) تشکیل شده است.

بهترین کارایی این شیر در مینیمم و ماکزیمم اختلاف فشار می باشد.

بهترین طراحی دیافراگم برای جریان های بسیار بالا که نسبت به شیرهای با مشخصات و ابعاد مشابه بالاترین کارایی را دارد.

در این میان مدل شیر برقی های دیگر سلونوئید ولو سریعترین پاسخ دهی را دارند.

با توجه به گستره وسیعی از انواع اجزاء الکتریکی، می توان این شیر را برای رنج گسترده ای با توجه به امکان کنترل دستی شیر، حتی در صورت قطعی برق نیز می توان از این مدل شیر استفاده کرد.

طراحی شیر به صورتی است که به آسانی میتوان به اجزاء داخلی شیر برای تعمیرات و نگهداری دسترسی داشت.از کاربردها به کار برد.

اجزاء سلونوئید ولو
سلونوئید ولو به طور کلی شامل سیم پیچ، میله آهنی، فنر، شیر کنترلی و کابل کنترلی می شود.

شیر از پورت ورودی و خروجی، دیافراگم و فنر دیافراگم تشکیل می شود.

در حالتی که شیر فعال است، همواره جریان کمی از سیال از مجرا و شیر کنترلی عبور می کند.

در سلونوئید ولو از آب بندی های لاستیکی یا فی برای آب بندی قسمت های مختلف استفاده می شود.

یک فنر (فنر دیافراگم) نیز برای باز یا بسته نگه داشتن دیافراگم در حالت هایی که شیر غیرفعال است استفاده می شود.

انواع شیرهای سلونوئیدی
شیر برقی هیدرولیکی
شیر برقی پنیوماتیکی

انواع شیرهای هیدرولیکی و پنوماتیکی
شیر هیدرولیک کنترلی
 شیر هیدرولیک توزیع کننده پیلوت دار
شیر هیدرولیک کنترل فشار
شیر پنوماتیک متعادل کننده پروپوشنال
شیر ماژولار پنوماتیک
شیر پنوماتیک دستی

کاربرد شیرهای هیدرولیکی
صنعت فولاد
صنایع سیمان
صنایع سنگین
صنایع خودرو سازی
خطوط تولید ماشین آلات هیدرولیک

کاربرد شیرهای پنوماتیکی
اتوماسیون صنایع غذایی
صنایع داروسازی
صنایع شیمیایی
صنایع خودرو سازی
صنایع کاشی وسرامیک
خطوط تولید

کاربرد سولونوئید ولو 
کنترل شیر صنعتی بزرگتر
کنترل سیلندرها در سیستم های پرقدرت بادی و هیدرولیکی
کنترل سیلندرها و سیال وارد شده به موتور
سیستم آب پاش صنعتی و اتوماتیک
ماشین های خانگی مانند ظرف شویی و لباس شویی برای کنترل آب ورودی به ماشین
صنایع نفت و گاز و پتروشیمی
سیستم های تبرید و تهویه مطبوع

یکی از تکنولوژی های پیشرفته معرفی شده در اواخر 1980 تکنولوژی HART می باششد که نام ان از حروف اول کلمات در عبارت Highway addressable remote transmitter گرفته شده است.
هدف از استاندارد HART ایجاد یک روش ارتباطی بین دو دستگاه اندازه گیری از طریق همان دوسیم استفاده شده برای انتقال سیگنال ابزار دقیق انالوگ 4-20میلی امپر می باشد.

به عبارت دیگر ،
هارت یک استانداردارتباطی ترکیبی است،که یک کانال از اطلاعات توسط مقدار انالوگ سیگنال20-4 میلی امپر دی سی منتقل شده ،و کانال دیگر برای ارتباط دیجیتالی می باشد که به وسیله ان می توان بسیاری از متغیر های دیگر را با استفاده از پالس های جریانی معرف باینری مقدار بیت 0 و 1 انتقال داد. پالس های جریان دیجیتال بر روی سیگنال جریان DC انالوگ سوار شده اند،به طوری که همان دو سیم هر دو اطلاعات دیجیتال و انالوگ را توامان حمل می کند.

مفهوم اساسی هارت(HART)
با نگاه به یک لوپ تغدیه شده ای (Loop powered)استاندارد دو سیمه المان هایی همچون ترانسمیتر ، منبع تغدیه DC، و معمولا یک مقاومت 250 اهم دیده می شود. این مقاومت برای ایجاد یک سیگنال 1 تا 5 ولت قابل خاندن توسط هر نشان دهنده ی دریافت کننده ی ولتاژ، کنترلر، یا رکوردر می باشد.

در این مدار وظیفه اصلی ترانسمیتر تنظیم جریان بر روی مقدار معرف متغییر فرایند اندازه گیری شده (مثل فشار، فلو، دما،)می باشد،به طوری که ترانسمیتر از یک رنج 4-20 میلی امپر استفاده می کند.
در ابزار دقیق صنعتی دستگاه هایی که از طریق لوپ تغذیه می شوند بسیار رایج هستند،چرا که ان ها اجازه می دهند هم تغذیه و هم اطلاعات انالوگ بر روی یک زوج سیم منتقل می شود.

با ظهور ترانسمیتر های مبتنی بر میکرو پروسسور،برای تکنسین های ابزار دقیق این امکان به وجود امد که پارامتر های درون ترانسمیتر (مقادیر رنج،مقادیر میرائی و غیره ) را به صورت دیجیتالی پیکر بندی کرده و از ترانسمیتر برای الارم های خود تشخیص پرسوجو کنند. هر چند به منظور استفاده کامل از قابلیت های دیجیتال ، باید روشی برای ارتباط دیجیتال با ترانسمیتر و بر روی همان دوسیم استفاده شده برای انتقال سیگنال 4-20میلی امپر وجود داشته باشد.

در غیر ایصورت تنها راه دسرسی به این ارایه غنی از داده های دیجیتال درون ترانسمیتر اتصال یک دستگاه ارتباطی (Communicator Device) به یک پورت خاص قرار گرفته بروی خود ترانسمیتر است،که با توجه به این که این ترانسمیتر ها در محیط های صنعتی استفاده می شوند این مطلب ناخوشایند می باشد.چرا که این ترانسمیتر ها معمولا در مکان های الوده نصب شده و اغلب دسرسی به انها سخت است،به طوری که اگر یک کامپیوتر شخصی و یا دیگر دستگاه های ارتباطی را نگه داشته باشیم کار مشکل تر نیز خواهد بود.
بنابراین پروتکل ارتباطی HART برای رفع این نیاز متولد شده است،HART داده های دیجیتال را در طول سیم لوپ و به شکل سیگنال AC سوار شدهبر روی سیگنال جریان 4-20 میلی امپر دی سی انتقال می دهد. مودم قرار گرفته در داخل ترانسمیتر هوشمند این سیگنال های AC را به بیت های باینری وبالعکس ترجمه می کند.

حال،تکنسین ها ابزار دقیق می توانند به سادگی با اتصال یک دستگاه ارتباطی HART به هر نقطه از طول کابل دوسیمه با ترانسمیتر های مبتنی بر میکروپروسسور گفتگو کنند،حتی در دور ترین نقطه از ترانسمیتر یعنی جایی که کابل به سخت افزار سیستم کنترلی (کنترلر نصب شده در پانل ،PLC,DCS و غیره ) ترمینال می شوند.
توانایی انتقال داده های دیجیتال بر روی همان دو سیم استفاده شده برای تغذیه DC و سیگنال انالوگ امکان بهره برداری از طیف جدید و وسیعی از امکانات را میسر خواهند کرد. با این تفاضل ،ترانسمیتر نصب شده در سایت علاوه بر انتقال سیگنال انالوگ که نشان دهنده ی متغیر فرایند اصلی می باشد توانای انتقال اطلاعات خود شخصی (Self diagnostic )، گذارش وضعیت،الارم ها،و حتی چندین متغییر فرایند را نیز خواهد داشت.
با اتصال دیجیتال ، تنها محدودیت سرعت داده (نرخ داده)است و نه کمیت ان،در واقع حتی این امکان وجود دارد که سیستم کنترلی با استفاده از همین پروتکل دیجیتال ، اطلاعات را به ترانسمیتر منتقل کرده، و بااستفاده از این کانال داده ای دیجیتالی بین رنج های اندازه گیری مختلف از پیش تنظیم شده سوئیچ کند،و ویژگی خاصی (همچون مشخص سازی ریشه دوم ،میرایی و غیره) را به طور اتوماتیک و از راه دور فعال کند.
یک ترانسمیتر HART،به یک میکرو کنترلر داخلی مدیریت کننده ی وظایف مجهز شده، که این کامپیوتر کوچک با سوار کردن سیگنال AC (پالس جریان در مد ارسال، پالس های ولتاژ در مد دریافت) بر روی همان دو سیم حامل سیگنال انالوگ 4-20 میلی امپر و تغذیه DC قادر به ارسال و دریافت داده های دیجیتال می باشد .
هر کامپیوتر متصل شده به لوپ به یک مودم HART مجهز شده و به یک نرم افزار پیکربندی نیاز دارد ،به طوری که یک دستگاه مناسب را توصیف می کند (Device Description) که اگر به صورت موازی به ترمینال های ترانسمیتر متصل شده باشد می تواند با ترانسمیتر HART ارتباط برقرار کند

حال این کامپیوتر خارجی با استفاده از مخابره ی داده های دیجیتال توانایی مانیتور کردن جزئیات عملکرد ترانسمیتر ، پیکر بندی ترانسمیتر ،عوض کردن رنج اندازه گیری ،و انجام مجموعه ای از توابع اضافی را خواهد داشت.
توصیف دستگاه (Device Description ) یا اصطلاحات فایل DD، مشابه فایل درایور پرینتر ،اسکنر ، یا هر دستگاه جانبی پیچیده دیگر می باشد که به کامپیوتر یاد می دهد که چگونه باید پارامتر های درون میکرو کنترلر دستگاه های فیلد (Field instrument) دسترسی پیدا کند.

بدون یک فایل DD مناسب بارگذاری شده بر روی کامپیوتر ،ممکن است بسیاری از پارامتر ها دستگاه فیلد غیر قابل دسترس باشند.
یک جایگزین مناسب برای کامپیوتر شخصی و مودم هارت یک دستگاه دستی خاص است که HART communicator نامیده می شود. دو مدل مختلف از این دستگاه(HART communicator 375 و HART communicator 475) که در ایران رایج ترین می باشد.

نام دوره: آموزش نصب و کالیبراسیون سیستم های پراکسیمیتی بنتلی نوادا

کد دوره: PTSC3300XL

مدرس دوره: جناب آقای مهندس شاملو ( مهندس ارشد ارتعاشات شرکت یکان تجهیز )

طول دوره  : 8 ساعت ( 1 روز )

پیش نیاز: دانش عمومی و مقدماتی برق و الکترونیک

سر فصل های دوره تخصصی نصب و کالیبراسیون سیستم های پراکسیمیتی بنتلی نوادا:

• اصول اندازه گیری ارتعاش ٬ انواع ارتعاش و روشهای اندازه گیری ارتعاش
• تاریخچه تجهیزات و سیستمهای بنتلی نوادا (Bently Nevada)
• شناخت ٬ معرفی و طراحی بر پایه 3300 proximity transducer system
• بررسی پراکسیمیتر در سیستم لرزش Bently Nevada 3500
• نحوه کار پراکسیمیتر Proximitor و پراب Probe و محاسبات مربوط به آن و اصول کالیبراسیون
• بررسی ASF و ISF و نحوه محاسبه آنها
• آشنایی با دستگاه TK 3

بعد از این دوره شما خواهید توانست به صورت استاندارد تجهیزات پراکسیمیتی بنتلی نوادا Bently Nevada را نصب و کالیبره نمایید.

نام دوره: آموزش سیستم مانیتورینگ لرزش 3500 بنتلی نوادا

کد دوره: B.N3500-1

مدرس دوره: جناب آقای مهندس شاملو ( مهندس ارشد ارتعاشات شرکت یکان تجهیز )

طول دوره  : 24 ساعت ( 3 روز )

پیش نیاز: آشنایی، استفاده و کالیبراسیون سیستم پراکسیمیتی بنتلی نوادا ( کد دوره PTSC3300XL )

سر فصل های دوره تخصصی سیستمهای لرزش بنتلی نوادا Bently Nevada مبتنی بر سیستم مانیتورینگ 3500:

• اصول اندازه گیری ارتعاش ٬ انواع ارتعاش و روشهای اندازه گیری ارتعاش
• تاریخچه تجهیزات و سیستمهای بنتلی نوادا
• اشنایی با کی فیزور
• نحوه اتصال به زمین و استفاده از Safety Barriers
• شناخت ٬ معرفی و طراحی بر پایه 3000 proximity transducer system
• شناخت ٬ معرفی و طراحی بر پایه 7200 proximity transducer system
• شناخت ٬ معرفی و طراحی بر پایه 3300 proximity transducer system
• آشنایی با کارت های سیستم لرزش Bently Nevada 3500
• اشنایی و پیکربندی رک در سیستم Bently Nevada 3500
• بررسی و پیکربندی POWER SUPPLY MODULES 3500/15
• بررسی و پیکربندی RACK INTERFACE MODULE 3500/20
• بررسی و پیکربندی TRANSIENT DATA INTERFACE 3500/22
• بررسی و پیکربندی KEYPHASOR MODULE 3500/25
• بررسی و پیکربندی REALY MODULES 3500/32,33
• بررسی و پیکربندی PROXIMITY MODULE 3500/40,40M
• بررسی و پیکربندی PROXIMITY/SEISIMIC MODULE 3500/42,42M

بعد از این دوره شما آشنایی کاملی با سیستم مانیتورینگ پایه 3500 بنتلی نوادا (Bently Nevada) خواهید داشت و خواهید توانست به صورت حرفه ایی آن را پیکربندی نموده و استفاده نمایید.

شرکت بنتلی نوادا توسط Donald E. Bently  تاسیس گردید . بنتلی در سال 1950 دانشجوی کارشناسی ارشد برق بود و در یک شرکت هوا فضا مشغول به کار بوده  که وظیفه ان کار  بر روی سیستم کنترل هواپیما بوده است.

در ان زمان سیستمها عمدتا هیدرولیکی و مکانیکی بودند و به تازگی شرکتها از سنسورهای الکترونیکی برا جایگزین کردن سیستمهای هیدرولیکی استفاده می کردند.

در این زمان بنتلی با سنسورهای جریان گردابی ونحوه کار این سنسورها آشنا گردید.

در سال 1956 بنتلی شرکت خود را در کاراجش در شهر برکلی کالیفرنیا تاسیس کرد و هر چند سازنده اصلی سنسورهای جریان گردابی (EDDY CURRENT) شرکت دیگری بود ( در سال 1958 سنسورهای جریان گردابی برای جایگزینی سوئیچ های مکانیکی توسط شرکت Pepperl + Fuchs ابداع گردید) ولی او اولین کسی بود که این سنسورها را ترازیستوری نمود و ان را تجاری کرد.

این شرکت در اکتبر سال 1961 به شهر کوچک میندن نودا نقل مکان نمود و به عنوان شرکت بنتلی نوادا ( BENTLY NEVADA ) شروع به کار نمود که تا کنون ادامه دارد.

در اوایل شرکت بنتلی نودا سنسورهای جریان گردابی را در آزمایشگاهها مورد استفاده قرار می داد و از این سنسورها در صنعت استفاده نمی گردید و اغلب به عنوان یک رفرنس الکترونیکی استفاده می شد.

از جمله استفاده این سنسورها در ازمایشگاها اندازه گیری فاصله بسیار کمه بین نوک سنسور و یک سطح رسانا مانند یک دیسک فی بود.

در اوایل سال 1960 سازندگان توربو ماشین ها از این نوع سنسور برای اندازه گیر لرزش استفاده نمودند و توانستند به صورت مستقیم و آنلاین لرزش یه شفت دوار را مشاهده نمایند.

قبل از معرفی به اصطلاح Bently Neavada Probe  لرزش شفت به صورت غیر مستقیم و اندازه گیری لرزش پوسته توربو ماشین اندازه گیری می شد.

با توجه به اینکه در ماشینهایی که از یاتاقانهای ژورنال استفاده می کنند ارتعاش شفت بخاطر فیلم روغنی که وجود دارد به درستی به پوسته منتقل نمیشود لذا این سنسور به سرعت به عنوان اندازه گیری ارتعاش شفت مطرح و مورد استفاده در انواع توربینها ٬ موتورهای  الکتریکی٬  ژنراتورها و دیگر تجهیزات دوار با توان 1000 اسب بخار قرار گرفت.

در ابتده شرکت بنتلی نوادا Bently Nevada فقط فروشنده این نوع از سنسورها بود و با این حال تقاضای زیادی برای سیستمهای کنترل و نظارتی نیز وجود داشت به همین دلیل این شرکت در سال 1967 اولین سری از مانیتورهای لرزش را که به سری 5000 معروف می باشد روانه بازرا نمود که با استقبال بسیار زیادی مواجه گردید.

شرکت بنتلی نوادا در فوریه سال 2002 به شرکت جنرال الکتریک فروخته شده و از آن سال تا کنون به عنوان زیر مجموعه شرکت جنرال الکتریک با همان برند مطرح بنتلی نوادا Bently Nevada  فعالیت می نماید.

بنیانگدار شرکت بنتلی نودا Bently Nevada ٬ Donald E. Bently٬ در تاریخ 1 اکتبر 2012 در سن 88 سالگی بدرود حیات نمود.

نویسنده: جناب آقای مهندس شاملو ( مهندس ارشد ارتعاشات شرکت یکان تجهیز )

لرزش یا همان ارتعاشات مکانیکی به نوعی از حرکت سیستمهای دینامیکی اطلاق می شود که به صورت نوسانی  (رفت و برگشتی) صورت پذیرفته و حرکت در یک بازه زمانی ( ارتعاش) تکرار شود.
 
این نوع حرکت را در ساده ترین شکل می توان با یک جرم و یک فنر شبیه سازی کرد. با القاء یک تغییر مکان اولیه به جرم متصل به فنر و رها کردن آن، حرکت نوسانی رخ می دهد که می توان دامنه آن را به کمک یک تابع سینوسی بیان نمود.

مفاهیم اولیه ارتعاشات

مشخصه های مهم حرکت ارتعاشی (لرزش) عبارتند از:

دامنه، که معیاری از شدت ارتعاش (لرزش) است.

فرکانس یا تواتر، که معیاری از نرخ حرکت در واحد زمان است. 

فاز، که توالی حرکت را نسبت به یک مرجع مشخص می سنجد.

  
دامنه ارتعاش را می توان از طریق سه پارامتر مختلف بیان کرد:

جابجایی

سرعت 

شتاب

  
جابجایی چیست؟

پارامتر اولیه دامنه که در مورد سیستم جرم و فنر، موقعیت جرم را در هر لحظه به دست می دهد.

 
واحدهای اندازه گیری جابجایی:

 
در سیستم SI        :μm
در سیستم اینچی:     mils که برابر یک هزارم اینچ است.

منظور از سرعت چیست؟

سرعت، از نظر ریاضی مشتق جابجایی است که نرخ تغییرات جابجایی در واحد زمان را نشان می دهد.

 
واحدهای اندازه گیری سرعت:

  
در سیستم متری:    mm/s

در سیستم اینچی:    in/s
  

منظور از شتاب چیست؟

  
شتاب از نظر ریاضی، مشتق سرعت است و نرخ تغییرات سرعت در واحد زمان را نشان می دهد.

  
واحدهای اندازه گیری شتاب:

  
در سیستم متری:    g  و یا m/s2
در سیستم اینچی:      g   و    یا in/s2
 
چه ارتباطی میان جابجایی سرعت و شتاب وجود دارد؟

به طور کلی دامنه هر موج سینوسی را به سه شکل می توان تعیین کرد:
 
مقدار 0-p (صفر تا پیک)
مقدار p-p
مقدار rms یا مقدار مؤثر
مقدار میانگین

شکل زیر را ببینید:

منظور از فرکانس و فاز ارتعاشات چیست؟

زمانی حرکت (T) بازه زمانی است که سیکل ارتعاشی خود راتکرار می کند. فرکانس ارتعاشات در واقع عکس زمانی است.

واحدهای اندازه گیری فرکانس:
Hertz = 1 / s
cpm= Cycle per minute  
cps= Cycle per second

که داریم:
                       
1Hz = 1 cps = 60 cpm        
 
فاز، همیشه نسبت به یک مرجع سنجیده می شود و توالی حرکت را نسبت به آن نشان می دهد.
واحد اندازه گیری فاز:
درجه

به طور کلی دو نوع نیروی استاتیکی و دینامیکی در ماشین آلات وجود دارد. نیروهای ارتعاش زا از نوع نیروهای دینامیکی هستند که بر اثر وجود کاستی هایی در ماشین ایجاد می شوند. برخی از زمینه های بروز کاستی (اختلاف از حالت ایده آل) عبارتند از:

 
- محدودیتهای طراحی
- محدودیتهای ساخت
- اشکال در نصب اولیه
- اشکالات بهره برداری
- بروز اشکالات در حین تعمیرات
- و .
از آنجاییکه رسیدن به حالت ایده آل امکان پذیر نیست، همیشه تا حدی لرزش  و ارتعاش در ماشین آلات وجود دارد که مجاز شمرده می شود. اما با گذشت زمان و بر اثر بروز اشکالات بعدی، بعضاً ارتعاشات نسبت به حد مجاز افزایش می یابد که با آنالیز و انجام اقدام اصلاحی مناسب، می توان وضعیت را به حالت قبل برگرداند.

  
رابطه زیر میزان ارتعاش ماشین را تعیین می کند:
 
 
    Vibration = Vibratory Force / Impedance
 
نیروهای ارتعاش زا در داخل ماشین و معمولاً در سیستم روتور (یعنی بخش در حال دوران) تولید می شوند. امپدانس از مشخصات هر سیستم مکانیکی و از جمله ماشین آلات دوار است و مسیر انتقال ارتعاش را توصیف می کند.

ارتعاشاتی که معمولاً از روی بخش ساکن (استاتور) ماشین آلات و به ویژه از روی هوزینگ بیرینگ اندازه گیری می شود، تحت تأثیر دو پارامتر فوق است.

اکنون دو پارامتر فوق (یعنی نیروهای ارتعاش زا و امپدانس) را جداگانه بررسی می کنیم.

 
 
نیروهای ارتعاش زا (Vibratory Forces)
 
برخی از عوامل ایجاد نیروهای ارتعاش زا در ماشین آلات، عبارتند از:
 
- میس الایمنت
- نامیزانی جرمی
- سایش اجزا و قطعات
- نیروهای آئرودینامیکی و هیدرودینامیکی
- نیروهای الکترومغناطیسی
- تماس قطعات متحرک و ثابت
- اصطکاک
- . . .
 
امپدانس (Impedance)
امپدانس و یا مقاومت مکانیکی در برابر حرکت، از خصوصیات هر سیستم مکانیکی است که سه مؤلفه دارد:

            1- جرم     2- سفتی     3- میرایی (دمپینگ)

 
 برخی عوامل بدون اینکه از خود نیرویی تولید کنند و تنها از طریق تاثیر بر امپدانس، منجر به تشدید ارتعاش می شوند. مهمترین آنها عبارتند از:
 
- لقی مکانیکی
- تحریک فرکانسهای طبیعی اجزاء (رزونانس)
- ضعف در فونداسیون و یا شاسی ماشین آلات
- ضعیف بودن سازه (استراکچر)
- . . .
 
 

ارتعاشات به عنوان مشخص کننده وضعیت تجهیز

ارتعاشات هر تجهیز دوار (چه از نظر دامنه و چه از نظر سایر مشخصات ارتعاشات) ارتباط مستقیمی با وضعیت آن دارد و هرگونه تغییر هر چند جزئی در وضعیت تجهیز (از هر نظر) با تغییر در وضعیت ارتعاشات آن همراه خواهد بود.

 
 
منظور از تغییر در وضعیت تجهیز چیست؟
 
- تغییر در شرایط بهره برداری تجهیز
- بروز اشکال (مکانیکی، الکتریکی، . . . ) در تجهیز
- تغییر بار وارد بر تجهیز
- . . .
 
لذا اندازه گیری و تحلیل ارتعاشات یکی از تکنیکهای اصلی برای پایش وضعیت (مانیتورینگ) تجهیزات و ماشین آلات دوار به شمار می رود.

برخی عیوب قابل شناسایی از طریق تحلیل ارتعاش

برخی از عیوبی که به کمک ارتعاش سنجی و تحلیل سیگنال لرزش ماشین آلات شناسایی می شوند:
 نامیزانی جرمی (آنبالانسی)
میس الایمنت (نا هم راستایی)
 رزونانس (تشدید)
لقی مکانیکی
خرابی بیرینگ
خرابی چرخ دنده
خارج از مرکزی
شفت خمیده
فونداسیون معیوب
اشکالات الکتریکی
اشکالات آئرودینامیکی و هیدرودینامیکی
خرابی کوپلینگ
خرابی تسمه و پولی
 اشکالات پایپینگ
اعوجاج پوسته
و . . .
 

نکته مهم و کلیدی در عیب یابی از طریق تحلیل ارتعاشات این است که:
 
هر عیبی در تجهیزات دوار، لرزش و ارتعاشی با مشخصات خاص خود (از لحاظ دامنه، فرکانس، فاز و .) ایجاد می نماید.

برخی از تکنیکهای رایج تحلیل ارتعاشات در کاربردهای مختلف و به ویژه موضوع پایش وضعیت و مانیتورینگ تجهیزات دوار عبارتند از:

 
- تحلیل مقدار کلی ارتعاشات
- پارامترها و مشخصه های بیرینگهای غلتشی (BCU، BP، Crest factor، k-factor، PeakVue، SEE و . )
- آنالیز طیف فرکانسی (آنالیز FFT یا Spectrum)
- تحلیل شکل موج زمانی لرزش
 - آنالیز Envelope یا دمودولاسیون سیگنال لرزش
- آنالیز کپستروم
- تحلیل زاویه فاز
- تحلیل Run up و Coast Down (منحنی بود، منحنی نایکویست، منحنی مرکز شفت، منحنی آبشاری یا واتر فال)
- آنالیز اُربیت (لسیژوا)
- و .
 
در ادامه ابتدا برخی از تکنیکهای فوق به اختصار معرفی می شوند و سپس موضوع "تشخیص عیوب رایج تجهیزات دوار از طریق تحلیل فرکانسی سیگنال لرزش و تحلیل زاویه فاز" را با تفصیل بیشتر دنبال خواهیم کرد.

تحلیل مقدار کلی ارتعاشات برای پایش وضعیت

این روش به عنوان ساده ترین تکنیک برای ارزیابی وضعیت ماشین آلات دوار بکار می رود. استانداردهای مختلفی نیز برای تعیین مقادیر مجاز ارتعاشات وجود دارند که از آن جمله ISO 10816 است که در بخش معرفی منابع به آن پرداخته شد. شایان ذکر است با توجه به الگوی 7-4-2 به ترتیب و از کم به زیاد، میزان ارتعاش نرمال ماشین در جهات محوری، عمودی و افقی رخ می دهد. البته این یک قاعده سر انگشتی است و ممکن است در برخی موارد صادق نباشد، اما صحت آن در اغلب موارد به اثبات رسیده است. لذا با توجه به چگونگی تغییر این الگو می توان برخی از اشکالات را حتی بدون در دست داشتن منحنی فرکانسی حدس زد.

آنالیز طیف فرکانسی (آنالیز FFT یا Spectrum) برای مراقبت وضعیت و عیب یابی

این تکنیک بدون شک یکی از مهم ترین تکنیکهای رایج تحلیل سیگنال ارتعاشی است که کاربرد شایانی در پایش وضعیت و تشخیص عیوب ماشینهای دوار دارد. پس از یکسری پردازشهای اولیه بر روی سیگنال ارتعاشات، برای به دست آوردن منحنی طیف فرکانسی از الگوریتم FFT یا تبدیل فوریه سریع استفاده می گردد. لذا به منحنی فرکانسی گاهی اوقات منحنی FFT نیز گفته می شود.

به طور کلی عیوب مختلف، منجر به ایجاد طیفهای فرکانسی خاص خود می شوند که این موضوع در ادامه مباحث عیب یابی دنبال خواهد شد.

تحلیل شکل موج زمانی ارتعاش و کاربرد آن برای مراقبت وضعیت و عیب یابی

شکل موج ارتعاشات، در واقع سیگنال ارتعاشات بدون تقریباً هیچگونه پردازشی است و لذا در تحلیل دینامیکی ماشین از اهمیت خاصی برخوردار است. در واقع برخی عیوب نظیر شکستگی چرخ دنده ها، عیوبی که pulse ایجاد می کنند، ارتعاشات ضربانی (beat)، پدیده مدولاسیون و . از طریق تحلیل شکل موج لرزش آسان تر تشخیص داده می شوند.

آنالیز زاویه فاز و کاربرد آن برای تشخیص عیوب تجهیزات دوار

از طریق مقایسه مقادیر زاویه فاز ارتعاش در نقاط و جهات مختلف اندازه گیری بر روی ماشین یا هر سازه دیگری، می توان شمایی از چگونگی حرکت اجزاء مختلف آن نسبت به یکدیگر به دست آورد. در برخی موارد، مشخصات فرکانسی لرزش ناشی از عیوب مختلف، مشابه یکدیگر می باشد و لذا تمایز بین این عیوب تنها از طریق منحنی اسپکتروم امکان پذیر نخواهد بود. در ایینگونه موارد می بایست از سایر مشخصات سیگنال ارتعاشی (لرزش) مانند زاویه فاز برای تفکیک عیوب از هم استفاده کرد، چون علیرغم تشابه منحنی های فرکانسی (اسپکتروم)، الگوی زاویه فاز در مورد اشکالات مختلف، متمایز می باشد. به طور کلی برخی از کاربردهای زاویه فاز عبارتند از:

 
- تشخیص ترک در شفت
- بالانس دینامیکی
- تشخیص رزونانس و سرعت بحرانی
- به دست آوردن شکل مودها
- تشخیص نامیزانی جرمی، میس الایمنت و شفت خمیده از یکدیگر
- و .

 عیوب مختلفی که برای ماشین آلات دوار رخ می دهند، هرکدام همراه با رفتار دینامیکی خاص خود و به تعبیر دیگر با مشخصه های ارتعاشی ویژه ای رخ می دهد. یکی از مشخصه های مهم ارتعاش، فرکانس ارتعاشی است و به ویژه ارتباط آن با فرکانس کاری ماشین (دور ماشین) در بسیاری از موارد تعیین کننده نوع عیب و یا حداقل ناحیه آن می باشد.

 
دقت کنید که معمولاً لرزش اندازه گیری شده از روی ماشین، یک سیگنال پیچیده و ترکیبی از چندین سیگنال ارتعاشی با فرکانسهای مختلف است. آنالیز فرکانسی که به آن آنالیز FFT یا اسپکتروم نیز می گویند، یک فرآیند پردازش سیگنال است که به کمک آن محتوای فرکانسی سیگنال ارتعاشی به دست می آید. در منحنی های FFT، محور افقی فرکانس و محور عمودی دامنه ارتعاش را نشان می دهد. همانطور که گفته شد، در بسیاری از عیوب، فرکانس ارتعاشات ایجاد شده با دور ماشین ارتباط دارد و در واقع هارمونیکها و یا به عبارت دیگر مضارب صحیحی از دور ماشین در منحنی FFT دیده می شود. این مضارب را به شکل 1xRPM، 2xRPM، 3xRPM و . . . نشان می دهند.
 
جداول زیادی وجود دارد که مشخصات فرکانسی عیوب رایج را بیان نموده که یک نمونه ساده شده از این جداول را در زیر می بینید. ردیف اول نوع عیب، ردیف دوم فرکانسهای مربوطه و ردیف سوم جهتی که ارتعاشات در آن بالاتر است را نشان می دهد.

علم ارتعاشات (مشتمل بر اندازه گیری و تحلیل ارتعاش) کاربردهای زیادی در صنعت دارد که برخی از آنها عبارتند از:

     - طراحی دینامیکی ماشین آلات و سازه ها (تحلیل روتور دینامیک - آنالیز مودال)

     - تستهای کنترل کیفیت

     - تست پذیرش تجهیزات پس از نصب (Acceptance Testing)

     - طراحی سیستمهای کنترل و ایزوله کردن ارتعاشات

     - پایش وضعیت (کاندیشن مانیتورینگ)، حفاظت فنی و عیب یابی ماشین آلات

در چند سری از مقالات آیتم آخر یعنی "پایش وضعیت (کاندیشن مانیتورینگ)، حفاظت فنی و عیب یابی ماشین آلات" از طریق  ارتعاش سنجی (اندازه گیری و تحلیل ارتعاشات) مورد کاوش قرار می گیرد. موضوعاتی همچون:

     - مفاهیم اولیه ارتعاشات و حرکت ارتعاشی

     - کاربردهای اندازه گیری و تحلیل ارتعاشات

     - روشهای پیاده سازی برنامه پایش وضعیت (CM) بر مبنای ارتعاش سنجی (لرزه نگاری)

     - روشهای عیب یابی ماشین آلات از طریق ارتعاش سنجی و تحلیل سگینال ارتعاشی (روشها و تکنیکهای آنالیز ارتعاشات)

     - مطالعات موردی (Case Study)

     - و . . .

زمانی حرکت (T) بازه زمانی است که سیکل ارتعاشی خود راتکرار می کند. فرکانس ارتعاشات در واقع عکس زمانی است.

واحدهای اندازه گیری فرکانس:

Hertz = 1 / s

cpm   = Cycle per minute

cps     = Cycle per second

که داریم:
1Hz = 1 cps = 60 cpm

منظور از فاز چیست؟

فاز، همیشه نسبت به یک مرجع سنجیده می شود و توالی حرکت را نسبت به آن نشان می دهد.

واحد اندازه گیری فاز:

درجه ()

ترانسرهای لرزشی (Seismic) معمولاً برای مواقعی که فرکانس ارتعاشات بالا می‌باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترانسرهای مجاورتی (Proximity) معمولا برای مواقعی که فرکانس ارتعاشات پایین باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای سفارش انواع ترانسرها و سیستم‌های مانیتورینگ ارتعاشات برندهای معتبر از جمله بنتلی‌نوادا و متریکس با ما تماس بگیرید.

تجهیزات دوار دارای انواع مختلفی هستند که دارای کاربرد بسیار گسترده‌ای در صنایع مختلف نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، هوافضا، آب و فاضلاب و . دارند. برخی از این تجهیزات عبارت‌اند از:

توربین گاز
توربین بخار
توربین باد
کمپرسور
اکسپندر
پمپ
فن
بلوئر
توربوشارژر
موتور جت هوایی
.
یکی از پارامترهای اساسی که در زمان تست مکانیکی تجهیزات دوار مورد بررسی قرار می‌گیرد، میزان ارتعاشات دستگاه است. میزان ارتعاشات دستگاه همچنین در هنگام کارکرد دستگاه نیز می‌تواند مورد پایش قرار گیرد که اصطلاحاً به آن «پایش وضعیت» یا Condition Monitoring می‌گویند.

مهمترین استانداردی که در زمینه‌ی اندازه‌گیری و مانیتورینگ ارتعاشات تجهیزات دوار نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد،‌ استاندارد API 670 می‌باشد.

سنسورهای لرزش در دسته‌بندی‌های زیر قرار می‌گیرند:

ترانسرهای لرزشی (Seismic Transducers) که شتاب‌سنج‌ها (Accelerometers) و سرعت‌سنج‌ها (Velocitymeters) جز این دسته‌بندی به شمار می‌روند.
ترانسرهای جابجایی (Displacement Tranducers) که به آن ترانسرهای مجاورتی (Proximity Tranducers) نیز می‌گویند.

انواع روش‌های اندازه‌گیری ارتعاشات در تجهیزات دوار

ترانسرهای لرزشی (Seismic) معمولاً برای مواقعی که فرکانس ارتعاشات بالا می‌باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ترانسرهای مجاورتی (Proximity) معمولا برای مواقعی که فرکانس ارتعاشات پایین باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استفاده همزمان سنسورهای ارتعاشی از نوع سرعت‌سنج B&K که بر روی بدنه نصب شده است و سنسورهای ارتعاشی از نوع جابجایی (پروکسیمیتی) برند بنتلی نوادا

بیشترِ سنسورها و ترانسرهای ارتعاشی دارای خروجی ولتاژ متناسب با ارتعاشات هستند. سیگنال خروجی به صورت ولتاژ Peak to Peak، ولتاژ Peak و یا ولتاژ RMS می‌باشد.

برای اندازه‌گیری ارتعاشات شعاعی شفت یک تجهیز دوار با استفاده از سنسورهای مجاورتی، دو سنسور ارتعاشس در زاویه‌ی 90 درجه نسبت به هم قرار می‌گیرند.

سنسورهای مجاورتی (Proximity) بنتلی‌نوادا که در مجاورت شفت پرسرعت یک کمپرسور سانتریفیوژ نصب شده است.

برای اندازه‌گیری ارتعاشات محوری شفت یک تجهیز دوار معمولا سنسور مجاورتی در انتهای شفت نصب می‌شود. تعداد 2 عدد سنسور برای این کار پیشنهاد می‌شود، هرچند وجود یک سنسور نیز کفایت می‌کند.

سنسور مجاورتی (Proximity) بنتلی‌نوادا که در انتهای شفت کم‌سرعت یک کمپرسور سانتریفیوژ نصب شده است.

بنتلی‌نوادا و متریکس و بی‌ اند‌ کی از جمله سازندگان مطرح جهانی در زمینه‌ی تولید ترانسرها و تجهیزات اندازه‌گیری و مانیتورینگ ارتعاشات  می‌باشند.

برای سفارش انواع ترانسرها و سیستم‌های مانیتورینگ ارتعاشات برندهای معتبر از جمله بنتلی‌نوادا ، متریکس و بی‌ اند‌ کی با ما تماس بگیرید.

طبق استاندارد API 672 یا API 617 که مخصوص کمپرسورهای سانتریفیوژ است، میزان ارتعاش (جابجایی) شعاعی و محوری شافت کمپرسور ساخته شده در هنگام تست مکانیکی آن باید از مقدار تعیین شده در این استاندارد کمتر باشد.

یکی از پارامترهای مهم در تست مکانیکی تجهیزات دوار صنایع نفت و گاز، ارتعاشات آن می‌باشد. این پارامتر همچنین در پایش وضعیت دستگاه نیز اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد. تمام استانداردها نفت و گاز همچون API حداقل‌هایی را برای این پارامتر در نظر می‌گیرند.

به عنوان نمونه، طبق استاندارد API 672 یا API 617 که مخصوص کمپرسورهای سانتریفیوژ است، میزان ارتعاش (جابجایی) شعاعی و محوری شافت کمپرسور ساخته شده در هنگام تست مکانیکی آن باید از مقدار تعیین شده در این استاندارد کمتر باشد.

شکل زیر، شیوه‌ی نصب پروب‌های ارتعاشی شعاعی و محوری به منظور اندازه‌گیری ارتعاشات شافت کمپرسور سانتریفیوژ را نشان می‌دهد. سنسورهای مورد استفاده در این تست، از نوع 3300 بنتلی نوادا می‌باشند.

شیوه نصب سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensor) بنتلی نوادا جهت اندازه‌گیری ارتعاشات شعاعی شفت پرسرعت یک کمپرسور سانتریفیوژ

شیوه نصب سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensor) بنتلی نوادا جهت اندازه‌گیری ارتعاشات محوری شفت یک کمپرسور سانتریفیوژ

ماژول‌های تطبیق سیگنال سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensor) بنتلی نوادا جهت اندازه‌گیری ارتعاشات محوری شفت یک کمپرسور سانتریفیوژ

یادداشت:

بنتلی نوادا (Bently Nevada) یک برند معتبر در زمینه‌ی اندازه‌گیری ارتعاشات و پایش وضعیت است. پیشتر، این برند به صورت مستقل فعالیت می‌کرد اما در حال حاضر به عنوان زیرمجموعه جنرال الکتریک فعالیت می‌کند. در صنایع نفت و گاز ایران نیز از محصولات بنتلی نوادا استفاده می‌شود.

سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensors) سری 3300 و دستگاه‌های مانیتورینگ تجهیزات سری 3500، از محصولات بسیار پرکاربرد و شناخته شده‌ی این برند می‌باشند.

سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensors) سری 3300 بنتلی نوادا

سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensors) سری 3300 بنتلی نوادا به همراه واحدهای تطبیق سیگنال

دستگاه‌های مانیتورینگ ارتعاشات ماشین‌آلات سری 3500 بنتلی نوادا

سنسورهای مجاورتی پپرل فوکس یا همان پراکسیمیتی سنسور  (Proximity Sensor Pepperl+Fuchs) نوعی حسگر است که قادر به تشخیص اجسام نزدیک بدون هیچ گونه تماس فیزیکی است. یک حسگر مجاورتی اغلب یک میدان الکترو مغناطیسی یا الکترواستاتیکی و یا پرتویی از تشعشعات الکترومغناطیسی (به عنوان مثال، پرتو مادون قرمز) را از خود منتشر می‌کند و به دنبال تغییرات در محیط یا سیگنال‌های برگشتی می ماند،شی در حال حس شدن اغلب به عنوان هدف حسگر (Sensor Target) شناخته می شود.سنسورهای پراکسیمیتی به دلیل عدم وجود قسمت‌های مکانیکی و تماس فیزیکی بین حسگر و شی حس شده می توانند قایلیت اطمینان بالا و طول عمر کارکرد زیادی داشته باشند.

سنسورهای پراکسیمیتی Pepperl+Fuchs دارای انواع زیر می باشند :

1. پراکسیمیتی سنسور القایی پپرل فوکس  Inductive Proximity Sensors PEPPERL & FUCHS
2. پراکسیمیتی سنسور خازنی پپرل فوکس Capacitive Proximity Sensors PEPPERL & FUCHS
3. پراکسیمیتی سنسور های میدان مغناطیسی پپرل فوکس  Magnetic field Proximity sensor PEPPERL & FUCHS

سایر محصولات ارتعاش سنج این شرکت را می توانید از سایت رسمی شرکت  پپرل فوکس (PEPPERL & FUCHS) مشاهده کرده و برای ما استعلام قیمت خود را ارسال نمایید.

سایت فروش:  yekan-co.ir

بنتلی نوادا (Bently Nevada) یک برند معتبر در زمینه‌ی اندازه‌گیری ارتعاشات و پایش وضعیت است و دارای محصولاتی از جمله:

• سنسورهای لرزشی بنتلی نوادا (Benly Nevada Vibration Sensors)
• ترنسمیترهای لرزشی بنتلی نوادا (Benly Nevada Vibration Transmitters)
• سوئیچ های لرزشی بنتلی نوادا   (Benly Nevada Vibration Switches)
• سنسورهای مجاورتی بنتلی نوادا  (Benly Nevada Proximity Sensors)
• ترانسرهای لرزشی بنتلی نوادا (Benly Nevada Vibration Transducers)
• .

شرکت بنتلی نوادا (Bently Nevada) زیر مجموعه شرکت جنرال الکتریک قرار گرفته است. محصولات بنتلی نوادا در صنایع نفت و گاز ایران استفاده فراوانی دارند.

سنسورهای Proximatly یکی از انواع سنسورهای پرکاربرد در صنعت و مورد توجه در سوالات مصاحبه است که به چند گروه تقسیم می شوند:
۱-نوری     ۲-خازنی      ۳-القایی       ۴-التراسونیک  

کاربرد این سنسورها برای اشکارسازی حضور اجسام است.مثلا در شمارشگرهای اجسام یا یک محرک در مدارات یکی پس از دیگری یا یکی به جای دیگری بکارمی رود تاکنترلر بفهمد یک عمل به اتمام رسیده و یک عمل دیگر را دستگاه انجام دهد.  

1-نوری:این نمونه سنسورها به دو صورت کار می کنند.یا دو  سنسور که به صورت ارسال و دریافت در مقابل هم هستند یا یک سنسور که قابلیت ارسال و دریافت امواج فروسرخ را دارد و در مقابل آن یک اینه قرار گرفته است.در صورتی که جسم امواج ارسالی را قطع کند نور به فتو ترانزیستور گیرنده نمی رسد وخاموش می شود و در نتیجه یک پالس به کنترلر ارسال می شود(سطح صفر).

نکته:دستگاههایی که با این سنسورها کار می کنند در صورت بروز خطا پاک بودن اینه ها وصحت ارسال و دریافت سنسورها راچک کنید.

۲-خازنی:این سنسورها همانند خازنها کار می کند و در صورت حظور جسم در میدان آن ظرفیتش تعغیر می کند ویک سگنال به کنترلر ارسال می کند(سطح صفر).

نکته:سنسورهای خازنی قابلیت اشکار سازی حضور هرنوع جسمی را دارند(پلاستیک.چوب .ف و)

۳-القایی:این سنسورها همانند یک سلف کار میکنند واز خاصیت القایی آن جهت اشکار سازی حضور جسم استفاده می شود.میدان دارای یک دامنه وفرکانس معین است در صورت حضور جسم نوسانات و دامنه صفر می شود ویک سیگنال(سطح صفر)به کنترلر ارسال می شود.

نکته:سنسورهای القایی فقط اجسام رسانی مغناطیسی را حس می کنند.و قدرت اشکار سازی جسم آنها به اندازه دامنه میدان تولیدی(ولتاز تغذیه)بستگی دارد.

۴-التراسونیک:این سنسور ها از امواج ما فوق صوت که در محدوده ۲۰تا ۵۰کیلو هرتز است اسفاه می کند.

کاربرد مهم آن استفاده در سرعت سنج ها و اشکارسازی سطح مخازن و اندازه گیری فلو و. است.

نحوه کار آن به این صورت است که با محاسبات سرعت موج و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت فاصله را اندازه گیری می کنند.این سنسورها به صورت پالسی کار میکنند مثلا در هر ۲ثانیه یکبار یک پالس ارسال و فاصله را اندازه ی می کند.

سنسورهای القایی سنسورهای بدون تماس هستند که اساسا بر مبنای مدارهای مغناطیسی بنانهاده شده اند ،از این رو به آنهاسنسورهای الکترومغناطیسی نیز می گویند.

ترانسمیتر وسیله ای است که یک سیگنال الکتریکی ضعیف را دریافت کرده و به سطوح قابل قبول برای کنترلرها و مدارهای الکترونیکی تبدیل می کند ، مثلأیک حلقه فیدبک سیگنالی در سطح میکروولت یا میلی ولت یا میلی آمپرتولید می کند و این سیگنال ضعیف می تواند با عبور از ترانسمیتر به سیگنالی در سطوح صفر تا ده ولت و یا4 تا 20 میلی آمپر تبدیل شود. ترانسمیترها عمومأ از قطعاتی مثلop-amp برای تقویت وخطی کردن این سطوح ضعیف سیگنال استفاده می کند . سنسورها و ملحقات آنها مثل ترانسرها را در گروه های بزرگی تحت عنوان ابزار دقیق قرار داده و آنها را براساس نوع انرژی قابل استفاده و روشهای تبدیل ، دسته بندی می کنند.

سنسور (sensor) یعنی حس کننده,و از کلمه  sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار ، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد.

سنسورهای بدون تماس:

سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با فاصله از جسم و بدون اتصال به آن عمل می کند مثلا  نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حسکرده و فعال می شوند. این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواندباعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم میگردد.

کاربرد این سنسورها در صنعت:

1- شمارش تولید: سنسورهای القائی، خازنی ونوری

2- کنترل حرکت پارچه و …: سنسور نوری و خازنی

3-تشخیص پارگی ورق: سنسورنوری

4- کنترل سطح مخازن: سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح

5- کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی

6- اندازه گیری سرعت: سنسور القائی و خازنی

7- کنترل تردد: سنسور نوری

8-اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القائی آنالوگ

مزایای سنسورهای بدون تماس:

سرعت سوئیچینگ(قطع و وصل)زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا  KHZ)25( کار می کنند.

طول عمر زیاد: بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار  وجرقه های حین کار و … دارای طول عمر زیادی هستند.

قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده هستند.

عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو وفشار نیازی نیست.

عدم ایجاد نویز در هنگام قطع وصل به دلیل استفاده ازنیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم(Bouncing Noise)ایجاد نمی شود.

انواع سنسورهای مجاورتی :

1-نوری:این نمونه سنسورها به دو صورت کار می کنند.یا دو  سنسور که به صورت ارسال و دریافت در مقابل هم هستند یا یک سنسور که قابلیت ارسال و دریافت امواج فروسرخ را دارد و در مقابل آن یک اینه قرار گرفته است.در صورتی که جسم امواج ارسالی را قطع کند نور به فتو ترانزیستور گیرنده نمی رسد وخاموش می شود و در نتیجه یک پالس به کنترلر ارسال می شود(سطح صفر).

نکته:دستگاههایی که با این سنسورها کار می کنند در صورت بروز خطا پاک بودن اینه ها وصحت ارسال و دریافت سنسورها راچک کنید.

۲-خازنی:این سنسورها همانند خازنها کار می کند و در صورت حظور جسم در میدان آن ظرفیتش تعغیر می کند ویک سگنال به کنترلر ارسال می کند(سطح صفر).

نکته:سنسورهای خازنی قابلیت اشکار سازی حضور هرنوع جسمی را دارند(پلاستیک.چوب .ف و)

۳-القایی:این سنسورها همانند یک سلف کار میکنند واز خاصیت القایی آن جهت اشکار سازی حضور جسم استفاده می شود.میدان دارای یک دامنه وفرکانس معین است در صورت حضور جسم نوسانات و دامنه صفر می شود ویک سیگنال(سطح صفر)به کنترلر ارسال می شود.

نکته:سنسورهای القایی فقط اجسام رسانی مغناطیسی را حس می کنند.و قدرت اشکار سازی جسم آنها به اندازه دامنه میدان تولیدی(ولتاز تغذیه)بستگی دارد.

۴-التراسونیک:این سنسور ها از امواج ما فوق صوت که در محدوده ۲۰تا ۵۰کیلو هرتز است اسفاه می کند.

کاربرد مهم آن استفاده در سرعت سنج ها و اشکارسازی سطح مخازن و اندازه گیری فلو و… است.

نحوه کار آن به این صورت است که با محاسبات سرعت موج و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت فاصله را اندازه گیری می کنند.این سنسورها به صورت پالسی کار میکنند مثلا در هر ۲ثانیه یکبار یک پالس ارسال و فاصله را اندازه ی می کند.

5- سنسورتشخیص کد رنگ:تشخیص نوار رنگی کاغذ های بسته بندی

تعریف ابزاردقیق

ابزاردقیق در بسیاری از صنایع تعاریف متفاوتی دارد اما برداشت ما از ابزاردقیق در صنعت نفت،پتروشیمی،صنایع غذایی،شیمیایی،سرامیک و آجر و صنایع پرکاربرد در کشورمان به این شرح می باشد ، علم و یا تخصصی که از زیر مجموعه های علم کنترل و برق بوده و به بررسی و اندازه گیری پارامترهایی همچون دما ، فشار ، فلو ، سطح سیالات ، مقادیر PH و غلظت گازها می پردازند.کاربرد ابزاردقیق بسیار و بسیار در پروسه های مختلف به چشم می خورد.شناخت سنسورها، ترانسمیترها، دستگاههای اندازه گیری و کنترل کننده ها  و انتخاب مناسب ترین تجهیزات در پروسه از وظایف مهندسین ابزاردقیق می باشد.شناخت تمام روشهای اندازه گیری دما ، اندازه گیری فشار ، اندازه گیری فلو ، اندازه گیری سطح سیالات شاید کار بسیار بیهوده ای باشد، زمانی شناخت و بررسی این موارد مهم می شود که هر کدام از روشها برای شرایط مختلف کاربرد دارد.

شناخت تجهیزات ابزاردقیق

• سنسورها
• ترانسمیترها
• ترانسر
• نمایشگرها
• کنترلر ها
• عنصر نهایی

تمام تجهیزات بالا از جمله تجهیزاتی می باشند که در یک پروسه کنترلی از آنها استفاده می شود به بیان ساده تر ابزاردقیق و تجهیزات آن در تمام پروسه های کنترلی نقشی بر عهده دارند در به معرفی و تعریف تک تک آنها می پردازیم.

سنسورها :

در تعریف کلی سنسور به هر وسیله ای که قادر به اندازه گیری و تبدیل کمیت های فیزیکی به الکتریکی باشد گفته می شود، کمیت های فیزیکی میتوانند دما ، رطوبت ، فشار ، وزن ، حجم ،مغناطیس و… نام برد وظیفه یک سنسور دما اندازه گیری مقدار دما و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می باشد،دما یکی از پرمصرف ترین پارامترهای  مورد استفاده دز اتوماسیون صنعتی و ابزاردقیق می باشد.

ترانسمیترها:

ترانسمیترها به طور کلی به تجهیزاتی گفته می شود که عمل اندازه گیری(سنسور) ، تبدیل و تقویت سیگنال ها را در یک مجموعه انجام میدهند.ترانسمیترها از تجهیزاتی هستند که در پروسه های بزرگ صنعتی کاربرد زیادی دارند زیرا فاصله ترانسمیترها از اتاق های کنترل بسیار زیاد بوده و فقط استفاده از ترانسمیتر است که در این شرایط منطقی به نظر می رسد.امروزه کاربرد سیگنالهای آنالوگی همچون ۴-۲۰ میلی آمپر در صنایع بزرگ بسیار کم رنگ تر شده است و از خصوصیات ترانسمیترها خروجی های دیجیتال به صورت پروتکل های صنعتی می توان اشاره کرد.خروجی هایی همچون پروفیباس – اترنت – اترکت – مدباس – فیلدباس – کن و… در این تجهیزات پرکاربرد هستند.

ترانسرها:

ترانسر ها در واقع مبدل های سیگنال های خروجی سنسورها به سیگنال های استاندارد هستند برای مثال استفاده از یک ترموکوپل با خروجی هایی در حد میلی ولت در صنعت کاملا اشتباه بود لذا در این مواقع میتوان از مبدل ترموکوپل به سیگنال ۰ – ۱۰ ولت استفاده کرد.ترانسر ها در کل یک مبدل هستند ولی شما قادر به این نیستید که خودتان یک سنسور را به آن متصل کنید زیرا این اتفاق در داخل کمپانی ها می افتد.

نمایشگرها:

برای نمایش مقدار پارامترهای اندازه گیری شده تجهیزات ابزاردقیق باید از نمایشگرهایی که ورودی های انها استاندارد می باشد استفاده کرد برای مثال برای نمایش مقدار فشار یک سنسور و یا مقدار دمای اندازه گیری شده توسط سنسور از نمایشگرهایی باید استفاده کرد که همان سنسور را پشتیبانی کرده و یا ورودی های استانداردی همچون ۰-۱۰ ولت ، ۴-۲۰ میلی آمپر را پشتیبانی می کنند.

کنترلرها:

مرحله بعد از اندازه گیری کنترل می باشد،فرض کنید شما در یک پروسه قصد کنترل دمای یک مخزن آب را دارید المانها و تجهیزاتی که برای این کار نیاز دارید به شرح زیر می باشد: کنترلر،ترانسمیتر دما و کنترل ولو که میزان انرژی گرمایشی را کنترل نماید که این انرژی میتواند حرارت آتش و کنترل ولو وظیفه کنترل گاز ورودی و یا انرژی تامین کننده می تواند گرمای بخار باشد که کنترل ولو مقدار دبی عبور بخار را کنترل میکند.

در پروسه بالا شما باید دمای اندازه گیری شده را از ترانسمیتر دریافت نمایید و کنترلر وظیفه کنترل مقدار انرژی گرمایشی را دارد که با میزان باز و بسته شدن کنترل ولو مقدار گرمای مخزن را کنترل می نماید.

عنصر نهایی :

همانطور که از نامش مشخص است مرحله آخر هر پروسه را عنصر نهایی انجام میدهد(البته اگر پروسه کنترل باشد) که در پروسه های مختلف این عنصر نهایی متفاوت می باشد شاید در یک پروسه عنصر نهایی یک کنترل ولو باشد،در پروسه ای دیگر یک موتور الکتریکی باشد،در پروسه ای دیگر جک های نیوماتیک و هیدرولیکی باشد و… . عملگرها در واقع همان عنصر نهایی هستند.

در قسمت ابزار دقیق انواع ابزاردقیق مورد نیاز پروسه های صنعتی معرفی میگردد . ابزار دقیق در حقیقت زیر ساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل میدهند و شامل ابزاری نظیر : انواع کنترلر ، نشاندهنده ، ترانسمیتر، رکوردر و. میباشند که این ابزار وظیفه اندازه گیری ، انتقال ، نمایش ، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی نظیر دما ، فشار، فلو ، سطح مایعات و . را در پروسه های صنعتی به شکلی دقیق بر دوش دارند. ابزار دقیق را میتوان به دو صورت دسته بندی کرد یکی از نظر نوع عملکرد این ابزار برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده دارند به کنترلر مشهورند و به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروفند و ابزار انتقال اطلاعات مقادیر برای مثال فشار ، فلو ، دما ، و سطح به صورت سیگنال های استاندارد که ، ترانسمیتر یا منتقل کننده نامیده میشوند .

ابزار دقیق را همچنین میتوان از نظر پارامتری که این ابزار بایستی عملیاتی بر روی آن انجام دهد دسته بندی کرد برای مثال بخشهای : ابزار دقیق مربوط به دما نظیر کنترلر دما ، ترانسمیتر دما و ترمومتر یا نمایشگر دما ، ابزار اندازه گیری و کنترل دقیق فشار ، فلومتر یا سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر فلو یا کنترل فلو ، ابزار سطح سنجی یا اندازه گیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آنها و ابزار سرعت سنجی ، ابزار رطوبت سنجی و

در این وب سایت هر دو دسته بندی مد نظر قرار گرفته و در حوزه ابزار دقیق شما میتوانید ابتدا با توجه به پارامتر مورد کنترل و اندازه گیری و یا با توجه به انتظاری که از این ابزار دارید به سراغ دسته بندی مناسب رفته ابزار مورد نیاز را به صورت دقیق انتخاب کنید .

بخشها به ترتیب اهمیت پارامتر به
فشار یا پرشر : Pressure
دما یا تمپریچر : Temperature
سطح یا لول : Level
فلو یا جریان : Flow

رطوبت : Humidity

و از نظر عملکرد به

میتر یا اندازه گیر یا نمایشگر: Meter
کنترلر : Controller
نشاندهنده یا ایندیکتور : Indicator
ترانسمیتر یا انتقال دهنده : Transmitter
کنترل ولو یا شیر کنترل : Valve or Control Valve
کالیبراتور : Calibrator

کوردر یا دیتالاگر یا ثبات : Recorder Or Logger

طبقه بندی شده است .

اولین فاکتور در انتخاب ابزار دقیق همانگونه که از نامش متوجه میشویم دقیق (Accurate) بودن آن یا است این مفهوم با نام accuracy یا دقت معمولا به صورت درصدی از مقادیر خوانده شده یا کل رنج اندازه گیری ابزار به صورت درصد در اطلاعات فنی تجهیز می آیند . برای مثال یک فشار سنج در محدوده اندازه گیری 100 بار با دقت یک درصد فول اسکیل ( کل رنج اندازه گیری ) با دقت مثبت و منفی یک بار برای هر عدد اندازه گیری شده دقیق است .

در انتخاب ابزار دقیق فاکتورهای بسیاری موثر است نظیر تکرار پذیری و .

شیر برقی وظیفه قطع و وصل جریان سیال را در لوله یا Pipe با اعمال فرمان برق دارد.

شناخت عملکرد سلونوئید ولو بسیار مهم است.

1- شیر برقی چیست؟

شیر برقی یا سلونوئید ولو وسیله‌ای است که برای کنترل جریان مایعات و گازها به کار برده می‌شود.
این شیر دارای یک بدنه‌ی فی و یک بوبین می‌باشد. بوبین، یک سیم‌پیچ با خاصیت مغناطیسی بالا است.
با تحریک کردن بوبین، میدان مغناطیسی بزرگی ایجاد شده و با وارد کردن نیرو به یک پیستون یا یک آرمیچر، تغییراتی ایجاد می‌شود.

اگر تعداد پورت‌های ورودی و خروجی یک شیر برقی ۲ عدد باشد، به این معناست که:
این شیر به صورت قطع یا وصل عمل کرده و تک حالته است (متناسب با آنکه NC یا NO باشد).
در صورتی‌که تعداد پورت‌های ورودی و خروجی به یک شیر برقی ۳ عدد باشد:
آن شیر برقی دوحالته (سه راهه) بوده و قادر به هدایت سیال در دو مسیر مختلف است.
در این حالت، از دو بوبین استفاده می‌شود.

2- شیر برقی چگونه کار می‌کند؟

شکل زیر ساختمان یک شیر برقی NC (در حالت عادی بسته) (normally closed) را نشان می‌دهد.

با توجه به شکل فوق، با رسیدن فرمان به بوبین، کویلِ بوبین تحریک شده و یک میدان مغناطیسی‌ بزرگ ایجاد می‌شود.
این میدان مغناطیسی باعث می‌شود که نیرویی بزرگ به پیستون وارد گردد و پیستون به بالا آمده و فنر را فشرده کند.
در نتیجه مسیر سیّال باز شده و سیال عبور می‌کند.
سپس با قطع ولتاژ ورودی به بوبین، نیروی مغناطیسی از بین رفته و فنر، پیستون را به حالت عادی خود باز می‌گرداند.
جنس پیستونی که استفاده می‌شود، بسیار مرغوب بوده و مانع از عبور سیال در شرایط عادی می‌گردد.

از شیرهای برقی در مصارف مختلفی از صنایع رنگ و رزین سازی گرفته تا ماشین لباس‌شویی خانگی و آبیاری اتوماتیک مزارع کشاورزی استفاده می‌شود.
وظیفه‌ی این شیرها، کنترل وضعیت سیالات مختلفی نظیر گاز، آب، نفت و مواد شیمیایی است.

3- کاربرد شیربرقی

سلونوئید ولوها برای کنترل سرعت جریان در سیستم ها و موتورهایی که با سیال و هوا کار می کنند، استفاده می شوند.

این نوع ولو هم چنین در

ماشین های لباسشویی
بویلرهای گازی
پمپ های هیدرولیکی
سیستم آب پاش صنعتی و اتوماتیک
صنایع نفت و گاز و پتروشیمی
سیستم تهویه مطبوع

هم استفاده می شوند.

شیر برقی ها می توانند برای کاربردهای مشخص سفارشی سازی شوند و برای کنترل سیال های مختلف مثل

هوا
گاز
بخار
نفت
استفاده شوند.

4- مزیت استفاده از سلونوئید ولو

سلونوئید ولو یک ولو کنترل الکترومغناطیسی است که به شیر برقی هم معروف است.

با استفاده از شیر برقی، دیگر نیازی به اپراتور نیست و ولو می تواند به صورت اتوماتیک باز یا بسته شود.

از جمله مزایای دیگر آن می توان به

سرعت بالا
قابلیت اطمینان بالا
قطع و وصل سریع
مصرف کم جریان
اشاره کرد.

5- انواع شیر برقی
تمام سلونوئید ولو ها، فارغ از نوع طراحی شان، جزء یکی از دو دسته کلی هستند

دایرکت اکتینگ (direct acting)
پایلوت (pilot)

1-5 شیربرقی دایرکت اکتینگ یا مستقیم
سلونوئید ولو مستقیم یک سیم پیچ است که به صورت مغناطیسی ولو را با یک حرکت مستقیم باز می کند.

سلونوئید ولو مستقیم، شفت و ولو را بدون اینکه نیازی به فشار بیرونی باشد، بالا می کشد.

2-5 شیربرقی پایلوت
دسته دوم شیر برقی پایلوت هستند که به آنها ولو ایندیرکت اکتینگ‌ (indirect acting) یا غیر مستقیم هم گفته می شود.

در این ولو ها پلانجر ورودی پایلوت را با استفاده از فشار باز می کند.

این شیر از دو قسمت جدا ساخته شده که بوسیله دیافراگم از هم جدا می شوند.

6- مقایسه شیر برقی مستقیم و غیر مستقیم
شیر برقی غیر مستقیم انرژی الکتریکی کمتری برای باز و بسته کردن نیاز دارد و معمولا نیاز دارد که
کل توان را برای باقی ماندن در حالت باز، ذخیره کند و عملکرد کندتری نسبت به شیربرقی مستقیم دارد.

شیربرقی های مستقیم برای باز کردن ولو نیازمند حداکثر توان هستند و می توانند حالت باز شیر را با توان کم حفظ کنند.

ولو های on/off (روشن – خاموش) ساده از مشهورترین ولوهای مورد استفاده در خطوط  فرآیندی هستند، چرا که
بیشتر خطوط فرآیندی تنها به قطع و وصل جریان نیازمندند.

شیر برقی ها می توانند در کارخانه ها و واحد هایی استفاده شوند که هوای فشرده در دسترس نیست.

تکنولوژی سایر سلونوئید ولو ها کمی پیچیده تر است به این معنی که میتوانند به طور نسبی جریان یا فشار را وابسته به سیگنال ورودی متغیر، کنترل کنند.

کلیدهای مجاورتی القائی به دسته ای از پراگسیمیتی سوئیچها گفته میشود که به صورت کلیدهائی غیر مکانیکی در اثر مجاورت با فات تحریک گردیده و حضور شیء را حس میکند .این کلیدهای مجاورتی القایی از پر مصرف ترین نمونۀ کلیدهای مجارتی بوده و در صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد .برای انتخاب این نمونه سنسور القائی بایستی به فاصلۀ سنس ، قطر سنسور ، نوع خروجی ، تعداد خروجی و نوع تغذیه توجه داشت.