1 / 77

OTOMATİK KONTROL

OTOMATİK KONTROL. SICAKLIK ÖLÇÜMÜ. Sıcaklık, Moleküler aktivitenin ( moleküler kinetik enerjinin) göstergesidir. Fiziksel bir büyüklüktür .

jean
Download Presentation

OTOMATİK KONTROL

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. OTOMATİK KONTROL

  2. SICAKLIK ÖLÇÜMÜ

  3. Sıcaklık, Moleküleraktivitenin (moleküler kinetik enerjinin) göstergesidir. Fiziksel bir büyüklüktür. Bir maddenin ısıl durumunu belirten sıcaklık, ısının bir araç veya cihazla ölçülerekbilinen ölçü sistemlerine dönüştürülmüşhalidir.

  4. Tüm ölçüm sistemlerinde bir referans noktası vardır. Sıcaklık ölçümleri içinde referans noktası olarak suyun donma sıcaklığı temel alınmış ve bu sıcaklık “0” santigrat derece (00C) olarak kabul edilmiştir.

  5. Bilinen en düşük sıcaklık ise bir maddenin moleküler hareketinin durduğu, herhangi bir ısı enerjisinin olmadığı “Mutlak 0” olarak ifade edilen derece Kelvin (0K) kabul edilmiştir. 0 [K] Kelvin ,-273,15 (IPTS68) [0C] santigrat dereceye karşılık gelmektedir.

  6. Günümüzde Kullanılan Başlıca Sıcaklık ölçekleri

  7. Celcius(°C): 1 atmosfer basınçta buzun ergime ve suyun kaynama noktaları başlangıç noktaları olarak seçilmiş sıcaklık ölçeğine celcius sıcaklık ölçeği denir. Bu noktalara 0 ve 100 değerleri verilmiştir ve bu iki değer arası 100 eşit parçaya bölünmüştür.

  8. Kelvin(K): Termodinamik sıcaklık ölçeği olarak tanımlanan mutlak sıcaklık ölçeğine Kelvin sıcaklık ölçeği adı da verilir. Bu ölçeğe göre 1 atmosfer basınçta buzun ergime sıcaklığı 273.15K, suyun kaynama sıcaklığı 373.15K değerlerindedir.

  9. Fahrenheit(°F): Genelde kuzey Avrupa ülkelerindeyaygın olarak kullanılan Fahrenheitsıcaklık ölçeğinde iki sabit nokta yani 1 atmbasınçta buzun ergime ve suyun kaynama noktaları 32°F ve 212°F seçilmiş olup aradaki fark 180 eşit parçaya bölünmüştür.

  10. Rankine(°R): • Mutlak Fahrenheit derecesi, Rankinederecesi olarak adlandırılır. Bu sıcaklık ölçeğinde 1 atm basınçta buzun ergime ve suyun kaynama noktaları sırasıyla 491.69°R ve 671.69 °R olarak seçilmistir.

  11. Sıcaklık Birimlerinin Birbirine Çevrilmesi:

  12. Sıcaklık Birimlerinin Birbirine Çevrilmesi:

  13. Sıcaklık Birimlerinin Birbirine Çevrilmesi: R= Reumur R= Rankine =R – 491 180

  14. ÖRNEK: 250 Kelvin derece kaç santigradderecedir? ÇÖZÜM: Yukarıdaki bağıntıdan, Celciusile Kelvin birimleri arasında C=K-273 bağıntısı olduğu görülüyor. Buradan değerleri yerine yazarsak; C=K-273 C=250-273 C= -230C

  15. ÖRNEK: 60°C kaç °F? ÇÖZÜM: 60/100=F-32/180 F= (180*60/100)+32 F= 1400F

  16. ÖRNEK: 100°F kaç °K ? ÇÖZÜM: F – 32 / 180 = K – 273 / 100 K -273 = (100-32 / 180)*100 K= 37,7 + 273 K= 310,7°K

  17. Sıcaklık ÖlçümününPrensipleri Genelde, aşağıda belirtilen ve sıcaklığa bağımlı olan fiziksel özelliklere dayanan dört tip sıcaklık sensörleri bulunmaktadır. 1. Uzunlukta, hacimde ve basınçta değişmeye sebep olan, maddenin sıcaklıkla genleşmesi. En basit şekliyle, bir cam tüp içinde cıvalı veya alkollü tipteki termometredir. 2. Sıcaklık ile elektriksel dirençte değişiklik meydana gelmesi ki bu prensip, dirençli termometrelerde ve termistörde kullanılır.

  18. 3. Sıcaklık ile benzeşmeyen metallerin temas noktasındaki gerilimde değişiklik meydana gelmesi. Termokupllar(Termocouple) veya TermoelemanÇiftleri olarak adlandırılırlar. 4. Yayılan enerjide sıcaklık ile değişme meydana gelmesi. Bu da optik ve radyasyon (ısınım) pirometrelerinde (Çok yüksek sıcaklıklar için kullanılan termometreler) kullanılır.

  19. Küçüksıcaklık değişimlerinden etkilenen termometrelerin duyarlılığı daha fazladır. Bunun için termometrenin haznesinde daha fazla sıvı ve sıcaklıkla daha çok genleşen sıvı olmalıdır. Termometrelerde genelde civanın tercih edilmesinin nedeni budur.

  20. Sıvılı termometrelerde civa, alkol, ispirto gibi sıvılar kullanılır ve termometrenin haznesi bu sıvılarla doldurulur. (Kullanılan sıvı cıva ise cıvalı, alkol ise alkollü termometre adını alır).

  21. DİRENÇ TERMOMETRESİ (RTD) İLE SICAKLIK ÖLÇMEK Direnç termometreler -200°C’den +850°C’ye kadar çok çeşitli süreçlerde yaygın olarak kullanılır. Özellikle düşüksıcaklıklarda termokupllaranazaran çok daha doğru değerler verdikleri için tercih edilir. 500°C’ye kadar standart, 500°C-850°C arasında özel tipler kullanılır.

  22. Direnç termometrelerin kullanıldığı yerler; tanklar, borular ve makine gövdeleri, gaz ve sıvı ortamlar (Örneğin hava, buhar, gaz, su, yağ gibi), alçak ve yüksek basınç uygulamaları, yüzeyölçümleridir.

  23. Direnç termometreleri, iletken bir telin direnç değerinin sıcaklıkla değişmesinden istifade edilerek oluşturulan bir sıcaklık algılayıcısıdır. Sarımlı direnç, sıcaklığı ölçülmek istenilen ortama daldırılır, üzerinden sabit akım geçirilir. Sıcaklığın değişimi ile sarımlı direncin direnç değeri değişir ve üzerinden geçen sabit akımla değişen bir gerilim elde edilir.

  24. Rezistans termometreler’desıcaklık değişim faktörü olarak α tanımlanır. αaşağıdaki formülle açıklandığı gibi standart olarak seçilen 100°C’deki direnç değeri ile 0°C’deki direnç değeri farkı 100Ro’ya bölünmesi ile elde edilir.

  25. Standartlarda en çok kullanılan Pt-100 ve Ni-100 gibi direnç termometrelerin 0°C’deki direnç değeri standart 100 ohm’dur. Platin RTD (PT100)

  26. Platin RTD’ler-250°C’den 850°C’ye kadar kullanılabilmektedir. Ancak daha sabit sıcaklık verdiğinden, değer değişimi doğrusala daha yakın ve kullanımları daha yaygın olduğundan, kolay bulunabildiğinden dolayı, Ni-100 kullanımı uygun olan aralıklarda bile Pt-100’ler seçilir.

  27. Nikel RTD (Ni100) Nikel telden yapılmış olan RTD’ler -60°C ile +150°C arasındaki sıcaklıklarda kullanılır. Kullanım alanları genellikle iklimlendirme cihazlarıdır. PT100’lerden farkı direnç değişim değerleri ve çalışma aralıklarıdır. Fiziki yapıları Pt-100’ler ile aynıdır.

  28. Direnç Termometrelerin Bağlantı Yöntemleri Direnç termometreler rekorla veya flanşla bağlanabilecek şekilde düşünülmüştür. Yüzeytipleri kuvvetli bir şekilde yüzeye bastırılır. Rezistans termometre kafası ile cihaz arasında bakır iletkenli kablolar kullanılır. 10mt’ye kadar iki telli, 150mt’ye kadar üçtelli kablo çekimi yapılır.

  29. Direnç termometre elemanı, platin veya nikel telden sarılan direncin cam, mika veya seramik içine gömülmesi ile oluşur. Yapısı ve bağlantı şekli

  30. Weston Köprüsü Şekilde gösterilen Westonköprüsü devresi, bilinmeyen dirençlerin ölçülmesinde kullanılır. R1, R2 ve R3 dirençleri daha önceden bilinen ve ayarlanmış olan dirençlerdir. Rx bilinmeyen dirençtir. K1\

  31. Köprü kullanılırken K1 ve K2 anahtarları kapatılır ve R3 direnci, (G) galvanometresi hiç sapma göstermeyinceye kadar ayarlanır. Bu anda Vab=Vac ve Vbd=Vcd olacaktır. Galvanometreden hiç akım geçmediğine göre (geçen akım sıfır), R1 'den geçen akım şiddeti, R2'den geçen akım şiddetiyle aynıdır (I1)ve R3'den geçen akım şiddeti de Rx'den geçen akım şiddetiyle aynıdır (I2).

  32. Direnç Termometresinin Sağlamlık Kontrolü AVO metre kullanarak bu işlem gerçekleştirilir. Bunun için AVO metrenin direnç ölçme kısmına alınması gerekir. Unutulmamalıdır ki, en az iki uç arası 100 ohm’luk bir değer okunmalıdır. Bu değer okunmuyor ise veya herhangi iki uç arasında 1000 ohm’danbüyük değer okunuyorsa o RTD bozuktur.

  33. Kısa devre gösteren uçlar ortak uçlar kabul edilir. Ölçüm sonucu okunan değer 100 ohm ise PT-100, 50ohm ise PT-50, 500ohm ise PT-500 ve 1000 ohmise PT 1000 olarak tespit edilir.

  34. YARI İLETKEN VE ENTEGRE SICAKLIK SENSÖRLERİ Silisyum Diyot Günümüzdeyarı iletken sıcaklık sensörlerinin kullanımı oldukça artmıştır. Silisyum diyodu ileri yönde iletime geçirmek için 200C’de 700mV’luk bir eşik gerilimine ihtiyaç vardır. Silisyum diyotlar için genel olarak 0C başına -2mV’luk bir değişim söz konusudur. Silisyum diyotlar -500C ile +1500C arasında sıcaklık ölçümünde kullanılabilir.

  35. Endüstriyel amaçlı pek kullanılmaz. Çünkü̈ bozulmaya karşı emniyetli değildir. Belirtilen sıcaklık aralığının dışında sıcaklığa maruz kalırsa bozulur.

  36. PTC Bulunduğu ortamın veya temas ettiği yüzeyin sıcaklığı arttıkça elektriksel direnci artan devre elemanıdır.

  37. PTC’ler- 60 ºC ile +150 ºC arasındaki sıcaklıklar da kararlı bir şekilde çalışır. 0.1 ºC’ ye kadar duyarlılıkta olanları vardır. Daha çok elektrik motorlarını fazla ısınmaya karşı korumak için tasarlanan devrelerde kullanılır. Ayrıca ısı seviyesini belirli bir değer aralığında tutulması gereken tüm işlemlerde kullanılabilir.

  38. NTC Bulunduğu ortamın veya temas ettiği yüzeyin sıcaklığı arttıkça elektriksel direnci azalan devre elemanıdır.

  39. NTC’ler -300 Cº ile +50 Cº arasındaki sıcaklıklar da kararlı bir şekilde çalışırlar. 0.1 Cº’yekadar duyarlılıkta olanları vardır. Daha çok elektronik termometrelerde, arabaların radyatörlerin de, amplifikatörlerin çıkış güç katlarında, ısı denetimli havyalarda kullanılırlar. PTC’leregöre kullanım alanları daha fazladır. NTC’li dijital termometre ve NTC’li sıcaklık kontrol devresi

More Related