تنظیم و تایید دقت سنسور دما، فرآیندی است که در شرایط محیطی مشخص و بازهی دمایی معین صورت میپذیرد. حسگر دما، سامانهای است که نوسانات دمایی محیط (اعم از هوا یا آب) را شناسایی کرده و به پیامهای الکتریکی تبدیل مینماید. این پیامها، موجب دگرگونیهای معینی در سامانهی الکترونیکی شده و به تنظیم دما میانجامد. این حسگر، که با نام “پروب دما” نیز شناخته میشود، در درجهی اول از یک بخش حسگر تشکیل شده است. افزون بر این بخش اصلی، یک پوشش محافظ از جنس مادهی رسانا در داخل و یک سیم رابط برای اتصال به سامانهی الکترونیکی مربوطه، اجزای دیگر آن را تشکیل میدهند.
کالیبراسیون سنسور دما
کالیبراسیون فرآیندی است که در آن، عملکرد یک دستگاه اندازهگیری با یک دستگاه استاندارد مقایسه میشود. در مورد سنسورهای دما، این فرآیند شامل قرار دادن سنسور در محیطهایی با دمای مشخص و کنترلشده است. برای حصول اطمینان از دقت و کارایی، کالیبراسیون باید به صورت دورهای و طبق یک برنامه مدون انجام پذیرد.
حسگرهای دما، اجزای حساسی هستند که تغییرات دمای ترمودینامیکی را به سیگنالهای الکتریکی قابل اندازهگیری تبدیل میکنند. انتخاب حسگر دمای مناسب، وابسته به بازهی دمایی و میزان دقت لازم برای اندازهگیری است. متداولترین حسگرهایی که در پروبهای دما به کار میروند عبارتند از: مقاومتهای NTC، حسگرهای پلاتینیومی (مقاومتی) و ترموکوپلهای ترموالکتریک.
کاوشگرهایی که از حسگرهای NTC بهره میبرند، مقرونبهصرفهتر هستند، ولی بازه دمایی قابل اندازهگیری آنها تقریباً بین ۵۰- تا ۱۰۰ درجه سلسیوس است و از دقت بالایی برخوردار نیستند. حسگرهای مقاومتی پلاتینی (RTD) مانند Pt100، با وجود قیمت بیشتر، به دلیل استفاده از حسگرهای پیشرفتهتر، اطلاعات دمایی دقیقتری را تا حدود ۴۵۰ درجه سلسیوس فراهم میکنند. در میان حسگرهای تماسی، ترموکوپلها گستردهترین دامنه دمایی (حتی فراتر از ۱۲۰۰ درجه سلسیوس) را پوشش میدهند. این حسگرها با بهرهگیری از پدیده ترموالکتریک و اتصال دو فلز غیر همجنس، ولتاژ بسیار کمی در حد میکروولت تولید میکنند. تابان کنترل دقیق، با ارائه خدمات کالیبراسیون برای سنسورهای دما، دقت، صحت و انطباق قانونی را در فرآیندهای وابسته به اندازهگیری دما تضمین میکند.
فرایند کالیبره کردن
تولید سیگنال الکتریکی برای تقلید دقیق رفتار غیرخطی یک حسگر دما و ارزیابی مدار واسط آنالوگ (AFE)، کار نسبتاً سادهای است. با این وجود، هنگامی که به دنبال دستیابی به دقتهایی در حد کسری از درجه هستیم، باید توجه داشت که بیشتر حسگرهای دمای متداول نظیر حسگرهای مقاومتی دما (RTD)، ترمیستورها، حسگرهای حالت جامد و ترموکوپلها، معمولاً دقتی در حدود ۱ تا ۲ درجه سانتیگراد دارند.
حسگر، به عنوان جزء اصلی دیتالاگر، بازه معینی برای سنجش و میزان مشخصی از صحت دارد. با این وجود، پیش از بهکارگیری، لازم است صحت حسگر بررسی، دستگاه تنظیم و روال کار ثبت شود. زیرا تنظیم دقیق حسگر در مقادیر سنجش معین صورت میپذیرد.
برای کالیبراسیون دما، ابتدا محفظهای با دمای کنترلشده و پایدار (مانند حمام کوچک یا محفظه خشک) آمادهسازی میشود. سپس، تجهیزات مورد نظر برای مدت زمان معینی، اغلب حدود ۳۰ دقیقه، در این دما قرار میگیرند تا به تعادل دمایی برسند. در ادامه، دمای نشان داده شده توسط دستگاه، با دمای استاندارد و مرجع مقایسه میگردد. در صورت مشاهده اختلاف بین دو دما، دستگاه تحت آزمایش تا رسیدن به قرائت صحیح، تنظیم میشود. نهایتاً، پس از انجام تنظیمات و تایید صحت عملکرد در آزمایشگاه، نتایج حاصله در گواهینامه کالیبراسیون ثبت و مستند میگردد.
برخی سنسور ها و ابزارهای سنجش، مستعد انحراف در عملکرد خود هستند؛ به این معنی که با گذشت زمان، دقت آنها دچار تغییر میشود. برای اطمینان از اینکه حسگر همچنان در محدوده دقت تعیینشده کار میکند، پیشنهاد میشود فرایند واسنجی (کالیبراسیون) پس از گذشت دوازده ماه، مجدداً انجام شود.