Urz

ądzenia pomiarowe

Urz

ądzenia pomiarowe

Wyk

ład 10

obiekt regulacji

w

e

u

y

y

y

m

z

regulator

urz

ądzenie

wykonawcze

obiekt

regulacji

element

pomiarowy

_

Urz

ądzenia pomiarowe

Urz

ądzenia pomiarowe

•

Prawid

łowe działanie systemów OWK (HVAC) wymaga stałej kontroli

parametrów pracy tych systemów (grzejniki, wentylatory, pomieszczenia
itp.).

•

Kontrola ta jest mo

żliwa dzięki sieci czujników, które zbierają niezbędne

informacje i przesy

łają je do sterowników i stacji operatorskich.

•

Czujniki s

ą zatem jednostkami warunkującymi sprawność i skuteczność

systemu.

•

Czujnik

w

systemie

OWK

mo

żna

okre

ślić

jako

urz

ądzenie

przetwarzaj

ące wielkości fizyczne (np. temperaturę lub wilgotność) na

inne wielko

ści (najczęściej sygnały elektryczne), które są dogodniejsze

do zmierzenia i dalszej obróbki, a nast

ępnie wykorzystywane do

sterowania konkretnymi urz

ądzeniami w systemie.

•

Ka

żdy czujnik w systemie OWK powinien spełniać określone

wymagania co do sposobu dzia

łania, wydajności i ekonomii.

Wydajno

ściowe cechy czujnika:

Wydajno

ściowe cechy czujnika:

•

Zakres: Zakres mierzonej warto

ści, dla której jest znana

charakterystyka czujnika.

• Dok

ładność: Stopień, do którego zmierzona wartość jest

zgodna z wzorcowym punktem odniesienia.

• Powtarzalno

ść: Zdolność czujnika, by z tej samej zmierzonej

warto

ści wytwarzać konsekwentnie, dokładnie taki sam

sygna

ł wyjściowy.

• Wra

żliwość: Najmniejsza wykrywalna zmiana w mierzonej

wielko

ści, która wpływa na zmianę sygnału wysyłanego

przez czujnik.

• Liniowo

ść: Maksymalnie liniowa zależność między zmierzoną

warto

ścią a produkowanym sygnałem wyjściowym w całym

zasi

ęgu pomiarowym czujnika.

•Czas

reakcji:

Czas

potrzebny

na

zmian

ę

sygna

łu

wyj

ściowego,

gdy

zmianie

ulega

warto

ść mierzonej

wielko

ści na wejściu.

Praktyczne i ekonomiczne cechy czujnika:

Praktyczne i ekonomiczne cechy czujnika:

Koszt:

Nale

ży wziąć pod uwagę koszty przetwornika,

kondycjonera

sygna

łu

(zale

żnie

od

potrzeb),

kabli

przy

łączeniowych oraz zapotrzebowania na prąd. Bardzo

cz

ęsto sam koszt instalacji czujnika jest najbardziej

znacz

ący w ogólnym kosztorysie.

Konserwacja: Ka

żda dodatkowa konserwacja i kalibrowanie

wymagaj

ą dodatkowej pracy i wydatków.

Kompatybilno

ść: Zgodność z różnymi systemami operacyjnymi

i zamienno

ść z innymi komponentami i standardami

(wej

ścia sterownika, protokół komunikacji systemu).

Środowisko: Funkcjonalność w nieprzyjaznym środowisku

(dopuszczalna

temperatura,

ci

śnienie, wilgotność, nie

korozyjne w

łasności medium).

Odporno

ść

na

zak

łócenia:

Wra

żliwość

na

otaczaj

ące

zak

łócenia, takie jak fale elektromagnetyczne czy pola

elektryczne i magnetyczne.

Podzia

ł i rodzaje czujników w OWK

Podzia

ł i rodzaje czujników w OWK

Automatyzacja procesów w in

żynierii środowiska wymaga

zastosowania czujników s

łużących do pomiaru takich

wielko

ści jak:

• temperatura,
• ci

śnienie,

• wilgotno

ść,

• pr

ędkość przepływającego medium,

• strumie

ń objętości,

• strumie

ń ciepła,

• entalpia,
• jako

ść powietrza,

• zawarto

ść CO

2

,

• poziom cieczy,
• ruch,
• obecno

ść itp.

Wielko

ścią wyjściową czujnika może być:

Wielko

ścią wyjściową czujnika może być:

•

ruch mechaniczny (czujniki rozszerzalno

ściowe),

•

oporno

ść elektryczna (pasywne czujniki rezystancyjne, nastawniki

potencjometryczne),

•

w przypadku czujników nazywanych aktywnymi standardowy sygna

ł

elektryczny (np. 0 do 10 V, 0 (4) do 20 mA),

•

w przypadku czujników inteligentnych informacja cyfrowa (sygna

ł

binarny).

CZUJNIKI TEMPERATURY

CZUJNIKI TEMPERATURY

• Czujniki

temperatury

posiadaj

ą

element

czu

ły

na

temperatur

ę, który przy zmianie temperatury (wejście)

zmienia warto

ść sygnału wyjściowego.

• W zale

żności od zastosowanej zasady pomiaru temperatury

czujniki mo

żna podzielić na: rezystancyjne, termoelementy,

bimetalowe, manometryczne i cieczowe.

• W

tablicy

opisano

mo

żliwości

wykorzystania

poszczególnych

metod

pomiarowych

w

automatyzacji

systemów grzewczych i wentylacyjnych.

Mierniki temperatury

Mierniki temperatury

Zakres i niepew

-

Zasada pomiaru

ność pomiaru

Zastosowanie

Ograniczenia

Termometry cieczowe

- rtęć w szkle

-38 do 550°C

temperatura stykającego się gazu

w gazie zakłócenia od

±

0,03 do

±

2 K

lub cieczy

promieniowania

- ciecz organiczna w szkle

-200 do 200°C

temperatura stykającego się gazu

w gazie zakłócenia od

±

0,03 do

±

2 K

lub cieczy

promieniowania

Termometry rezystancyjne

-

platynowe

•

z uzwojeniem rezystan-

-259 do1000°C

do dokładnych i/lub zdalnych po-

wyższy koszt; zakłóce-

cyjnym

±

0,1 do1,0 K

miarów temperatury otoczenia

nia od promieniowania,

bezwładność ciepła

•

miniaturowe z rezystorem

-50+600°C

do dokładnych i/lub zdalnych po-

wykonanym techniką cien-

ca. 0,05 K

miarów temperatury otoczenia;

kowarstwową

stała czasowa nawet 10 ms;

-

Mierniki temperatury

Mierniki temperatury

•

niklowe

-250 do 200°C

do zdalnych pomiarów temperatu

-

zakłócenia od promie

-

±

0.05 do1,0 K

ry otoczenia

niowania

•

termistory

do 200°C

do zdalnych pomiarów, punktowe

nieliniowa charaktery

-

±

0,05 K

pomiary; mała stała czasowa,

styka, ulegają starzeniu

do

±

0,5 K

Termoelementy

•

-

-

•

Typ K (Ni-Cr/Krzem)

do 1250°C

do rutynowych pomiarów raczej w

±

0.1 do

±

10K

wyższych temperaturach, do zdalnych-

najmniej dokładne z

pomiarów

wymienionych termo

-

elementów narażone na

•

Typ J (Fe/Konstantan)

do 750°C

jw.

utlenienie

±

0.1 do

±

0,6 K

•

Typ T (Cu/Konstantan)

do 350°C

jw; przystosowane specjalnie do

±

0.1 do

±

3K

niższych temperatur

•

Typ E (Ni -Cr/Konstantan)

do 900°C

jw; przystosowane specjalnie do

±

0.1 do

±

7K

niższych temperatur

Mierniki temperatury

Mierniki temperatury

Termometr bimetalowy

-20 do 660°C

do zgrubnych pomiarów

opóźnienie czasowe; nie

±1 K; zwykle

nadaje się do zdalnych

większa

pomiarów

Termometr manometryczny

● napełniony cieczą (zmiana

-50do150°C

do zdalnych pomiarów

błędy z wadliwej

objętości)

±2K

instalacji

● napełniony gazem (zmia-

-75do660°C

do zdalnych pomiarów

błędy z wadliwej

na ciśnienia)

±2 K

instalacji

● napełniony parą (zmiana

-5do250°C

do zdalnych pomiarów

błędy z wadliwej

ciśnienia)

±2 K

instalacji

Pirometr radiacyjny

-20do1000°C

do zdalnych pomiarów temperatu-

wysoki koszt

zwierciadłowy

±0,5 K

ry powierzchni

CZUJNIKI REZYSTANCYJNE

CZUJNIKI REZYSTANCYJNE

•

W typowych uk

ładach z regulatorami cyfrowymi stosowane są czujniki

rezystancyjne z elementami zmieniaj

ącymi swoją oporność elektryczną

przy zmianie temperatury.

•

S

ą to przeważnie oporniki drutowe lub warstwowe z platyny lub niklu, jak

równie

ż specjalne elementy półprzewodnikowe – termistory.

•

Opór elektryczny czujnika rezystancyjnego oznaczonego w literaturze
symbolem RTD (ang. Resistance Temperature Device) zale

ży od

temperatury, wzrasta z temperatur

ą.

•

Termometry rezystancyjne robione s

ą z platyny, stopu rod-żelazo, niklu,

wolframu lub miedzi.

•

Konstrukcja ich musi by

ć prosta, sygnał w wysokim stopniu liniowy, o

du

żej stabilności.

•

Wybór materia

łu na termometr rezystancyjny zależy od zakresu

temperatury, wymaga

ń antykorozyjnych, wymagań co do mechanicznej

trwa

łości i kosztu.

Czujniki rezystancyjne platynowe

Czujniki rezystancyjne platynowe

• s

ą najszerzej stosowane do pomiarów cieplnych, ponieważ

platyna jest najbardziej trwa

ła i odporna na korozję,

• termometry

platynowe

mierz

ą

najszerszy

zakres

temperatury i maj

ą najlepsze charakterystyki metrologiczne.

(ich zale

żności „rezystancja-temperatura” są najbardziej

zbli

żone do liniowych).

• o dok

ładności czujnika decyduje w dużym stopniu czystość

platyny,

• przy u

życiu termometrów z czystej platyny uzyskać można

powtarzalno

ść wskazań rzędu ±0,00001 K, podczas gdy

minimalna

niepewno

ść

świeżo

wywzorcowanego

termoelementu, jakiej nie udaje si

ę przekroczyć wynosi ±0,2

K.

• termometrem platynowym do dok

ładnych pomiarów jest

termometr Pt 100, co oznacza,

że rezystancja czujnika w

temperaturze 0°C wynosi 100

Ω (R

0

= 100

Ω).

Czujniki rezystancyjne platynowe

Czujniki rezystancyjne platynowe

Termometr rezystancyjny platynowy:

a) z uzwojeniem umieszczonym wewn

ątrz obudowy ceramicznej, b) z

uzwojeniem nawini

ętym na zewnątrz, c) cienkowarstwowy

Czujniki rezystancyjne platynowe

Czujniki rezystancyjne platynowe

Czujnik z platynowym uzwojeniem 1 (rys. a), umieszczonym
w

okr

ągłych studniach wywierconych w ceramicznej

obudowie 2, uzwojenie uszczelnione jest w obudowie
szklanym szczeliwem 3.

• Termometr

tego

typu

przystosowany

jest

raczej

do

wy

ższych temperatur.

Do

pomiaru

temperatury

środowiska

termicznego

umiarkowanego stosowany jest cz

ęściej typ czujnika o

prostej konstrukcji pokazany na rys. b.

• Na

pr

ęcie ceramicznym 2 nawinięte jest uzwojenie

platynowe 1 (z przyspawanymi przewodami zewn

ętrznymi 4

w obr

ębie czujnika), które jest pokryte szklaną polewą 5.

Czujniki rezystancyjne platynowe

Czujniki rezystancyjne platynowe

• Na rys. c pokazano konstrukcj

ę czujników platynowych

temperatury

firmy

Heraeus

Sensor-Nite

(ang.

New

Innovative Technologies for the Environment).

• Czujnik

zawiera

(wykonan

ą techniką fotolitograficzną)

cienk

ą warstwę platynowego rezystora 1 naniesioną na

p

łytkę 2 pokrytą tlenkiem glinu Al

2

O

3

, któr

ą przykrywa płytka

szklana 3 z wtopionymi stykami 4 i przewodami 5.

• Dla uszczelnienia stref

ę styków 4 przykrywa warstwa 6 z

pasty szklano-ceramicznej.

Czujniki rezystancyjne platynowe

Czujniki rezystancyjne platynowe

•

Termometry platynowe miniaturowe cienkowarstwowe (ang. Thin-Film
Platinum RTD) s

ą obecnie stosowane coraz szerzej w pomiarach

cieplnych.

•

Cechuje je rezystancja >1000

Ω. Mają jeszcze bardziej liniowe

charakterystyki ni

ż termometry rezystancyjne tradycyjne i ich masowa

produkcja jest bardziej efektywna.

•

Wad

ą ich są niestandardowe łącza (interfejsy) do systemów

komputerowych

i

wyst

ępowanie

niekiedy

szkodliwego

efektu

samoogrzewania si

ę czujnika o wysokiej rezystancji, gdy proces

pomiaru nie jest dostatecznie kontrolowany.

•

Termometry platynowe miniaturowe cienkowarstwowe s

ą szczególnie

przydatne do pomiarów temperatury powierzchni. Uwa

ża się, że granicą

ich dok

ładności jest ±0,01 K lub ±0,1%. Dzięki małym (kilku lub

kilkunastu milimetrowym) wymiarom ich sta

łe czasowe są wielokrotnie

ni

ższe niż innych czujników i liczą się w milisekundach

Termistory

Termistory

• Wykonywane s

ą z polikrystalicznych półprzewodników, w

postaci spieków ró

żnych metali: chromu, manganu, żelaza,

kobaltu, niklu i miedzi.

• Termistory

typu

NTC

(ang.

Negative

Temperature

Coefficient)

charakteryzuj

ą

si

ę

du

żym

jednostkowym

spadkiem oporu elektrycznego przy wzro

ście temperatury.

• Dzi

ęki wysokiej wartości oporności nie wymagają układów

kompensacji oporno

ści linii łączącej czujnik z regulatorem,

co znacz

ąco obniża koszt okablowania układu automatyki.

•

Du

ża

nieliniowo

ść

charakterystyki

uniemo

żliwia

ich

zamian

ę na termistorowe czujniki innych producentów.

• Ma

łe stałe czasowe oraz duża dokładność przyczyniła się

do szerokiego stosowania tych czujników.

Temperatura

°C

Rezystancja

Ω

-5

8093

0

7661

+5

7182

10

6667

15

6126

20

5573

25

5025

30

4492

35

3987

40

3518

45

3089

50

2702

55

2358

60

2056

65

1792

70

1563

75

1364

80

1193

85

1047

90

921

95

815

Czujniki temperatury

Czujniki temperatury

• W zale

żności od typu regulatora czujniki rezystancyjne

mog

ą być łączone bezpośrednio do regulatora jako czujniki

pasywne,

• mog

ą

by

ć

równie

ż

wykonywane

w

po

łączeniu

z

przetwornikiem elektrycznym, ze standardowym sygna

łem

elektrycznym na wyj

ściu z czujnika 0-10 VDC lub 0(4)-20

mA, jako czujniki nazywane aktywnymi.

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

• Termoelementy ze wzgl

ędu na ich mniejszą dokładność i

bardziej z

łożoną budowę niż czujników rezystancyjnych są

bardzo

rzadko

stosowane

w automatyzacji

systemów

ciep

łowniczych i klimatyzacyjnych.

• Z

łącze termoelementu powstaje gdy dwa przewody z

ró

żnych metali zostaną połączone przez zespawanie,

zlutowanie lub skr

ęcenie.

• Pomiar temperatury za pomoc

ą termopary wykorzystuje trzy

zjawiska fizyczne:

• zjawisko Thomsona,
• zjawisko Peltiera,
• prawo trzeciego metalu.

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

•

Zjawisko fizyczne Thomsona to wyst

ępowanie różnicy potencjałów w

przewodniku jednorodnym, którego ko

ńce umieszczono w środowisku o

ró

żnych

temperaturach.

Warto

ść

ró

żnicy

potencja

łów

jest

proporcjonalna do ró

żnicy temperatury.

•

Zjawisko fizyczne Peltiera to wyst

ępowanie różnicy potencjałów w

miejscu

styku

dwóch

ró

żnych przewodników. Wielkość różnicy

potencja

łów zależy od rodzaju materiałów oraz różnicy temperatur w

miejscach po

łączenia.

•

Prawo trzeciego metalu g

łosi, że jeżeli do obwodu wprowadzi się

przewód z trzeciego metalu to ró

żnica potencjałów nie ulegnie zmianie.

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

• Si

ła

termoelektryczna

na

ko

ńcach

z

łącza

(ró

żnica

potencja

łów) zależy od materiału, z którego wykonane są

przewody, od jako

ści złącza i od jego temperatury. Jeśli

jedno z

łącze (nazwane złączem „odniesienia” lub „zimnym

ko

ńcem”) znajdować się będzie w znanej temperaturze a

drugie (mierzone) znajdowa

ć się będzie w nieznanej

temperaturze, to zmierzona si

ła termoelektryczna będzie

funkcj

ą różnicy temperatury między złączem odniesienia a

mierzonym.

• Zimne ko

ńce termoelementu 1 tworzące złącze 2 powinny

by

ć utrzymywane w stałej temperaturze.

• Na rys. c pokazano charakterystyki napi

ęcia wyjściowego

ró

żnych termoelementów

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

•

W zastosowaniach technicznych wykorzystywane s

ą następujące

rodzaje termopar:

•

Typ R (PtRh13-Pt)

•

Typ S (PtRh10-Pt)

•

Typ B (PtRh30-PtRh6)

•

Typ J (Fe-CuNi),(

żelazo-konstantan)

•

Typ T (Cu-CuNi), (mied

ź-konstantan)

•

Typ K (NiCr-NiAl)

•

Typ E (NiCr-CuNi),(NiCr-konstantan)

•

Dok

ładność pomiarów przemysłowych 0,5 do 5 K.

•

Zakresy pomiarowe jak na rysunku.

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE

ZALECENIA DOTYCZ

ĄCE MONTAŻU CZUJNIKÓW

ZALECENIA DOTYCZ

ĄCE MONTAŻU CZUJNIKÓW

ZANURZENIOWYCH

ZANURZENIOWYCH

Czujnik przylgowy

Czujnik przylgowy--sposób monta

żu

sposób monta

żu

Czujnik kana

łowy

Czujnik kana

łowy

Pomieszczeniowy czujnik temperatury powietrza

Pomieszczeniowy czujnik temperatury powietrza

oraz czujnik temperatury z nastawnikiem

oraz czujnik temperatury z nastawnikiem

Czujnik pomieszczeniowy

Czujnik pomieszczeniowy –

– zasady monta

żu

zasady monta

żu

Czujnik temperatury powietrza zewn

ętrznego

Czujnik temperatury powietrza zewn

ętrznego –– zasady

zasady

monta

żu

monta

żu

ELEKTRYCZNE CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI

ELEKTRYCZNE CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI

• Zasada

dzia

łania elektrycznych czujników wilgotności

oparta jest na zastosowaniu substancji lub z

łożonych

uk

ładów, które absorbują lub tracą wilgoć przy zmianie

wilgotno

ści względnej otoczenia, co powoduje zmianę

w

łaściwości

elektrycznych

uk

ładu

jak

impedancja

i

pojemno

ść elektryczna lub inne parametry elektryczne.

•

Czujniki elektryczne mog

ą mieć wyjście napięciowe lub

cz

ęstotliwościowe, w przypadku którego stosuje się

przetwornik cz

ęstotliwościowo-napięciowy dla uzyskania

sygna

łu napięciowego proporcjonalnego do wilgotności.

ELEKTRYCZNE CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI

ELEKTRYCZNE CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI

• a) Czujnik rezystancyjny Dumnore'a,
•

b) Czujnik pojemno

ściowy z tlenkiem glinu: model struktury

czujnika i uk

ład zastępczy czujnika.

Czujnik

Czujnik rezystancyiny

rezystancyiny Dunmor'a

Dunmor'a

• Zawiera dwie elektrody (rys.) naniesione na p

łytkę pokrytą

warstw

ą z utrwalonym 2 do 5% roztworem chlorku litu.

• Pe

łny zakres pomiarowy wilgotności względnej pokrywa

zwykle kilka czujników o odcinkowych charakterystykach
rezystancyjnych.

• Przebieg charakterystyki czujnika dla danego zakresu

wilgotno

ści względnej dobiera się zmieniając grubość

warstwy higroskopijnej.

Czujniki pojemno

ściowe z tlenkiem glinu.

Czujniki pojemno

ściowe z tlenkiem glinu.

Czujniki pojemno

ściowe z tlenkiem glinu.

Czujniki pojemno

ściowe z tlenkiem glinu.

•

Czujnikiem jest p

łytka aluminiowa z naniesioną elektrolitycznie warstwą

tlenku glinu o du

żej higroskopijności (ma strukturę włóknistą z

pod

łużnymi porami skierowanymi ku powierzchni).

•

Tlenek

pokrywa

przepuszczalna

dla

wilgoci

mikrowarstewka

naparowanego chromu lub z

łota.

•

Nie

trawiona

cz

ęść płytki aluminiowej oraz metalowa warstwa

stanowi

ąca elektrodę tworzą dwie elektrody, okładki kondensatora

z

łożonego z warstwy tlenku glinu.

•

Czujnik cechuje du

ża stałość charakterystyki przy zmianach temperatury

oraz ma

ła bezwładność wskazań.

•

Sta

ła czasowa może wynosić <2s i jeszcze mniej w niższych zakresach

wilgotno

ści.

•

Przy zmianie wilgotno

ści od dużych wartości już od 80%, czas ustalania

si

ę wskazań wydłuża się znacznie, przez co czujnik nie ma dobrej opinii

Czujniki pojemno

ściowe All Polimer

Czujniki pojemno

ściowe All Polimer

• Elementem

pomiarowym

czujnika

wilgotno

ści

jest

niemetaliczny kondensator wykonany z polimerowych p

łytek

nasycanych w

ęglem.

• P

łytki są rozdzielone wodochłonnym polimerem, którego

w

łasności dielektryczne zmieniają się w zależności od ilości

wilgoci zaadsorbowanej z otaczaj

ącego powietrza.

• Zmiany

pojemno

ści

tego

kondensatora,

uzale

żnione

proporcjonalnie od zmian wilgotno

ści, wykorzystano jako

sygna

ł wejściowy do przetwornika normalizującego je w

formie standardowego sygna

łu napięciowego.

ELEKTRYCZNE CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI

ELEKTRYCZNE CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI

CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI

CZUJNIKI WILGOTNO

ŚCI –– ZASADY MONTAŻU

ZASADY MONTA

ŻU

Czujniki ci

śnienia

Czujniki ci

śnienia

•

W przetwornikach ci

śnienia elementem pomiarowym jest membrana lub

piezorezystor.

•

Piezorezystorami

nazywa

si

ę czujniki wykonane z materiałów

pó

łprzewodnikowych, których rezystancja zależy od naprężeń w

materiale.

•

Zachodz

ące pod wpływem zmian ciśnienia odkształcenia membrany lub

zmiany

rezystancji

elementu

piezorezystora

w

przetworniku

przetwarzane s

ą na standardowy sygnał elektryczny napięciowy lub

pr

ądowy.

•

Najcz

ęściej elementem pomiarowym jest piezorezystancyjny czujnik

krzemowy oddzielony od medium przez membran

ę separującą i

wybran

ą ciecz manometryczną.

•

Uk

ład elektroniczny znajduje się w obudowie o stopniu szczelności IP

65.

Czujniki ci

śnienia

Czujniki ci

śnienia

CZUJNIK PRZEP

ŁYWU

CZUJNIK PRZEP

ŁYWU

Czujnik przep

ływu płynu

Czujnik przep

ływu płynu

• Prze

łącznik elektryczny z łopatką zanurzoną w medium (w

przewodzie) zwiera lub rozwiera styki elektryczne. Alarm
przy przekroczeniu lub spadku warto

ści strumienia poniżej

warto

ści zadanej (wielkością łopatki).

Pomiar pr

ędkości

Pomiar pr

ędkości

Pomiar zawarto

ści CO

Pomiar zawarto

ści CO

2

2

w powietrzu

w powietrzu

Schemat

blokowy

czujnika

optycznego

zawarto

ści

CO

2

wraz

z

uk

ładem

przetwarzaj

ącym.

Oznaczenia: 1,2 – fotodiody odbiorcze, 3 – dioda nadawcza emituj

ąca światło, 4,5 –

wzmacniacze sygna

łowe, 6 – drajwer impulsowy, 7 – mikrokontroler zasilający, 8 –

wy

świetlacz, 9 – interfejs RS232/485.

Czujniki CO

2

dzia

łają w oparciu o technologię nie rozproszonej

podczerwieni (NDIR), daj

ą sygnał wyjściowy 0...10Vdc odpowiadający

koncentracji 0...2030 ppm (cz

ąsteczek na milion) CO2

Pomiar zawarto

ści CO

Pomiar zawarto

ści CO

2

2

w powietrzu

w powietrzu

• St

ężenie CO

2

jest oznaczane przez pomiar t

łumienia

okre

ślonej długości pasma podczerwieni - to znaczy drogę

światła od jego źródła do detektora wzdłuż określonej
ścieżki optycznej.

• Czujnik

wykrywa

stopie

ń stężenia i przy współpracy

przetwornika przetwarza go w analogowy sygna

ł wyjściowy

o warto

ści 0...10Vdc odzwierciedlający w sposób liniowy

koncentracj

ę CO

2

.

Czujnik jako

ści powietrza VOC

Czujnik jako

ści powietrza VOC

• Czujnik jako

ści

powietrza w pomieszczeniu s

łuży do

pomiaru zawarto

ści niekorzystnych składników w postaci

łatwo utleniających się gazów organicznych lub par (VOC –
Volatile Organic Compounds - lotne sk

ładniki organiczne).

• Pomiar

umo

żliwia optymalizację jakości powietrza w

pomieszczeniu oraz ograniczenie zu

życia energii poprzez

okre

ślenie

niezb

ędnego

zapotrzebowania

powietrza

świeżego.

Czujnik jako

ści powietrza

Czujnik jako

ści powietrza -- zasada pomiaru

zasada pomiaru

Podgrzewany element pomiarowy wykonany na bazie pó

łprzewodnikowego

tlenku cyny SnO

2

reaguje w szerokim zakresie na wszystkie utleniaj

ące

si

ę gazy organiczne i pary jak np. dym tytoniowy, ludzkie biogazy,

zapachy

kuchenne,

tlenek

w

ęgla,

alkohole,

gazy

techniczne,

formaldehydy itp. mierz

ąc zawartość tych gazów w powietrzu, w mg/m3

lub w ppm.

Nowoczesne czujniki VOC charakteryzuj

ą się;

•

wyeliminowaniem wp

ływu zmiennych parametrów powietrza tj.

temperatury, wilgotno

ści i prędkości,

•

kalibracj

ą u producenta a nie w miejscu montażu,

•

żywotnością i powtarzalnością wyników pomiarów,

•

mo

żliwością przekazywania danych w formie analogowych sygnałów

standardowych lub numerycznie

.

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób

• Przyk

ładowym zastosowaniem jest ustalanie liczby osób

przebywaj

ących w danym momencie w hali sprzedaży

supermarketu i ustalanie na tej podstawie w systemach
wentylacji

pomieszcze

ń

ilo

ści

powietrza

świeżego

podawanego przez wentylatory nawiewne przy za

łożeniu

jednostkowego strumienia minimalnego przypadaj

ącego na

jedn

ą osobę.

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób

Zasada dzia

łania

• Czujniki

umieszczone

w

bramach

wej

ściowych

i

wyj

ściowych działają na zasadzie pasywnych czujników

podczerwieni reaguj

ących na promieniowanie cieplne osób

przechodz

ących w obu kierunkach w strefie ich zasięgu .

• Informacje

z

czujników

przesy

łane

s

ą

do

mikroprocesorowego analizatora z mo

żliwością dalszego

przesy

łania danych w formie cyfrowej, po RS 232,

lub w

formie

niezale

żnych

impulsów

oddzielnie

dla

osób

wchodz

ących i osób wychodzących.

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób –

– zasada dzia

łania

zasada dzia

łania

• G

łówną część czujnika stanowi pyroelektryczny nadajnik.

• Elementy sk

ładowe czujnika wytwarzają w zakresie strefy

roboczej po dwie kurtyny po stronie wewn

ętrznej bramy i po

stronie zewn

ętrznej.

• Osoby

wchodz

ące

w

przestrze

ń pomiędzy kurtyny

wewn

ętrzne lub zewnętrzne generują sygnały informujące o

ilo

ści osób wchodzących i wychodzących.

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób

System zliczania liczby osób

Dzi

ękuję za uwagę !

Dzi

ękuję za uwagę !