Urz
ądzenia pomiarowe
Urz
ądzenia pomiarowe
Wyk
ład 8
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
(-259
do
1000°C)
i
maj
ą
najlepsze
charakterystyki metrologiczne. (ich zale
żności „rezystancja-
temperatura” s
ą najbardziej zbliżone 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 !