چگونه سنسورهای دمای PTFE با انرژی القایی نیاز به سیم حسگر را از بین می برند؟

حلقه ضعیف در سیستم کنترل دمای بخاری PTFE اغلب حسگر نیست، بلکه سیم متصل به آن است-یک کابل طولانی و ظریف که از میان دودهای خورنده، مناطق پاشش شیمیایی و چیدمان تجهیزات بسته بندی شده عبور می کند که می توان آن را گیر کرد، خراب کرد یا برید. این نسل جدید فناوری تشخیص دما با شارژ سنسور از طریق هوا با استفاده از القای مغناطیسی، این اتصال فیزیکی را کاملاً از بین می برد.

این فناوری جدید انتقال قدرت القایی و ارتباطات بی سیم برد کوتاه{0} را در یک دستگاه سنجش کاملا مهر و موم شده برای محیط های شیمیایی متخاصم ادغام می کند. در زمینه جدید سیستم‌های بی‌سیم هیتر PTFE با سنسور القایی، کابل حسگر با یک ماژول الکترونیکی محصور شده جایگزین می‌شود که ممکن است بدون اتصال الکتریکی مستقیم از طریق دیواره مخزن کار کند.

مشکل سیم کشی سنسور استاندارد برای قابلیت اطمینان
بخاری های غوطه ور PTFE به طور گسترده در سیستم های پردازش شیمیایی استفاده می شود که در آن دما توسط ترموکوپل های تعبیه شده یا RTD ها کنترل می شود. در حالی که خود عنصر حسگر ممکن است در محیط های بسیار خورنده مقاومت کند، سیم کشی مربوطه اغلب نقطه ضعف سیستم است.

حالت های خرابی معمولی عبارتند از:

حمله شیمیایی به عایق سیم

آب از طریق اتصال دهنده ها وارد می شود

ارتعاش هادی ها را می شکند

آسیب به فرآیند در طول تعمیر و نگهداری

تداخل الکترومغناطیسی در محیط صنعتی

در تولید نیمه هادی، پرداخت فلز و کاربردهای اسید تهاجمی، حتی خطاهای جزئی سیم کشی می تواند منجر به بی ثباتی دما، هشدارهای مزاحم یا خاموش شدن ناگهانی بخاری شود.

برداشتن سیم یکی از سرسخت ترین مشکلات نگهداری در سیستم های گرمایش شیمیایی را از بین می برد.

انتقال توان القایی چگونه کار می کند
عملکرد آن بسیار شبیه به تکنیک شارژ بی سیم است که در گجت های موبایل امروزی استفاده می شود.

سیم پیچ اولیه خارجی
یک سیم پیچ اصلی کوچک در خارج از مخزن فرآیند نصب شده و در PTFE یا سایر مواد مقاوم در برابر شیمیایی محصور شده است. این سیم پیچ توسط یک مدار راه انداز کم توان- که میدان مغناطیسی متفاوتی تولید می کند، تغذیه می شود.

کویل در خارج از مخزن قرار دارد و بنابراین نصب بدون شکستن دیواره مخزن امکان پذیر است.

داخلی سیم پیچ ثانویه
منطقه سرد بخاری دارای یک ماژول مهر و موم شده با سیم پیچ ثانویه مربوطه است. هنگامی که در فاصله چند سانتی متری سیم پیچ اولیه قرار می گیرد، میدان مغناطیسی متغیر زمانی جریان الکتریکی را در سیم پیچ ثانویه تولید می کند.

این انتقال انرژی یک بسته الکترونیکی کوچک شامل:

یک MCU کم مصرف-

مدار تهویه سیگنال ترموکوپل یا RTD

الکترونیک - ارتباطات بی سیم

عناصر تنظیم قدرت

فاصله انتقال توان القایی به طور هدفمند کوتاه است، به ترتیب فاصله استفاده شده در سیستم های شارژ تلفن بی سیم.

سنسور کاملا آب بندی شده است
مکان های احتمالی خرابی شامل تماس های الکتریکی در معرض در حمام SPM، سیستم اسید اچینگ یا خط آبکاری است. هیچ نقطه ضعفی در طراحی القایی بی سیم وجود ندارد.

سنسور در برابر شرایط فرآیند تهاجمی در یک حباب بی‌سیم خنثی محافظت می‌شود.

از آنجایی که هیچ اتصال سیمی از طریق دیواره مخزن وجود ندارد:

گلند کابل استفاده نمی شود

از کانکتور در برابر خوردگی محافظت می کند

مسیرهای ورودی رطوبت به حداقل می رسد

تنش مکانیکی کابل حذف می شود

قطعات الکترونیکی حسگر هنوز به طور کامل در مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی، معمولاً PTFE، PFA یا محفظه های فلوروپلیمر تخصصی محصور می شوند.

اندازه‌گیری دما بدون تماس-
در مجموعه بخاری هنوز یک ترموکوپل معمولی در نزدیکی منطقه گرمایش وجود دارد. تفاوت در نحوه پردازش و ارسال سیگنال است.

به جای فرستادن خروجی میلی ولت کوچک به اتصالات آنالوگ طولانی، الکترونیک میکروسکوپی روی برد سیگنال ترموکوپل را به صورت محلی تقویت و دیجیتالی می کند.

سپس دمای مشاهده شده به صورت بی سیم با استفاده از یک پروتکل ارتباطی برد کوتاه-به سیستم کنترل ارسال می شود.

پروتکل های ممکن برای ارتباط
در صنعت چندین تکنیک بی سیم برای سیستم های حرارتی در حال بررسی است:

بلوتوث کم انرژی (BLE)

تله متری اختصاصی در فرکانس پایین صنعتی

سیستم های ارتباطی صنعتی میدان نزدیک

معماری برای شبکه های مش کم توان

BLE سهولت استفاده و سازگاری را فراهم می کند، در حالی که راه حل های اختصاصی فرکانس پایین می توانند مقاومت بیشتری در برابر نویزهای الکتریکی صنعتی و تداخل فلزی ایجاد کنند.

مزایا در شرایط شیمیایی شدید
مزایای روش بی سیم هیتر PTFE با سنسور القایی به ویژه در کاربردهای پردازش شیمیایی سخت مرتبط است.

مقاومت بیشتر در برابر خوردگی
بدون سیم یا ترمینال در معرض نفوذ، تعداد قطعات در معرض حمله بخارات اسیدی را به حداقل می رساند.

مقاوم سازی راحت تر
سیستم‌های گرمایش قدیمی‌تر را می‌توان به‌صورت بی‌سیم با افزودن سیم‌پیچ‌های القایی خارجی بدون تغییر قابل توجه مخزن حس کرد.

نگهداری کمتر
مشکلات تعویض کابل و اتصالات را کاهش می‌دهد و تقاضای خدمات را در سیستم‌های دسترسی سخت--به حداقل می‌رساند.

قابلیت اطمینان بیشتر
با حذف هادی های فیزیکی، چندین منبع معمولی نقص سنسور متناوب و بی ثباتی سیگنال حذف می شوند.

توسعه برنامه های رانندگی{0}
علاقه به فناوری حسگر بی سیم با هدایت القایی در چندین زمینه در حال افزایش است.

پردازش مرطوب نیمه هادی ها
فرآیندهای شیمیایی فوق{0} تمیز توسط ابزارهای مهر و موم شده ای پشتیبانی می شوند که کمترین خطر آلودگی را دارند.

تکمیل و آبکاری، فلز
مجموعه های سیم کشی معمولی به طور معمول توسط جوهای خورنده در خطوط آبکاری و مخازن اچ تخریب می شوند.

تولید مواد شیمیایی با خلوص بالا
سنسورهای مهر و موم شده بی سیم طراحی تجهیزات بهداشتی یا مقاوم در برابر مواد شیمیایی را ساده کرده و مسیرهای نشت را کاهش می دهند.

سایت های فرآیند خطرناک
کاهش تعداد نفوذ کابل می تواند ایمنی را افزایش داده و معماری سیستم را در موقعیت های خطرناک شیمیایی ساده کند.

چالش های مهندسی هنوز در دست بررسی است
تعدادی از موانع مهندسی وجود دارد که علیرغم مزایای بزرگ فناوری به طور فعال در حال پیگیری هستند.

کارایی انتقال نیرو
با افزایش فاصله و ناهماهنگی، کارایی اتصال القایی به طور چشمگیری کاهش می یابد. محل قرارگیری سیم پیچ باید پایدار باشد.

دوام در برابر حرارت
الکترونیک یکپارچه باید در دمای بالا در مجاورت منطقه سرد بخاری بدون رانش یا خرابی طولانی مدت دوام بیاورد.

بی سیم SI
در یک محیط صنعتی، نویز الکترومغناطیسی، سازه های فلزی و سطوح بازتابنده ممکن است بر قابلیت اطمینان ارتباطات بی سیم تأثیر بگذارد.

پایداری کپسوله سازی طولانی مدت-
سیستم محصورکننده فلوئوروپلیمر باید سالها از چرخه دما و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی دوام بیاورد.

با این حال، بهبود در الکترونیک کم توان و ارتباطات بی سیم صنعتی به تدریج انعطاف پذیری سیستم را افزایش می دهد.

حرکت به سمت سیستم های گرمایش PTFE هوشمندتر
توسعه فناوری گرمایش PTFE نه تنها بر مقاومت در برابر خوردگی بالاتر بلکه بر هوش سنجش بهتر و قابلیت تعمیر و نگهداری پیش بینی بیشتر تمرکز می کند.

حسگرهای بی‌سیم با هدایت القایی با پیشرفت‌های صنعتی بزرگ‌تر مانند:

تجهیزات فرآیند هوشمند

شبکه های حسگر توزیع شده

معماری برای تعمیر و نگهداری کاهش یافته

تشخیص های پیش بینی کننده

نظارت بر فرآیندهای شیمیایی در عصر دیجیتال

با حذف اتصالات فیزیکی شکننده، خود سیستم حسگر قوی‌تر می‌شود و ادغام آن در محیط‌های صنعتی خودکار آسان‌تر می‌شود.

بسته بندی
سنسورهای دمای بی سیم و القایی در نهایت آخرین سیم فیزیکی خود را به سیستم های نظارت بر گرمکن PTFE می برند. این فناوری‌ها برق را به صورت مغناطیسی در فاصله کوتاهی ارائه می‌کنند و داده‌های دما را به صورت بی‌سیم برای غلبه بر بسیاری از مسائل مربوط به قابلیت اطمینان مرتبط با سیم‌کشی سنسور سنتی انتقال می‌دهند.

نتیجه یک پلت فرم سنسور مقاوم در برابر خوردگی است که از ساختار فلوروپلیمر مهر و موم شده، الکترونیکی کم توان و ارتباطات بی سیم استفاده می کند که می تواند در شرایط صنعتی سخت استفاده شود. با پیشرفت توسعه، مفهوم بی سیم هیتر PTFE با سنسور القایی پیش بینی می شود که به طور فزاینده ای در پردازش های شیمیایی مدرن و سیستم های کنترل حرارتی ضروری شود.

در تجهیزات مدرن پردازش حرارتی، گاهی اوقات قابلیت اطمینان بهتر نه با افزودن سخت افزار اضافی، بلکه با حذف کامل اجزای خطرناک حاصل می شود. اغلب، بهترین کابل، در نهایت، کابلی است که وجود ندارد.