انواع ترانسمیتر در ابزار دقیق و کاربرد آنها در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
ترانسمیترها به عنوان یکی از حیاتی ترین تجهیزات در حوزه مهندسی ابزار دقیق، نقشی اساسی در کنترل و مانیتورینگ فرآیندهای صنعتی ایفا می کنند. این دستگاه ها با اندازه گیری کمیت های فیزیکی مختلف و تبدیل آن ها به سیگنال های الکتریکی استاندارد، امکان انتقال اطلاعات به اتاق کنترل و سیستم های کنترلی را فراهم می سازند. در این مقاله، به بررسی انواع ترانسمیترها و کاربردهای گسترده آن ها در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی می پردازیم. ترانسمیترها به عنوان چشم و گوش سیستم های کنترل صنعتی، نقشی غیرقابل انکار در افزایش ایمنی، بهره وری و کیفیت در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی دارند. انتخاب صحیح نوع ترانسمیتر بر اساس شرایط فرآیندی، دقت مورد نیاز و سازگاری با سیال، از اهمیت بالایی برخوردار است و به عملکرد بهینه و پایدار واحدهای صنعتی کمک شایانی می کند. با پیشرفت تکنولوژی، ترانسمیترهای هوشمند با قابلیت های تشخیص خطا و کالیبراسیون از راه دور، به طور فزاینده ای در حال جایگزینی مدل های قدیمی تر هستند و امکان کنترل دقیق تر و قابل اطمینان تر فرآیندها را فراهم می آورند.
ترانسمیتر چیست؟
ترانسمیتر (Transmitter) تجهیزی است که یک کمیت فیزیکی مانند فشار، دما، سطح یا جریان را اندازه گیری کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی استاندارد، معمولاً 4 تا 20 میلی آمپر یا یک سیگنال دیجیتال، تبدیل می کند. این سیگنال سپس برای پردازش، نمایش و کنترل به سیستم های کنترلی مانند PLC (کنترل گر منطقی برنامه پذیر) یا DCS (سیستم کنترل توزیع شده) ارسال می شود. به طور کلی، یک ترانسمیتر از سه بخش اصلی حسگر، مبدل (ترانسدیوسر) و تقویت کننده تشکیل شده است.
انواع اصلی ترانسمیترها در صنعت
ترانسمیترها بر اساس کمیتی که اندازه گیری می کنند به دسته های مختلفی تقسیم می شوند که مهم ترین آن ها عبارتند از:
۱. ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter)
ترانسمیتر فشار یکی از پرکاربردترین انواع ترانسمیتر در صنایع فرآیندی است که وظیفه اندازه گیری فشار گازها و مایعات را بر عهده دارد. این تجهیزات با استفاده از سنسورهای مختلفی مانند پیزورزیستیو، خازنی و استرین گیج، فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند.
انواع ترانسمیتر فشار:
ترانسمیتر فشار گیج (Gauge): فشار را نسبت به فشار اتمسفر محیط اندازه گیری می کند.
ترانسمیتر فشار مطلق (Absolute): فشار را نسبت به خلاء کامل (فشار صفر مطلق) می سنجد.
ترانسمیتر فشار تفاضلی (Differential): اختلاف فشار بین دو نقطه را اندازه گیری می کند.
کاربرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:
نظارت بر فشار چاه های نفت و گاز: برای کنترل فرآیند استخراج و جلوگیری از خطرات احتمالی.
اندازه گیری فشار در خطوط لوله: جهت اطمینان از انتقال ایمن و پایدار سیالات.
کنترل فشار در مخازن و برج های تقطیر: برای بهینه سازی فرآیندهای جداسازی و تولید.
استفاده در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک: برای کنترل دقیق فشار در این سیستم ها.
۲. ترانسمیتر دما (Temperature Transmitter)
این ترانسمیترها برای اندازه گیری دما در فرآیندهای مختلف صنعتی به کار می روند و معمولاً با سنسورهایی مانند ترموکوپل و RTD (آشکارساز دمای مقاومتی) کوپل می شوند.
انواع ترانسمیتر دما:
هد مونت (Head-Mount): مستقیماً روی سنسور دما نصب می شود.
ریل مونت (Rail-Mount): روی ریل های استاندارد در تابلوهای کنترل نصب می گردد.
کاربرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:
کنترل دمای کوره ها و راکتورهای شیمیایی: برای اطمینان از انجام واکنش ها در شرایط دمایی بهینه.
نظارت بر دمای خطوط لوله و مخازن ذخیره سازی: به منظور جلوگیری از یخ زدگی یا افزایش بیش از حد دما.
اندازه گیری دمای موتورها و کمپرسورها: برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات.
۳. ترانسمیتر سطح (Level Transmitter)
ترانسمیتر سطح برای اندازه گیری و کنترل سطح مایعات یا مواد جامد در مخازن، سیلوها و سپراتورها استفاده می شود.
انواع ترانسمیتر سطح:
راداری (Radar): با ارسال امواج الکترومغناطیسی و دریافت بازتاب آن، سطح را بدون تماس اندازه گیری می کند.
اولتراسونیک (Ultrasonic): با ارسال امواج صوتی و اندازه گیری زمان بازگشت، سطح را مشخص می کند.
هیدرواستاتیک (Hydrostatic): با اندازه گیری فشار ستون مایع، سطح را به طور غیرمستقیم محاسبه می کند.
خازنی (Capacitive): با تغییر ظرفیت خازنی بین پراب و دیواره مخزن، سطح را اندازه گیری می کند.
کاربرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:
اندازه گیری سطح نفت خام، گاز مایع (LNG) و مواد شیمیایی در مخازن ذخیره: برای مدیریت موجودی و جلوگیری از سرریز شدن.
کنترل سطح در سپراتورهای نفت و گاز: برای جداسازی فازهای مختلف سیال.
نظارت بر سطح آب در دیگ های بخار و سیستم های خنک کننده.
۴. ترانسمیتر جریان (Flow Transmitter)
این تجهیزات برای اندازه گیری دبی یا نرخ جریان سیالات (مایعات و گازها) در خطوط لوله به کار می روند.
انواع ترانسمیتر جریان:
مغناطیسی (Magnetic): برای سیالات رسانا کاربرد دارد.
کوریولیس (Coriolis): علاوه بر جریان جرمی، چگالی و دما را نیز اندازه گیری می کند.
ورتکس (Vortex): برای اندازه گیری جریان گازها و بخار مناسب است.
توربینی (Turbine): با استفاده از یک توربین چرخان، سرعت سیال را اندازه گیری می کند.
کاربرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:
اندازه گیری جریان نفت خام و گاز طبیعی در خطوط انتقال: برای محاسبات مربوط به فروش و توزیع (Custody Transfer).
کنترل جریان مواد اولیه ورودی به واحدهای فرآیندی: برای تولید محصولات با کیفیت و مشخصات مورد نظر.
تشخیص نشتی در خطوط لوله: با مقایسه جریان در نقاط مختلف.
