ما هي أنواع أجهزة التحكم في درجة الحرارة؟

استكشاف أنواع مختلفة من أجهزة التحكم في درجة الحرارة (التشغيل/إيقاف التشغيل، النسبية و PID)، المستخدمة لتنظيم درجة الحرارة بدقة في العمليات الصناعية.

التحكم في درجة الحرارة هو عنصر لا غنى عنه في العديد من العمليات الصناعية، وضمان جودة المنتج الأمثل والسلامة والكفاءة في كل منعطف. تلعب إدارة درجة الحرارة دورًا مركزيًا هنا.أجهزة التحكم بدرجات الحرارةهي أجهزة تستخدم لإدارة درجات الحرارة ضمن النطاق المطلوب -النوع المستخدم يمكن أن يؤثر بشكل كبير على استقرارها. 

في هذه المقالة، نستكشف انواعا مختلفة من أجهزة التحكم في درجة الحرارة بالاضافة الى تطبيقاتها.

أجهزة تحكم التشغيل/الإيقاف

وتعد أجهزة التحكم أثناء التشغيل واحدة من أبسط أجهزة التحكم في درجة الحرارة، وهي مثالية لإدارة درجات الحرارة في أي عملية. وعندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون النقطة المحددة، فإنها تنشط أجهزة التدفئة أو التبريد ؛ عندما تتعدى درجات الحرارة المستويات المحددة، يقومون بإطفائها. لا توجد حالة وسطى ؛ إما يتم إعطاء الطاقة الكاملة أو لا يتم تلقي أي منها.

المزايا:

* البساطة: ومن السهل فهم هذه الأنظمة وتشغيلها.

* فعالية التكلفة: تميل وحدات تحكم التشغيل/إيقاف التشغيل إلى أن تكون أقل تكلفة من وحدات تحكم أكثر تعقيدا.

* المتانة:ومع انخفاض عمليات تدوير الدراجات، يقل البلى والاستعمال لمعدات التدفئة أو التبريد بشكل كبير، مما يطيل عمرها المفيد ويبقي تكاليف الطاقة عند أدنى حد.

العيوب:

* تجاوز الحد:قد تسبب تأثيرات القصور الذاتي تجاوز درجات الحرارة المحددة بسبب القصور الذاتي الحراري في النظام.

* غير مناسب للتحكم الدقيق في درجة الحرارة:وقد لا توفر موازين الحرارة هذه تنظيما دقيقا لدرجة الحرارة.

جهاز تحكم نسبي

توفر أجهزة التحكم التناسبية حلاً متقدمًا لتنظيم درجة الحرارة. على عكس أجهزة التحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل، تخفض أجهزة التحكم التناسبية الطاقة إلى السخانات أو المبردات مع اقتراب درجات الحرارة من درجة حرارتها المحددة ؛ ويتم ذلك من خلال إنشاء نطاق نسبي حول هذه النقطة المحددة حيث يمنع تعديل الناتج تجاوز القيمة المستهدفة المستهدفة.

المزايا:

* الحد من تجاوز الهدف: وحدات التحكم التناسبية لديها القدرة على الحد من تجاوز الحد من خلال تحوير الإخراج، وبالتالي تسريع تثبيت درجة الحرارة بشكل أسرع وتخفيف أي مشاكل تجاوز الحد.

* مثالي للعمليات الحساسة: فهي توفر تنظيما دقيقا لدرجة الحرارة.

العيوب: 

* التعقيد:تميل وحدات التحكم التناسبية إلى أن تكون أكثر مشاركة وتعقيدًا من وحدات تحكم التشغيل/إيقاف التشغيل.

* التكلفة:هذه البرامج تميل إلى أن تكون أكثر تكلفة.

جهاز التحكم في الهوية

وتُعد أجهزة التحكم في درجة الحرارة الخاصة بـ PID من بين النماذج الأكثر تطورًا المتاحة اليوم. ويتضمن تصميمها حسابات نسبية ومتكاملة ومشتقة من أجل الحفاظ على درجات الحرارة متسقة على أساس الانحراف الحالي والانحراف الماضي وتراكم التنبؤ بالانحراف في المستقبل. يعتمد المكون النسبي على الانحراف الحالي، بينما يتراكم المكون التكاملي الانحرافات السابقة، وتتنبأ المشتقة بالانحرافات المستقبلية المحتملة.

المزايا:

* الدقة: توفر أجهزة التحكم في تحديد الهوية الشخصية تنظيمًا دقيقًا لدرجة الحرارة.

* وقت الاستجابة السريعة: لديهم القدرة على الاستجابة بسرعة للتغيرات في درجات حرارة العملية.

* القدرة على التكيف:توفر وحدات التحكم في تعريف المعلمات تعددية كبيرة من خلال تصميمها خصيصًا لكل عملية#39 ديناميات.

العيوب:

* التعقيد: هذه الوحدات هي واحدة من الأنواع الأكثر صعوبة المتاحة اليوم.

* التوليف المطلوب: الضبط الصحيح لمعلمات معرفة المعلمات ضروري: الضبط الصحيح لمعلمات معرفة المعلمات حيوي للأداء الأمثل.

استخدام أجهزة التحكم في درجة الحرارة

يعتمد اختيار جهاز التحكم في درجة الحرارة بشكل كبير على طبيعة العملية التي تحتاج إلى إدارة واحتياجاتها الخاصة. أجهزة التحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل تميل إلى العمل على أفضل وجه في النظم التي لا يكون التحكم الدقيق في درجات الحرارة فيها ضروريا بنفس القدر، مثل تطبيقات التدفئة/التبريد في المباني ؛ تعمل أجهزة التحكم التناسبية بشكل أفضل عندما تحدث تغيرات في المعدل ببطء مع تجاوز محتمل للخطر، مثل الأفران أو الغرف البيئية ؛ توفر أجهزة التحكم في تعريفات المعلمات تنظيماً ضيقاً لدرجة الحرارة اللازمة في التفاعلات الكيميائية أو إنتاج أشباه الموصلات ؛