كيف يعمل مستشعر درجة الحرارة والرطوبة

كما نعلم، فإن أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة، والمعروفة أيضًا بمقاييس الرطوبة، هي أجهزة تستخدم لقياس ومراقبة الظروف البيئية.

إنهم يعملون بناءً على مبادئ فيزيائية محددة لاكتشاف وقياس مستويات درجة الحرارة والرطوبة. دعونا نستكشف كيفية عمل كل واحد منهم:

1. مستشعر درجة الحرارة:

تقوم أجهزة استشعار درجة الحرارة بقياس درجة سخونة أو برودة الجسم أو البيئة المحيطة. هناك عدة أنواع من أجهزة استشعار درجة الحرارة، ولكن النوع الشائع هو المزدوج الحراري. تتكون المزدوجات الحرارية من سلكين معدنيين مختلفين متصلين في أحد طرفيهما، مما يشكل وصلة. عندما يتعرض هذا الوصل لتدرج في درجة الحرارة، يتولد فرق الجهد بين السلكين بسبب تأثير سيبيك.

تأثير Seebeck هو ظاهرة حيث يؤدي اختلاف درجة الحرارة بين موصلين مختلفين إلى خلق إمكانات كهربائية. ثم يتم ربط فرق الجهد هذا بدرجة الحرارة باستخدام علاقة معروفة بين الجهد ودرجة الحرارة. تقوم أجهزة استشعار درجة الحرارة الحديثة، مثل المزدوجات الحرارية الرقمية أو أجهزة كشف درجة الحرارة المقاومة (RTDs)، بتحويل هذا الجهد إلى إشارة رقمية يمكن قراءتها وتفسيرها بواسطة وحدات التحكم الدقيقة أو الأجهزة الإلكترونية الأخرى.

2. مستشعر الرطوبة:

تقوم أجهزة استشعار الرطوبة بقياس كمية الرطوبة أو بخار الماء الموجودة في الهواء، ويتم التعبير عنها عادةً كنسبة مئوية بالنسبة إلى الحد الأقصى لكمية بخار الماء التي يمكن للهواء الاحتفاظ بها عند درجة حرارة معينة (الرطوبة النسبية).

هناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار الرطوبة، بما في ذلك أجهزة الاستشعار القائمة على السعة والمقاومة والموصلية الحرارية.

ج: أجهزة استشعار الرطوبة بالسعةالعمل عن طريق قياس التغيرات في السعة لمادة عازلة استجابة لامتصاص أو امتزاز جزيئات الماء. ومع زيادة الرطوبة، تمتص المادة العازلة بخار الماء، مما يؤدي إلى تغير في السعة، والتي يتم بعد ذلك تحويلها إلى قيمة رطوبة.

ب: أجهزة استشعار الرطوبة المقاومةاستخدم مادة ماصة للرطوبة ذات مقاومة كهربائية متغيرة. عندما تمتص المادة الرطوبة، تتغير مقاومتها، ويستخدم هذا الاختلاف في المقاومة لتحديد مستوى الرطوبة.

ج: أجهزة استشعار الرطوبة القائمة على التوصيل الحراريتتكون من عنصر ساخن وجهاز استشعار لدرجة الحرارة. مع تغير محتوى الرطوبة في الهواء، تتغير أيضًا خصائص نقل الحرارة للهواء المحيط. ومن خلال قياس التغير في درجة الحرارة أو الطاقة اللازمة للحفاظ على درجة حرارة ثابتة، يمكن حساب مستوى الرطوبة.

باختصار، تعتمد أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة على مبادئ فيزيائية مختلفة لقياس هذه المعايير البيئية. تستغل مستشعرات درجة الحرارة تأثير Seebeck في المزدوجات الحرارية أو تغيرات المقاومة في RTDs لقياس درجة الحرارة، بينما تستخدم مستشعرات الرطوبة تغيرات السعة أو المقاومة أو التوصيل الحراري للكشف عن وجود بخار الماء وتحديد مستويات الرطوبة. تلعب أجهزة الاستشعار هذه أدوارًا حاسمة في مختلف التطبيقات، بدءًا من مراقبة الطقس والتحكم في المناخ وحتى العمليات الصناعية والأجهزة الإلكترونية.

 

 

الأنواع الشائعة لأجهزة استشعار درجة الحرارة

هناك عدة أنواع من أجهزة استشعار درجة الحرارة، ولكن دعونا نركز على الأكثر شيوعا.

1. المزدوجات الحرارية

هذه هي نوع من أجهزة الاستشعار التي تقيس درجة الحرارة باستخدام تأثير Seebeck، حيث تولد المعادن المختلفة جهدًا يتناسب مع درجة الحرارة. فهي بسيطة وغير مكلفة ومتعددة الاستخدامات، ويمكنها قياس نطاق واسع من درجات الحرارة.

كاشفات درجة الحرارة المقاومة (RTDs)

تستخدم RTDs مبدأ أن مقاومة السلك المعدني تزداد مع درجة الحرارة. فهي دقيقة ومستقرة ويمكنها قياس نطاق واسع من درجات الحرارة، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الصناعية.

2. الثرمستورات

تعمل الثرمستورات، أو المقاومات الحرارية، على نفس مبدأ RTDs ولكنها مصنوعة من مواد السيراميك أو البوليمر. فهي دقيقة للغاية بالنسبة لنطاق محدود من درجات الحرارة، مما يجعلها ممتازة لبيئات محددة يمكن التحكم فيها.

الأنواع الشائعة لأجهزة استشعار الرطوبة

دعونا نستكشف الأنواع الثلاثة الرئيسية لأجهزة استشعار الرطوبة.

3. أجهزة استشعار الرطوبة بالسعة

تقوم هذه المستشعرات بقياس الرطوبة من خلال تقييم التغير في سعة طبقة بوليمر رقيقة. يتم استخدامها بشكل شائع نظرًا لدقتها العالية وثباتها ومتانتها.

أجهزة استشعار الرطوبة المقاومة

تكتشف هذه المستشعرات الرطوبة من خلال التغير في مقاومة المواد العضوية أو غير العضوية. وهي أقل تكلفة من أجهزة الاستشعار السعوية، ولكنها أيضًا أقل دقة.

أجهزة استشعار الرطوبة الموصلية الحرارية

تقوم هذه المستشعرات بقياس الرطوبة عن طريق قياس التغير في التوصيل الحراري للهواء مع تغير الرطوبة. على الرغم من أنها أقل شيوعًا، إلا أنها مفيدة للغاية لقياس مستويات الرطوبة العالية.

 

 

 

التصنيف حسب طريقة الاتصال

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة موجود في كل مكان في حياتنا. على سبيل المثال، الدفيئة والمستودعات ومترو الأنفاق والبيئات الأخرى التي تحتاج إلى الرطوبة ودرجة الحرارة لمراقبة حالة الرطوبة ودرجة الحرارة. لديهم مجالات تطبيق مختلفة، هل تعرف النوع الشائع منها؟

1. جهاز استشعار درجة الحرارة والرطوبة التناظرية
يعتمد مستشعر درجة الحرارة والرطوبة المتكامل مستشعرًا رقميًا متكاملاً كمسبار مع دائرة معالجة رقمية يمكنها تحويل مستشعر درجة الحرارة والرطوبة النسبية للبيئة إلى الإشارة التناظرية القياسية المقابلة (4-20 مللي أمبير، 0-5 فولت أو 0-10 فولت). يمكن لمستشعر درجة الحرارة والرطوبة التناظري المتكامل تحويل التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة إلى تغيرات في قيم التيار/الجهد في وقت واحد، وتوصيل الأجهزة الثانوية مباشرة بمدخلات تناظرية قياسية مختلفة. التحكم الرقمي في درجة الحرارة والرطوبة من HENGKO باستخدام مسبار درجة حرارة رطوبة التربة، يمكن لشاشة العرض الرقمية إظهار درجة الحرارة والرطوبة ونقطة الندى، مما يحقق التحكم والمراقبة. غلاف المستشعر الخاص بنا مقاوم للماء، ويمكن أن يمنع تسرب الماء إلى المستشعر وإتلاف المستشعر. يستخدم على نطاق واسع في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، ومحطة الطقس، والاختبار والقياس، والعلاج الطبي، وأجهزة الترطيب وغيرها من المجالات، وهو مناسب بشكل خاص للأحماض والقلويات والتآكل ودرجات الحرارة العالية والبيئات الصناعية القاسية ذات الضغط العالي.

 

2. مستشعر درجة الحرارة والرطوبة RS485
تعتمد دائرتها شريحة معالج دقيق ومستشعر درجة الحرارة لضمان موثوقية المنتج واستقراره وقابليته للتبادل. الإخراج هو RS485، Modbus القياسي، والذي يمكنه مراقبة نظام الكمبيوتر والتحكم فيه بشكل موثوق. يتمتع مسبار كاشف درجة الحرارة والرطوبة HENGKO RS485، ومستشعر سلسلة الكابلات مع مبيت مرشح معدني متكلس بميزة النفاذية الأكبر، وتدفق رطوبة الغاز العالي ومعدل الصرف السريع. يمنع غلاف المستشعر المقاوم للماء الماء من التسرب إلى جسم المستشعر وإتلافه، ويستخدم على نطاق واسع في الزراعة والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومحطة الطقس والاختبار والقياس والمجالات الطبية ومرطب الهواء وغيرها من المجالات، ومناسب بشكل خاص للأحماض والقلويات والتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة. والضغط العالي وبيئة صناعية قاسية أخرى.

3. مستشعر درجة حرارة الشبكة والرطوبة
يمكن لجهاز استشعار درجة حرارة الشبكة والرطوبة جمع بيانات درجة الحرارة والرطوبة وتحميلها إلى الخادم عبر إيثرنت، واي فاي / جي بي آر إس. إنه يستفيد بشكل كامل من شبكة الاتصالات التي تم إعدادها لتحقيق الحصول على البيانات ونقلها لمسافات طويلة، لتحقيق المراقبة المركزية لبيانات درجة الحرارة والرطوبة. أدى هذا إلى تقليل البناء بشكل كبير وتحسين كفاءة تكاليف البناء والصيانة.

يقوم جهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة عبر إيثرنت بجمع بيانات درجة الحرارة والرطوبة وتحميلها إلى الخادم عبر إيثرنت. واي فاي جهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة يجمع واي فاي. GPRS هي قاعدة إرسال درجة الحرارة والرطوبة في نقل GPRS. يحتاج فقط إلى بطاقة SIM لتحميل بيانات درجة الحرارة والرطوبة التي تم جمعها بواسطة محطة الشبكة الأساسية. يستخدم على نطاق واسع في مركبات نقل الأدوية، التحكم الصناعي، التحكم في البناء، الطاقة الكهربائية، القياس والاختبار، المستودعات، التخزين البارد وغيرها من الصناعات.

HENGKO هي المورد الرئيسي لمرشحات الفولاذ المقاوم للصدأ الملبدة الدقيقة والمرشحات المعدنية المسامية ذات درجة الحرارة العالية في العالم. لدينا أنواع كثيرة من الأحجام والمواصفات وأنواع المنتجات التي تختارها، ويمكن أيضًا تخصيص منتجات التصفية متعددة العمليات والمعقدة حسب متطلباتك.

 

 

ما هي أجهزة استشعار الرطوبة ودرجة الحرارة الصناعية المختلفة ومستشعر رطوبة الغرفة؟

نظرًا لأن بعض الأشخاص قد يعتقدون أن أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة الشائعة مخصصة للاستخدام المنزلي أو لاستخدام مستشعر الغرفة العادي، فدعنا نتحقق مما

الفرق بين مستشعر الرطوبة ودرجة الحرارة الصناعية ومستشعر رطوبة الغرفة.

 

أجهزة استشعار الرطوبة ودرجة الحرارة الصناعيةوأجهزة استشعار رطوبة الغرفة تخدم نفس الغرض وهو قياس الظروف البيئية،

ولكنها مصممة لتلبية التطبيقات والبيئات المختلفة. دعونا نستكشف الاختلافات بين هذين النوعين من أجهزة الاستشعار:

1. أجهزة استشعار الرطوبة ودرجة الحرارة الصناعية:

تم تصميم أجهزة استشعار الرطوبة ودرجة الحرارة الصناعية خصيصًا للبيئات القاسية والمتطلبة التي توجد عادةً في البيئات الصناعية. تم تصميم هذه المستشعرات لتحمل درجات الحرارة القصوى ومستويات الرطوبة العالية والتعرض لمختلف المواد الكيميائية والغبار والملوثات. وهي تُستخدم بشكل شائع في العمليات الصناعية، ومرافق التصنيع، والمستودعات، والتطبيقات الصناعية الأخرى حيث تكون القياسات الدقيقة والموثوقة أمرًا بالغ الأهمية.

خصائص أجهزة استشعار الرطوبة ودرجة الحرارة الصناعية:

* البناء القوي:غالبًا ما يتم وضع أجهزة الاستشعار الصناعية في حاويات متينة مصنوعة من مواد يمكنها تحمل الضغط الجسدي والتآكل والتعرض للمواد القاسية.

* نطاق درجة حرارة واسع:ويمكن أن تعمل بكفاءة في نطاق واسع من درجات الحرارة، من درجات الحرارة المنخفضة جدًا إلى درجات الحرارة العالية، اعتمادًا على متطلبات التطبيق المحددة.

* دقة عالية:تم تصميم أجهزة الاستشعار الصناعية لضمان الدقة والثبات في قياس كل من الرطوبة ودرجة الحرارة لضمان حسن سير العمليات الصناعية.

* قابلية التوسع:قد تأتي هذه المستشعرات مع خيارات للتكامل مع أنظمة وشبكات التحكم الصناعية، مما يسمح بالمراقبة والأتمتة عن بعد.

 

2. مستشعر رطوبة الغرفة:

تم تصميم أجهزة استشعار رطوبة الغرفة للبيئات الداخلية، مثل المكاتب والمنازل والمستشفيات وغيرها من الأماكن التجارية أو السكنية. ينصب تركيزهم الأساسي على توفير بيئة معيشة أو عمل مريحة وصحية من خلال مراقبة مستويات الرطوبة الداخلية والتحكم فيها.

خصائص أجهزة استشعار رطوبة الغرفة:

* التصميم الجمالي :غالبًا ما يتم تصميم مستشعرات الغرفة لتكون مبهجة من الناحية الجمالية وتنسجم مع الديكور الداخلي للغرفة أو المبنى.

* التوافق مع البيئة المعتدلة:لقد تم تحسينها للاستخدام الداخلي ويمكنها التعامل مع درجات حرارة الغرفة ومستويات الرطوبة النموذجية.

* فعالية التكلفة:تعد أجهزة استشعار الغرفة بشكل عام أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنة بأجهزة الاستشعار الصناعية لأنها لا تتطلب نفس المستوى من الصلابة والميزات المتخصصة.

* ميزات سهلة الاستخدام:تأتي العديد من أجهزة استشعار رطوبة الغرفة مزودة بواجهات سهلة الاستخدام، مثل شاشات العرض أو تطبيقات الهاتف المحمول، مما يسمح للركاب بمراقبة مستويات الرطوبة وضبطها بسهولة.

 

في حين أن كلا النوعين من أجهزة الاستشعار يقيسان الرطوبة ودرجة الحرارة، فإن الاختلافات الرئيسية تكمن في بنائها ومتانتها ونطاق درجة الحرارة والدقة والبيئات المحددة المخصصة لها. تم تصميم أجهزة الاستشعار الصناعية لتحمل الظروف القاسية وتوفير قياسات دقيقة للغاية للعمليات الصناعية، في حين تعطي أجهزة استشعار الغرفة الأولوية للجماليات وسهولة الاستخدام والراحة في البيئات الداخلية.

 

 

 

الأسئلة الشائعة

1. ما الفرق بين مستشعر درجة الحرارة ومستشعر الرطوبة؟

يكمن الاختلاف الرئيسي بين مستشعر درجة الحرارة ومستشعر الرطوبة في المعلمة البيئية التي يقيسونها:

مستشعر درجة الحرارة:

مستشعر درجة الحرارة هو جهاز مصمم لقياس درجة سخونة أو برودة الجسم أو البيئة المحيطة. فهو يوفر معلومات حول درجة الحرارة من حيث درجة مئوية (درجة مئوية) أو فهرنهايت (درجة فهرنهايت) أو في بعض الأحيان بوحدات كلفن (K). تُستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة بشكل شائع في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك مراقبة الطقس والتحكم في المناخ والعمليات الصناعية والأجهزة الإلكترونية وغيرها الكثير.

يتضمن المبدأ الأساسي وراء استشعار درجة الحرارة اكتشاف التغيرات في الخواص الفيزيائية للمواد أثناء استجابتها للتغيرات في درجات الحرارة. تستخدم أنواع مختلفة من أجهزة استشعار درجة الحرارة، مثل المزدوجات الحرارية، وكاشفات درجة الحرارة المقاومة (RTDs)، والثرمستورات، وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، ظواهر فيزيائية متميزة لتحويل التغيرات في درجات الحرارة إلى إشارات كهربائية، والتي يمكن بعد ذلك قياسها وتفسيرها.

مستشعر الرطوبة:

أمستشعر الرطوبة، المعروف أيضًا باسم مقياس الرطوبة، هو جهاز يستخدم لقياس كمية الرطوبة أو بخار الماء الموجود في الهواء أو الغاز. يتم التعبير عن الرطوبة عادةً بالرطوبة النسبية (RH)، والتي تمثل النسبة المئوية لبخار الماء الموجود بالنسبة إلى الحد الأقصى للكمية التي يمكن للهواء الاحتفاظ بها عند درجة حرارة معينة.

تعتبر أجهزة استشعار الرطوبة ضرورية في التطبيقات التي يكون فيها التحكم في مستويات الرطوبة ومراقبتها أمرًا ضروريًا لأسباب مختلفة، مثل الحفاظ على الراحة، ومنع نمو العفن، وضمان ظروف التخزين المناسبة، وتحسين العمليات الصناعية.

توجد أنواع مختلفة من أجهزة استشعار الرطوبة، بما في ذلك أجهزة الاستشعار السعوية والمقاومة والموصلية الحرارية. تستخدم هذه المستشعرات آليات متميزة لاكتشاف التغيرات في محتوى الرطوبة وتحويلها إلى إشارات كهربائية، مما يوفر معلومات حول مستوى الرطوبة.

باختصار، الفرق الرئيسي بين مستشعر درجة الحرارة ومستشعر الرطوبة هو المعلمة البيئية التي يقيسونها. تقيس أجهزة استشعار درجة الحرارة درجة السخونة أو البرودة بالدرجة المئوية أو الفهرنهايت، بينما تقيس أجهزة استشعار الرطوبة محتوى الرطوبة في الهواء، والتي يتم التعبير عنها عادةً بالرطوبة النسبية بالنسبة المئوية. يعد كلا المستشعرين أمرًا حيويًا في العديد من التطبيقات، وتساهم قياساتهم الدقيقة في تحسين الراحة والسلامة والكفاءة في مختلف الإعدادات.

2. هل أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة باهظة الثمن؟

يختلف السعر حسب نوع المستشعر وتطبيقه. بعضها مثل المزدوجات الحرارية بأسعار معقولة جدًا،

في حين أن البعض الآخر مثل أنواع معينة من RTDs يمكن أن يكون مكلفًا.

 

3. هل يمكنني استخدام جهاز استشعار درجة الحرارة والرطوبة في المنزل؟

قطعاً! وهي تُستخدم بشكل شائع في أنظمة التشغيل الآلي للمنزل، بما في ذلك وحدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والأجهزة المنزلية الذكية.

 

4. هل يصعب صيانة هذه المستشعرات؟

ليس حقيقيًا. تم تصميم معظم أجهزة الاستشعار من أجل المتانة ولا تتطلب سوى القليل من الصيانة أو لا تتطلب أي صيانة على الإطلاق. لكن،

قد تكون هناك حاجة إلى معايرة منتظمة للحصول على الأداء الأمثل.

 

5. هل لهذه المجسات أي تأثير بيئي؟

لا، هذه المستشعرات آمنة بشكل عام وليس لها أي تأثير سلبي على البيئة. هدفهم هو المساعدة

مراقبة وإدارة الظروف البيئية بشكل فعال.

 

مفتون بعالم أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة؟ هل ترغب في استكشاف قدراتهم بشكل أكبر أو ربما تنفيذها في مشاريعك؟

الخبراء في HENGKO على استعداد للإجابة على استفساراتك وتوفير أجهزة استشعار عالية الجودة لتلبية احتياجاتك. اتصل بهم اليوم

at ka@hengko.com لمعرفة المزيد حول كيف يمكن أن تفيدك هذه المستشعرات أنت أو عملك. لا تتردد - يمكن أن تبدأ بيئتك

الاستفادة من هذه التكنولوجيا اليوم!