Sensör

Sensör çeşitleri ve özellikleriSensör Çeşitleri Nelerdir ? hareket sensörü, analog ve digital sensörler, aktif ve pasif sensörler, sensör kullanımı …

1 . Sensör nedir ?

Sensör İngilizce “sense” yani his kelimesinden türemiştir.
Sensör (“algılayıcı” da denmektedir) fiziksel ortam ile endüstriyel amaçlı elektrik/elektronik cihazları birbirine bağlayan bir köprü görevi görürler. Bu cihazlar endüstriyel proses sürecinde kontrol, koruma ve görüntüleme gibi çok geniş bir kullanım alanına sahiptirler.
Günümüzde üretilmiş yüzlerce tip algılayıcıdan söz edilebilir. Mikro-elektronik teknolojisindeki inanılmaz hızlı gelişmeler bu konuda her gün yeni bir buluş ya da yeni bir uygulama tipi geliştirilmesine olanak sağlamaktadır.

Sensör
Teknik terminolojide sensör ve transdüser terimleri birbirlerinin yerine sık sık kullanılan terimlerdir. Transdüser genel olarak enerji dönüştürücü olarak tanımlanır. Sensör ise çeşitli enerji biçimlerini elektriksel enerjiye dönüştüren cihazlardır. Ancak 1969 yılında ISA (Instrument Society of America) bu iki terimi eş anlamlı olarak kabul etmiş ve “ölçülen fiziksel özellik, miktar ve koşulların kullanılabilir elektriksel miktara dönüştüren bir araç” olarak tanımlamıştır.

Endüstride en sık kullanılan algılayıcılar için ölçülen büyüklükler ve çıkış büyüklükleri

Sensör

2 . Algılayıcıların Sınıflandırılması

Algılayıcıları birbirinden farklı birçok sınıfa ayırmak mümkün. Ölçülen büyüklüğe göre, çıkış büyüklüğüne göre, besleme ihtiyacına göre vb. Aşağıda bu sınıflardan bazılarına değinilecektir.

2.1 Giriş Büyüklüklerine Göre

Algılayıcılarla ölçülen büyüklükler 6 gruba ayrılabilir. Bunlar:

  1. Mekanik : Uzunluk, alan, miktar, kütlesel akış, kuvvet, tork (moment), basınç, hız, ivme, pozisyon, ses dalga boyu ve yoğunluğu
    2. Termal : Sıcaklık, ısı akısı
    3. Elektriksel : Voltaj, akım, yük, direnç, indüktans, kapasitans, dielektrik katsayısı, polarizasyon, elektrik alanı ve frekans
    4. Manyetik : Alan yoğunluğu, akı yoğunluğu, manyetik moment, geçirgenlik
    5. Işıma : Yoğunluk, dalga boyu, polarizasyon, faz, yansıtma, gönderme
    6. Kimyasal : Yoğunlaşma, içerik, oksidasyon/redüksiyon, reaksiyon hızı, pH miktarı

2.2 Çıkış Büyüklüklerine Göre

Öte yandan analog çıkışlara alternatif olan dijital çıkışlar ise bilgisayarlarla doğrudan iletişim kurabilirler. Bu iletişimler kurulurken belli bazı protokoller kullanılır. Bunlardan seri iletişim protokollerine, aşağıda kısaca değinilmiştir.
RS232C: Bu protokol başlangıçta telefon veri iletişimi için tasarlanmıştır. Daha sonra birçok bilgisayar sistemi bunu sıkça kullanmaya başlamış ve sonuçta RS232 standart bir iletişim protokolü haline gelmiştir. RS232C’nin çalışması tek sonlanmalıdır (single ended). Lojik 1 = -15-3 V arasında ve lojik 0 = +3+15 V arasındadır. Algılayıcılar verileri bitler halinde ve seri iletişim protokolüne uygun olarak bilgisayara gönderir. RS232C bir “single ended” ara yüze olduğundan alıcı ve gönderici arasındaki uzaklık dış çevreden gelen olumsuz faktörlerin (EMI, RFI) azaltılması açısından kısa tutulmalıdır.

RS422A: Bu protokol “differantial ended” bir ara yüze sahiptir. Alıcı verici arasındaki uzaklık yeterince en uzak seviyededir. Hatlarda bu mesafe sebebiyle olabilecek zayıflama 200mV seviyesine kadar azalsa da sistem iletişime devam eder. Diferansiyel ara birim sayesinde sinyaldeki zayıflama ihmal edilebilir düzeye çekilir ve oldukça yüksek bir veri hızıyla haberleşme sağlanabilir. Algılayıcı ve bilgisayar arasındaki iletişimde “twisted pair” (saç örgüsü) kullanıldığından dış etkilerden etkileşim azdır.

RS485: Standart 422A protokolü genişletilerek oluşturulmuş bir protokoldür. Bu protokol ile birlikte çalışabilen 32 adet alıcı-vericinin tek bir kabloyla veri iletişimi sağlanabilir. RS485 protokolü kablodaki iletişim problemlerini ortadan kaldırmaktadır.

Seri iletişim protokollerinin karşılaştırılması

Çıkış                Ara Birim Tipi            Maksimum Kablo Uzunluğu        Maksimum Veri hızı              İletişim Tipi
RS232C        Single ended voltage        15 metre                                        20Kbps                       Point to point
RS422A        Differantial voltage          1,2 kilometre                                 10Mbps                       Point to point
RS485A        Differantial voltage          1,2 kilometre                                 10Mbps                       MultiDrop (32 Node)

2.3 Besleme İhtiyacına Göre

Algılayıcılar besleme ihtiyacına göre iki sınıfa ayrılır.

2.3.1 Pasif Algılayıcı

Hiçbir şekilde dışardan harici enerji almadan (besleme gerilimine ihtiyaç duymadan) fiziksel ya da kimyasal değerleri bir başka büyüklüğe çevirirler. Bu algılayıcı tipine örnek olarak Thermocouple (T/C) ya da anahtar gösterilebilir. T/C aşağıda ayrıntılı olarak anlatılacaktır. Anahtar ise bilindiği gibi mekanik bir hareketi elektriksel bir kontağa dönüştürmektedir.

2.3.2 Aktif Algılayıcı

Çalışmaları için harici bir enerji beslenmesine ihtiyaç duyarlar. Bu algılayıcılar tipik olarak zayıf sinyalleri ölçmek için kullanılırlar. Aktif algılayıcılarda dikkat edilmesi gereken nokta giriş ve çıkışlardır. Bu tip algılayıcılar dijital ya da analog formatta elektriksel çıkış sinyali üretirler. Analog çıkışlılarda, çıkış büyüklüğü gerilim ya da akımdır. Gerilim çıkışı genellikle 0-5 V aralığında oldukça yaygın kullanılmaktadır. Ancak 4-20 mA akım çıkışı da artık endüstride standart haline gelmiştir. Bazı durumlarda 0-20 mA akım çevrimi kullanılmaktadır Ancak endüstride çoğu zaman hatlarda meydana gelen bozulma kopma gibi durumlarda sistemin bu durumu kolay algılaması ve veri iletişiminin sağlıklı yapılabilmesi için 4-20 mA daha yaygın kullanılır. Çok eski algılayıcılar 10-50 mA akım çıkışlarına sahiptirler. Endüstride en yaygın kullanılan 4-20 mA çevrim tipinin kullanımı bazı özel durumlar gerektirmektedir. Bu noktalar,

” Algılayıcıların yerleştirildiği uzak noktalarda elektrik besleme geriliminin olmaması gereklidir
” Algılayıcılar gerilim sinyalinin sınırlı olabileceği durumlarda tehlikeli uygulamalarda kullanılmalıdır
” Algılayıcıya giden kablolar iki ile sınırlanmalıdır
” Akım çevrim sinyali göreceli olarak gürültü geriliminin ani sıçramalarına karşı korumalıdır Ancak bunu uzun mesafe veri aktarımınında yapamaz
” Algılayıcılar ölçüm sisteminden elektriksel olarak izole edilmelidir

Dünyada en yaygın kullanım alanı bulan sıcaklık ve titreşim ölçümleri hakkında kısa bilgiler vererek algılayıcı konusuna devam edelim.

3 . Dinamik Ölçümler İçin Algılayıcılar

3.1 İvmeölçer

İvme ölçerler, genel amaçlı mutlak hareket ölçümlerinde, şok ve titreşim ölçümlerinde kullanılırlar.Bir yapının ya da bir makinenin ömrü,çalışma sırasında maruz kaldığı ivmenin şiddeti ile orantılıdır. Bir yapının çeşitli noktalarındaki titreşimin genliği ve fazı, bir modal analiz yapılabilmesine izin verir. Yapılacak olan bu analiz sonucunda dinamik olarak çalışacak parçaların çalışma modları belirlenerek tüm sistemin dinamik karakteri ortaya konabilmektedir. Sismik ivmeölçerler ile yer, bina, köprü üzerinde deprem, inşaat, madencilik çalışmaları, büyük nakliye vasıtaların yol açtığı titreşimler ölçülebilir. Yüksek frekanslı ivmeölçerler ile çarpma testleri, çok yüksek devirli motorların testleri yapılabilir. İvmeölçerler ölçme tekniğine göre de farklı sınıflara ayrılırlar. Konuyla ilgili ayrıntı ileriki sayfalarda belirtilmiştir.

Sensör

3.1.1 Piezoelektrik İvmeölçer

Piezoelektrik ivmeölçerler çok düşük frekanslı sismik uygulamalardan, çok yüksek frekansta doğrusal çalışma aralığı gerektiren çarpma testlerine kadar birçok ölçme uygulamasında kullanılan, küçük boyutlu, yüksek sıcaklık aralığında çalışabilen, endüstriyel standartlarda kılıf içinde yapılandırılmış transdüserlerdir.
Kuvartz ya da seramik kristaller bir kuvvet altında kaldığında picocoulomb seviyesinde elektrik yükü üretirler. Bu elektrik yükünün kristal üzerindeki değişimi yer çekimi ivmesinin değişimi ile doğru orantılıdır. İvmeölçerlerdeki sismik kütlenin ivme altında maruz kaldığı atalet kuvveti piezoelektrik kristale etkir ve ivme ile doğru orantılı bir elektrik sinyali çıkışı verir. Bir yongaya (Mikro Elektronik devre/chip) sahip Piezoelektrik ivmeölçerlerin içinde sinyali taşınabilir voltaj sinyaline çeviren bir sinyal koşullayıcı devre vardır (Integrated Electronics Piezoelectric – IEPE). Bu tip Algılayıcılar gürültüden minimum etkilenirler. Üzerinde çevirici elektronik devre olmayan (charge mode) algılayıcılar harici bir çevirici (charge amplifier) ile kullanılırlar. Charge mode algılayıcılar yüksek sıcaklıktaki uygulamalarda kullanılmak için idealdir.

3.1.2 Kapasitif İvmeölçer

Kapasitif ivmeölçerler düşük seviyeli ve düşük frekanslı titreşimleri, statik ivmeleri ölçmede kullanılırlar. Karşılıklı yerleştirilmiş kapasitör şeklinde çalışan iki plaka arasındaki kapasitansın değişmesi prensibi ile ölçüm yaparlar. Bu plakalar arasındaki mesafe ve dolayısı ile kapasitans ivme altında değişir ve ivme ile doğrusal bir sinyal doğururlar. Bu tip Algılayıcılar özel bir sinyal koşullama gerektirmezler. 12 VDC ya da 24 VDC ile beslenmek sureti ile çalışırlar. Özellikle robotik, otomotiv sürüş kalite testleri, bina dinamiği ölçümü gibi yerlerde kullanılırlar.

3.2 Basınç Algılayıcı

3.2.1 Dinamik Basınç Algılayıcı

Dinamik basınç algılayıcıları, piezoelektrik etkiyi kullanırlar. 400 kHz gibi çok yüksek bir frekans aralığında doğrusal çıkış verebilir ve büyük statik basınç değerlerinin üzerindeki yüksek frekanslı fakat küçük genlikli dalgalanmaları ölçebilirler.
Endüstride pompa basıcının, hidrolik ve pnömatik basınç hatlarının izlenmesi ve kontrolü; akış kaynaklı titreşimlerin incelenmesi, kavitasyon, su darbesi, pulsasyon, akustik ölçümler, havacılık testleri, valf dinamiği, patlayıcı ve silah testleri, içten yanmalı motor testleri bu algılayıcılar kullanılarak yapılabilmektedir.

3.2.2 Statik Basınç Algılayıcı

Hassas rezistif diyaframı kullanan bu Algılayıcılar endüstride statik basıncın sürekli olarak izlenmesi gereken uygulamalar için geliştirilmiştir. Tank seviyelerinin izlenmesinde, endüstriyel proseslerin geri besleme kontrol sistemlerinde ve ısıtma soğutma klimatizasyon sistemlerinde kullanılmaktadır.

3.3 Dinamik Kuvvet Algılayıcı

Piezoelektrik etkiyi kullanan kuvars kuvvet algılayıcıları, sıkışma, çekme gerilmeleri, darbe, tepki ve etki kuvvetlerini ölçen sağlam, uzun ömürlü, dinamik algılayıcı elemanlardır. Uygulama alanları arasında; tüm soğuk ve sıcak plastik şekil verme işlemleri, pres kuvveti ölçümü, talaşlı imalatlar, kaynak işlemleri ve test işlemleri gelmektedir.
Üzerine uygulanan kuvveti birbirine dik üç eksende ayrı ayrı veren üç bileşenli kuvvet algılayıcıları özellikle takım tezgahlarının kesici uçlarının uyguladığı kuvvetin ölçülmesinde, kuvvet dinamometresi uygulamaları, biyomekanik uygulamalarında kullanılmaktadır.

3.3.1 Piezoelektrik Özellik

“Piezo” kelimesi Yunanca sıkmak anlamına gelmektedir. Piezoelektrik elemanlar bir dış kuvvet altında kaldıkları zaman, karşılıklı yüzeyleri üzerinde bir elektrik yükü oluşur.

Şekil 1’de gösterilen büyük daireler silikon atomlarını, küçük olanlar ise oksijen atomlarını belirtmektedir. Doğal ya da işlenmiş kuvartz kristali en hassas ve kararlı piezoelektrik malzemelerden biridir. Doğal malzemelerin yanı sıra yüksek teknolojilerle üretilen polikristalin ve piezoseramik gibi malzemeler de yüksek elektrik alana maruz bırakıldıklarında piezoelektrik özellik kazanmaları sağlanabilmektedir. Bu kristaller çok yüksek değerde yük çıkışı üretirler. Bu özellikleri sayesinde de özellikle düşük genlikli sinyallerin ölçülemesinde kullanılırlar. Tablo 1’de piezoelektrik malzemelerin karşılaştırması verilmiştir.

Sensör

Şekil 1

Sensör

Tablo 1

Şekil 2’de görüldüğü gibi piezoelektrik algılayıcılarda farklı boyut ve şekillerde piezoelektrik malzemeler kullanılabilir.

Sensör

Şekil 2

  1. Basma kuvvetini temel alan tasarım yüksek bir rijitlik göstermektedir. Bu özelliği sayesinde yüksek frekanslı basınç ve kuvvet ölçümlerinde kullanılmaktadır. Olumsuz bir özelliği sıcaklık değişimlerine gösterdiği hassasiyettir.
    2. Basit bir tasarım olan eğilmeli (flexural) tasarım, düşük frekans aralığı ve düşük darbe dayanımı nedeni ile dar bir kullanım sahasına sahiptir.
    3. Kayma gerilmesi (shear) tasarımı geniş frekans aralığı, düşük eksen kaçıklığı hassasiyeti, ısıl değişimlerden az etkilenmesi gib olumlu özellikleri sayesinde ivmeölçerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

104×109 [N/m2] gibi birçok metale yakın bir sertlik derecesine sahip olan piezoelektrik malzemeler, çok küçük bir yer değişimi altında bile büyük bir çıkış verirler. Bir diğer deyişle piezoelektrik malzemeler fiziksel olarak kalıcı bir değişime uğramazlar. Bu sebeple piezoelektrik algılayıcılar çok sağlam bir kılıfta korunur ve geniş bir genlik aralığında mükemmel bir doğrusallık gösterirler. Doğru seçilmiş bir sinyal koşullama sistemi ile birlikte kullanıldığında, bu tip algılayıcılar 120 dB gibi çok geniş bir genlik aralığına sahip olmaktadırlar. Uygulama açısından bu özellik, aynı piezoelektrik ivme ölçer ile 0,0001 g’dan 100 g’a kadar geniş bir aralıkta ölçüm yapılabilir anlamına gelmektedir:
Piezoelektrik malzemelerden bahsederken üzerinde önemle durulması gereken diğer bir nokta da bunların sadece dinamik ya da diğer bir değişle değişen durumları ölçebildiğidir. Piezoelektrik algılayıcılar, yerçekimi ivmesi, barometrik basınç, ağırlık kuvveti gibi statik, yani zamanla değişmeyen büyüklükleri ölçemezler. Bu sabit olaylar ilk anda bir çıkış doğururlar fakat bu sinyal, piezoelektrik malzemenin ve algılayıcının bağlı olduğu elektronik devrenin zaman sabitine bağlı olarak, zamanla yok olacaktır. Bu zaman sabiti, cihazın üzerindeki kapasitans ve direncin oluşturduğu, birinci dereceden yüksek frekans geçiren filtreden kaynaklanmaktadır. Bu filtre cihazın ölçebileceği en düşük frekansı belirlemektedir.

3.3.2 Algılayıcının yapısı

Kuvvet, basınç ve ivme algılayıcılarının yapıları Şekil 3’te görülmektedir. Bu şekil üzerinde gösterilen gri renkli kısımlar test edilen cismi, mavi renkli kısımlar algılayıcı muhafazasını, kırmızı kısımlar piezoelektrik malzemeyi, siyah kısımlar şekil değişimi gösteren kristalin üzerinde oluşan yükün toplandığı elektrotları ve sarı renkli kısım da elektrik yükü şeklindeki sinyalin voltaj sinyaline çevrildiği mikro-devreyi belirtmektedir. İvmeölçerde ayrıca yeşil renkle gösterilen sismik kütle vardır. Görüldüğü gibi, bu üç tip algılayıcının iç yapıları birbirinden çok farklı değildir. Hareket ölçen ivme ölçerlerdeki kristallerin üzerine oturan sismik kütle, algılayıcının üzerine takıldığı cismin hareketini izlemek zorundadır. Kristallerin üzerine etkiyen kuvvet Newton’un ikinci mekanik yasasıyla (F=ma) kolayca hesaplanır. Kuvvet ve basınç algılayıcıları neredeyse aynı özellikleri taşırlar. Aralarındaki temel fark basınç algılayıcılarının basıncı toplamak için bir diyafram kullanmasıdır.

Sensör

Şekil 3

3.3.3 Sinyal Koşullama

Sensör

Şekil 4
Algılayıcı eleman elektriksel bir çıkış ürettikten sonra, bu sinyalin osiloskop, analizör, kayıt edici, gibi bir cihaz tarafından okunabilmesi için koşullanması gerekmektedir. Bu sinyal koşullama temel olarak aşağıdaki işlevlere sahiptir.
” Sinyalin taşınabilir ve ölçülebilir düşük empedanslı voltaj sinyaline çevrilmesi
” Sinyal güçlendirilmesi ve zayıflatılması
” Filtreleme
Bu sinyal koşullama iki farklı şekilde yapılabilir. (Şekil 4)
” IEPE algılayıcılarda algılayıcının içindeki mikro-elektronik devre yardımıyla
” Yük modu algılayıcılarda algılayıcının dışında takılan bir çevirici yardımıyla
IEPE olarak tanımlanan algılayıcılar ICP markasıyla PCB Piezotronics firması tarafından 1967 yılında geliştirilmiştir. Algılayıcının içindeki minyatür devreler yük ya da voltaj amplifikatörleridir. 18-30 VDC arasında değişen bir besleme voltajı ve 2 mA sabit akım kaynağı ile beslenirler. Bu sistemin temel özellikleri aşağıda sıralanmıştır.
” Algılayıcıya monte edilmiş mikro-elektronik devreler, birçok sinyal okuma cihazı ile uyumlu, düşük empedanslı voltaj sinyali üretmektedir.
” Kanal başına maliyeti düşüren, kullanımı kolay sabit akım sinyal koşullayıcısı gerektirirler.
” Sinyal uzun kablolama ile zorlu ortamlardan, sinyal kalitesinde bir düşme yaşanmadan aktarılabilir.
” Çalışma sıcaklığı tipik olarak 120 °C (en fazla 155 °C) ile sınırlandırılmıştır.
” Kolay bulunabilen koaksiyel kablolar ile çalışabilir. Ekonomiktir.
” Hassasiyet ve frekans aralığı gibi özellikleri besleme geriliminden bağımsız olarak her algılayıcı için sabittir.

Yük tipi algılayıcılar, mekanik ve algılayıcı eleman olarak ICP algılayıcılardan farklı değildir. Tek farklılıkları sinyal koşullama devresinin algılayıcının dışında olmasıdır. Yük tipi algılayıcılar genellikle yüksek sıcaklığın var olduğu uygulamalarda kullanılırlar. Bu algılayıcıların özellikleri aşağıda sıralanmıştır.

” Algılayıcının çıkışı mutlaka koşullanması gereken yüksek empedanslı bir çıkıştır.
” Harici bir sinyal koşullama gerekmektedir.
” Algılayıcının çıkışındaki sinyal, kabloların hareket etmesinden, elektromanyetik sinyallerden, radyo frekans dalga girişimlerinden kaynaklanan gürültülere açıktır.
” 540 °C gibi yüksek sıcaklıklarda çalışabilirler.
” Düşük gürültülü özel kablolara ihtiyaç duyulur.
” Algılayıcının hassasiyet, frekans aralığı gibi özellikleri değişkendir. Bu özellikler kablo uzunluğu ya da sinyal koşullayıcının ayarları ile değişebilir.

4 . Yer Değişimi ve Hareket Algılayıcılar

Mekanikteki en temel ölçü uzunluk ölçüsüdür. Konum, hareket, yer değişimi terimleri birbirine çok yakın durmaktadır. Konum algılayıcı (position sensor) ya da hareket transdüseri (motion transducer) terimlerine sık sık rastlanmaktadır. Yer değişimi transdüseri (displacement transducer), teknik olarak en doğru ifade sayılabilir. Temel olarak lineer ve açısal yer değişimi algılayıcı olarak ikiye ayrılırlar.
Yer değişim algılayıcıları ölçme teknikleri açısından aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

  1. Kapasitif
    2. İndüktif
    3. Relüktans
    4. Potansiyometrik
    5. Strain-gage
    6. Elektro-optik
    7. Açısal ve doğrusal enkoderler
    8. Ultrasonik
    9. Konum şalterleri

4.1 Takometreler ve Hız Algılayıcıları

Elektromanyetik Doğrusal Hız Algılayıcıları genellikle periyodik olarak değişen hızları ölçmekte kullanılır. Bu cihaz bir sargı içinde hareket edebilen sabit bir mıknatıstan oluşur. Bu şaft hareket ettikçe bir elektromanyetik kuvvet (EMF) indüklenir. Hareket ne kadar hızlı olursa o kadar yüksek bir EMF oluşur.

4.1.1 Elektromanyetik Takometre Jeneratörler

Takometre olarak üç farklı jeneratör kullanılabilir. DC takometre jeneratörler, AC indüksiyon takometreler ve AC sabit mıknatıslı takometreler.

4.1.2 Dişli Rotorlu Elektromanyetik Takometreler

Üzerinde dişliye benzeyen, ferromanyetik malzemeden çıkıntılar olan bir rotora sahiptir. Hall etkisi, Eddy akımı ya da indüktif tip bit yaklaşım algılayıcısı ile beraber kullanılırlar. Hissedici sistem olarak en çok elektromanyetik etki kullanılır. Bu sistemde bir bobin kullanılır. Dişli rotor bobinin önünden geçtikçe manyetik akının şiddeti değişmektedir. Bu akı değişikliği bobinde bir elektromotor kuvvet indüklemektedir. Bu EMK bir puls şeklinde oluşmaktadır. Bu pulsların sayılması sonucunda açısal hız bilinebilmektedir.

4.1.3 Elektro-Optik Takometre

Elektro-optik bir algılayıcıdan bir ışık huzmesi gönderilir. Dönen cismin üzerindeki bir noktadan periyodik olarak geri dönen ışık toplanır. Bu ışığın periyodu dönen cismin periyodu ile aynıdır.

4.2 İvmeölçerler

İvmeölçerler, ivme, titreşim ve mekanik şok değerlerini ölçmede kullanılırlar. Tüm ivmeölçerlerde bir sismik kütle, yay ve damper sistemi vardır. Sismik kütlenin üzerine etkiyen atalet kuvvetinin yarattığı ivme ölçülür.
Kapasitif ivmeölçer de kapasitif iletim prensibi kullanılır. Sismik kütle olarak bir diyafram kullanılır. Bir ivme etkidiği zaman sabit elektrot ile sismik elektrot arasındaki mesafe değişir. Mesafenin değişmesiyle kapasitans değişir ve ivme ile orantılı bir çıkış elde edilir.
Piezoelektrik ivmeölçer. Piezoelektrik etkinin kullanıldığı bu tip algılayıcılarda, sismik kütle bir piezo-kristal malzeme üzerine bir kuvvet uygular ve bunun neticesinde bir elektrik yük oluşturulur. Piezoelektrik ivmeölçerler hakkında ayrıntılı bilgi Dinamik Ölçümler bölümündedir.

4.3 Kuvvet Algılayıcılar

Kuvvet algılayıcılar genellikle uygulanan kuvveti elastik bir elemanın deformasyonuna çevirirler. En yaygın olarak kullanılan kuvvet algılayıcıları strain-gage kuvvet algılayıcılarıdır. Yük hücresi (load cell) olarak da adlandırılır. Bu transdüserler hem basma hem de çekme yönünde çalışabilir. Ölçme aralıkları 10 N ile 5 MN arasında değişebilir. Gelişmiş tasarımlarda mekanik olarak aşırı yük sınırlamaları bulunmaktadır.
Piezoelektrik kuvvet algılayıcıları özellikle dinamik olarak değişen kuvvetlerin ölçülmesinde kullanılmaktadır. Bu transdüserler hakkında ayrıntılı bilgi Dinamik Ölçümler bölümünde bulunabilir.

4.4 Tork Algılayıcılar

Tork ölçen elemanlar genellikle güç üreten şaft ile gücü tüketen şaft arasına seri olarak bağlanırlar. Tork bu silindirik yapıdaki transdüserin üzerine etkidiğinde bir burulma etkisi yaratacaktır ve tork ile doğru orantılı bir açı oluşacaktır. İkinci tip tork algılayıcılar ise tepki torkunu ölçer. Bu sistemde tork üreten rotorun dönmesi engellenir ve oluşan tork bir kuvvet transdüserinin yardımıyla ölçülür.

4.4.1 Fotoelektrik Tork Transdüseri

Burulma sonucu oluşan açısal değişim miktarı, optik kaynaklar ve optik algılayıcıları vasıtası ile okunur. Yapı olarak optik enkoderlere benzerler.

4.4.2 Strain Gage Tork Transdüseri

Uygulanan torkun yarattığı birim şekil değişiminin strain-gageler ile okunması ve tork bilgisinin elde edilmesi ilkesine dayanır. En sık kullanılan tork algılayıcılarıdır.

4.5 Akış Algılayıcıları

4.5.1 Diferansiyel Basınç Akış Ölçümü

Debi yaygın olarak bir akışkanın bir boru içerisindeki kısıtlanmış bölmeden geçirilmeye zorlanması ile ölçülür. Bu zorlanma ile hız değişir ve debi ile orantılı basınç oluşur.Borunun yarı kesiti büyüdükçe akışkanın hızı azalır ve basınç artar. Yarı kesit küçüldükçe hızı artar basınç azalır. İki basınç farkı diferansiyel basınç algılayıcı ile ölçülür.

4.5.2 Mekanik Akış Ölçümü

Mekanik elemanlar sıvı akışına yer değiştirerek yada belli bir hız oranında dönerek cevap verecek şekilde dizayn edilmişlerdir. Viskozitesi 500 Cp kadar olan temiz akışkanların, asitlerin, bazların, solventlerin ölçümünde kullanılır.

4.5.3 Isıl Akış Ölçümü

Hareket eden sıvı içerisinde iki nokta arasında taşınan ısı miktarı akan kütle ile doğru orantılıdır.

4.5.4 Manyetik Akış Ölçümü

Elektromotor güce sahip olan manyetik alan içerisinden geçen iletken sıvı, hızıyla artan bir elektromotor kuvvet indükler. Manyetik akış ölçerler, ölçüm sırasında debi düşümü yaratmazlar, akışkanın viskozite, basınç, sıcaklık değişimden etkilenmezler. Yatay ve dikey şekilde montaja uygundurlar ve ölçüm sırasında akışı engellemediğinden kimya, ilaç, gıda, kağıt hamuru, su ve benzeri uygulamalar için uygundurlar.

4.5.5 Salınımlı Akış Ölçer

Salınımlı akış ölçümünde akışın içine yerleştirilen bir engel üzerinde oluşan vorteks kaynaklı titreşimler algılanır ve titreşimin frekansı akışkanın hızı ile doğru orantılıdır.

4.5.6 Ultrasonik Akış Ölçümü

Ultrasonik akış transdüserler Doppler efektinden faydalanır. Akışkanın içine gönderilen frekansı bilinen bir ultrasonik ses, akışkanın içindeki partiküller, hava kaparcıklarından yansıyarak geri döner. Dönen sinyalin frekansındaki değişiklik akışkanın hızı ile orantılıdır. Bir diğer yöntemde, bir ultrasonik dalga sıvı içerisinden gönderilir. Alıcı algılayıcı bu dalgayı alır almaz ikinci bir dalga gönderir. İki dalganın arasındaki varış süresi farkından akışkanın hızı çıkarılabilir.

4.6 Nem Algılayıcıları

Nem algılama için dört tip metot kullanılır. Higrometreler direkt olarak % RH ile kalibre edilen bir çıkış verir. Psikometreler iki sıcaklık değeri ölçüp bir grafik aracılığı ile bu değerlerini nem veya % RH ile ilişkilendirmek zorundadırlar. Yoğunlaşma noktası algılayıcı eğer gösterilmesi istenen özellik yoğunlaşma noktası değil ise nem oranının bir tablo aracılığıyla sıcaklık ölçümünden çıkarılmasını sağlar. Son olarak uzaktan algılama sistemleri nemi kütle ya da hacim olarak ölçebilir.

4.7 Seviye Algılayıcılar

Sıvı seviyesi çoğunluk uzunluk boyutuyla, sıvı yüzeyinin herhangi bir referans noktasına göre yüksekliği olarak verilir. Sıvı seviye ölçümleri ile ilgili hesaplar rahatlıkla bir mikroçip tarafından yapılabilir. Böylece eğer tankın geometrisi ve ölçüleri biliniyorsa sıvının hacmi, eğer ağırlığı da biliniyorsa yoğunluğu bulunabilir.

İletkenlik ile Seviye Ölçümü
Elektriği ileten bir sıvının seviye ölçümü kontak halindeki iki elektrotun arasındaki rezistans değişimi izlenilerek ölçülebilir. Bu yol ile sürekli seviye ölçümlerinde de ayrık seviye ölçüleri gibi ölçülebilir. Hatta eğer tankın duvarları metal ise iki elektrot olarak kullanılabilir.

Kapasitif Seviye Ölçümü
Bir sıvının dielektrik sabiti hava, gaz veya diğer sıvılardan farklıdır. Eğer bir veya daha çok çift elektrot bir sıvıya batırılırsa, dielektrik sıvı seviyesindeki artma veya azalmalara bağlı olarak çeşitlilik gösterir ve bu elektrot çiftleri arasında kapasitans farkı oluşturur. Bu prensip ile hem sürekli seviye hem nokta seviye algılanması yapılır. Eğer birden fazla çift elektrot kullanıldıysa algılayıcı element alternatif tüplü iki ya da dört koaksiyel tüp ile beraber çalıştırılabilir Çoğunlukla bir kolu seviye algılamayı yapan bir element ile oluşturulan dört kollu AC köprü network kullanılır.

4.8 Basınç Algılayıcıları

Basınç elastik bir mekanik eleman üzerinden ölçülür.

4.8.1 Kapasitif Basınç Transdüseri

Basınç statik bir diyafram üzerine etkir.

4.8.2 İndüktif Basınç Algılayıcı

Üzerine basınç düşen metalik diyaframın bir bobinin öz indüktansını değiştirme etkisi kullanılır.

4.8.3 Relüktif Basınç Algılayıcı

İki temel tip relüktif eleman içerir. LDVT ve çift bobinli indüktans köprüsü. İlki algılama elementleri olarak körükleri, kapsülleri ve Bourdon tüplerini kullanırken diğeri diyaframları ya da Bourdon tüplerini kullanır.

4.9 Sıcaklık Algılayıcı

Sıcaklık hissedici elemanlar genellikle sıcaklığı ölçülecek olan yüzeye temas etmek suretiyle çalışırlar. Temassız sıcaklık transdüserler de mevcuttur.

4.9.1 Termoelektrik Sıcaklık Algılayıcı

Seebeck Etkisi olarak adlandırılan “Farklı iki iletken bir devre oluşturuyorsa ve devrenin iki noktası arasında bir sıcaklık farkı var ise bu devreden bir akım geçer.” ilkesini kullanır. Bu algılayıcılar termik çift ( thermocouples ) olarak da adlandırılır.

4.9.2 Rezistif Sıcaklık Algılayıcı

İletkenlerin iletkenliği sıcaklık ile değişir. RTD olarak da bilinen bu transdüserler bu prensibi kullanmaktadır. Yarıiletkenlerin kullanıldığı tiplerine genellikle termistör denir. Pirometreler temassız olarak sıcaklık ölçen cihazlardır. Cisimlerin sıcaklıklarını yaydıkları ısıdan ölçer. Ölçme aralıkları 3000 °C’ye kadar çıkabilmektedir.

5. SICAKLIK ÖLÇÜMÜ

Termokupullar (T/C), RTD’ler, termistörler, ve IC algılayıcılar sıcaklığı bir dirence veya gerilime çeviren algılayıcılardır. Diğer yandan Basınç, Akış, Kuvvet, Ses gibi fizikselbüyüklüklerde endüstride kolayca ölçülebilmektedir.
Bu dönüştürücüler de algıladıkları fiziksel değerleri gerilime çevirirler. Her durumda, üretilen elektrik sinyalleri algılanan fiziksel parametrelerle doğru orantılıdır.
Sıcaklık algılayıcıları iki şekilde çıkış sinyali üretirler; Çıkış gerilimindeki bir değişme ya da algılayıcının elektriksel devresindeki dirençte meydana gelen bir değişme.
Thermocouple gerilim farkı üretirken RTD’ler ve thermistörler dirençlerindeki değişiklik sayesinde çıkış
sinyali üretirler.Sıcaklık algılayıcıları temassız (non-contact) ya da temaslı (contact) olarak ikiye ayrılırlar.
Temaslı algılayıcılarda cihaz sıcaklığı ölçülen nesne veya maddeyle fiziksel olarak temaseder. Bu yöntem katı, sıvı ve gazlar için kullanılabilir. Temassız algılayıcılar ise sıcaklığı yayılan cisimden elektromanyetik enerjiyi algılayarak okurlar; bu teknoloji katı ve sıvılarda da kullanılabilir. Eğer nesne veya ortam hareket ediyorsa, düzensiz bir şekli varsa veya bir algılayıcının teması ölçülen değerin doğruluğuna zarar verecekse bu durumlarda temassız ölçüm yapılmalıdır ve genellikle IR (Infra Red : Kızıl Ötesi) algılama araçları kullanılmalıdır.

5.1. Temaslı Algılayıcılar

5.1.1 Thermocouple


Bir thermocouple iki farklı metalin birleştirilmesiyle oluşturulur. Doğru alaşım seçimi ile ölçülebilir ve kestirilebilir bir sıcaklık-gerilim ilişkisi elde edilir. Thermocouple’larla ilgili en sık yanlış anlaşılan konulardan biri de gerilimin tam olarak nerede oluştuğudur. Çoğu kimse bu gerilimin iki metalin birleşim noktasında var olduğunu düşünür; ancak gerçekte çıkış gerilimi bimetal üzerinde uzunlamasına (sıcaklık değişimi yönünde) oluşur. Thermocouple’ların ürettiği gerilim seçilen metallerin cihaz bağlantı noktasında var olan termoelektrik enerjilerinin farkıdır. Bu kestirilebilir gerilim gerçek işlem (proses) sıcaklığıyla ilişkilendirilebilir. Bu algılayıcıların geniş bir çalışma aralığı vardır ve yüksek sıcaklık uygulamaları için idealdirler. Soy-metal alaşımlarından yapılmış olan thermocople’lar 1700 oC’ye kadar olan sıcaklıkları izleme ve kontrol için kullanılabilirler. T/C’lar özellikle minyatür algılayıcı tasarımları için de idealdir. Basit yapıları olumsuz ortam koşullarına (aşırı şok, vibrasyon gibi) dayanıklı olmalarını sağlar. Thermocouple’lar sıcaklık değişimlerine ani değişiklik göstermek üzere küçük boyutlarda düzenlenebilir.
T/C’lar pek çok şekil ve boyutta olabilirler. Yalıtımlı en çok kullanılan tiptir. Bu tip bir T/C de tel haline getirilmiş metal alaşımlar yalıtım malzemesiyle kaplanır; bu malzeme thermocouple alaşımları arasında hem fiziksel hem de elektriksel yalıtım sağlar. Yalıtım malzemeleri 1260 oC’a kadar olan sıcaklıklarda işlevlerini sürdürebilirler. Termocouple’lar kısa dönemli ölçümler için ekonomiktir.

5.1.2 RTD

Bunlar hassas sıcaklık algılayıcılardır. Hassaslık, uzun süreli elektriksel direnç kararlılığı, eleman doğrusallığı ve tekrarlanabilirliği gibi özellikler isteyen uygulamalarda kullanılırlar. Çok geniş bir sıcaklık aralığında ölçüm alabilirler (Bazı platin algılayıcılar -164 ila +650 oC arasında çalışabilir).
RTD’ lerde bulunan algılama elemanı genellikle bir platin tel sargısı veya seramiğe uygulanmış ince bir metalik tabakadır.
Bu gün 0,0025 oC kararlılığa sahip hassas termometreler üretilebilmektedir. Endüstriyel modeller yılda (<0,1 oC) civarında kayma gösterebilirler. Platin ve bakır elemanlara sahip RTD’ler T/C’lara ve pek çok termistöre göre daha doğrusal bir davranış gösterirler. T/C’dan farklı olarak bir RTD cihaz bağlantıları için bakır kullanır ve dolayısıyla “cold junction compensation” gerektirmez. Bu da sistem maliyetinin düşmesini sağlar. RTD’nin dezavantajları ise daha yavaş tepki, şok ve vibrasyona duyarlılık, sıcaklık değişimlerinde küçük direnç değişimi (düşük duyarlılık) ve düşük taban direncidir. Bu sorunun üstesinden gelebilmek için 3 veya 4 kablolu devreler kullanılır. Bu yöntem sıcaklığa bağlı direnç değişimlerini ölçmede bir çeşit köprü devresi etkisi yaratır. Tel uzunluğuna bağlı hatalar da en aza indirilir çünkü direnç değişimi RTD algılama noktasında oluşur. Ölçümün hassaslığı öncelikle kontrol veya ölçüm cihazındaki sinyal koşullama devresine bağlıdır. Nokta ölçümler genel olarak rağbet görse de hatalara sebep olmaktadır. RTD’ler geniş bir alana yayılarak pek çok noktadan ölçüm alabilirler ve bunların ortalamasını vererek daha az hatalı sonuçların elde edilmesini sağlarlar. T/C’larla bunun uygulanması pek mümkün değildir. RTD üzerindeki gerilim düşüşü T/C çıktısından çok daha kuvvetli bir işaret üretir.

5.1.3 Termistör

Bu algılayıcılar küçük sıcaklık değişikliklerine karşı duyarlıdırlar. Düşük sıcaklık uygulamaları için (sınırlı sıcaklık aralıklarında) uygundurlar. Fiziksel boyutları küçüktür. Nokta tipi algılayıcılar için boyutları bir iğne ucu kadar olabilir. Termistörler kullanıldıkça daha kararlı hale gelirler. Termistörün derecesine ve fiyatına bağlı olarak performansı düşük doğruluktan kaliteli RTD’lerle boy ölçüşebilecek yüksek doğruluğa kadar değişebilir. Termistörler bir işlem değişkeninin yarım veya bir dereceye kadar olan sıcaklık aralığındaki kontrolüne olanak tanırlar. Pekçok termistör RTD’lerden daha ucudur; ancak koruyucu kılıflarla bu fiyat aralığı daralır. Termistörlerin ana direnci binlerce ohm olabilir. Bu da aynı ölçüm akımı ile RTD’lerden daha büyük bir gerilim değişikliği sağlar; ve kablo direnci problemlerini ortadan kaldırır. Termistörlerle çalışırken akıma dikkat edilmelidir çünkü termistörler sıcaklığa RTD’lerden daha duyarlıdırlar. Yeni termistörlerden bazıları bunu engellemek için farklı bazı düzeneklere sahiptirler ancak fiyatları da ona göre yüksektir.
Termistörlerin dezavantajlarına gelince bunlar algılayıcıün kırılgan yapısı, sınırlı sıcaklık aralığı, yüksek sıcaklıklarda dekalibrasyondur. Termistörler birbirleriyle değiştirilebilirler ve ek bir devre eklenmediği sürece devre açmalarına karşı bir güvenlik sağlayamazlar. Ayrıca termistörler RTD’ler ve thermocouple’larla aynı seviyede endüstri standartlarına sahip değildirler.

5.2 Temassız Algılayıcı

Bir IR cihazı nesne tarafından yayılan enerjinin bir kısmını toplar ve onu nesnenin bilinmeyen sıcaklığı ile ilişkilendirir. IR algılayıcılar birçok avantaja sahiptirler ve temaslı algılayıcıların uygun olmadığı her yerde kullanılabilirler. IR algılayıcı ısı kaynaklarından uzağa monte edilerek bunların ölçüm değerlerini etkilemesi önlenebilir, kirli veya patlayıcı ortamdan izole edilmeleri tavsiye edilmektedir. Bazı IR Algılayıcıları özel IR sıcaklık kontrolleri ile kullanılabilir. Bu seri veri iletişimi ve kaydı seçenekleri ile kapalı devre temassız bir sıcaklık kontrol sistemi sağlar.
Bu tip bir algılayıcı seçimi gerektiğinde aşağıdaki noktalara dikkat edilmesi gereklidir:

” Sıcaklık okuma hassasiyeti
” Ölçüm yapılacak sıcaklık aralığı
” Maksimum sıcaklık seviyesine karşı duyarlılık sınırı
” Sıcaklık değişikliğine karşı verilen tepki hızı ve algılama doğruluğu
” Kararlılık ve doğruluğun devam etme süresi
” Ortam sınırlamalarının düzeyi

Doğru sıcaklık algılayıcısını seçmekte dikkate alınması gereken bir başka nokta uygulamanın doğruluk derecesine ve cihazın monte ediliş şekline göre farklılık gösteren bütçe ve fiyattır.
Yukarıda belirtildiği gibi fiziksel büyüklüklerdeki değişimler her biri farklı yapıya sahip algılayıcılar tarafından algılanırlar. Algılanan bu değişimler gerektiğinde uygun bir sinyal koşullama cihazı tarafından bilgisayarın algılayabileceği seviyeye gelebilmesi için bir dizi işlemden geçirilir. Bilgisayardaki veri toplama kartı tarafından algılanan bu tür büyüklükler uygun analiz yazılımı tarafından işlenerek amaca uygun elektriksel işaretlere çevrilir. Sayısal ya da İşaretsel olarak üretilen bu çıkış işaretleri otomasyonun amacına uygun olarak seçilen ve elektriksel işaretleri fiziksel büyüklüklere dönüştüren cihazlara gönderilir. Servo ya da step motoru, direnç, ampul, piezoelektrik, katı hal ışık kaynağı, elektro mıknatıs vb. tanımlanan bu tip cihazlar “actuator” olarak tanımlanır. Bu cihazlara ait detay bilgi Hareket Kontrolü bölümünde verilmiştir.
Endüstride indüktif, kapasitif ya da ultrasonik yaklaşım anahtarı, fotoelektrik algılayıcı, T/C (termocouple) yük hücresi (load cell), gaz ya da sıvı akış miktarı algılayıcıları (flowmeters), mekanik anahtarlar gibi onlarca algılayıcı tipi sıklıkla kullanılmaktadır. Bu algılayıcıların kullanılması ve uygulanması diğer bazı algılayıcıya göre daha basit sayılır.
Endüstride kullanım alanı bulan algılayıcılara diğer tip bir örnek olarak kullanımının biraz daha karmaşık ve önemli olması ve bir miktar özel bilgi gerektirmesi açısından Piezoelektrik yapısallığındaki İvme ölçerler verilebilir. Aşağıda bu tip algılayıcılara ait bilgiler yer almaktadır.

6 Algılayıcı Seçimi

Bu kadar çok algılayıcı çeşidi varken yapılacak uygulama için uygun algılayıcının belirlenmesi büyük önem kazanır. Algılayıcı seçimi statik ve dinamik karakteristikler yanında ortam etkileri ve işlevsellik gibi birkaç önemli faktöre de bağlıdır. Algılayıcı seçimi ile ilgili bilgiler aşağıdaki tabloda sunulmuştur.

Sensör

6.1 Ölçüm Koşulları

” Ölçümün temel amacı nedir?
” Ölçülen büyüklük nedir?
” Ölçüm aralığı nedir?
” Ölçümün doğruluk seviyesi ne olacaktır?
” Ölçülen büyüklüğün dinamik karakteristiği nedir?
” Ölçüm sırasında ölçüm aralığının aşılması ne ölçüde olacaktır?
” Ölçülen büyüklük bir akışkan ise fiziksel ve kimyasal özellikleri nedir?
” Transdüser nereye ve nasıl monte edilecektir?
” Transdüserin maruz kalacağı çevresel etkiler nelerdir?

6.2 Veri Toplama Sistemi Koşulları

” Veri toplama sistemi analog mu yoksa dijital mi?
” Veri toplama sisteminin sinyal koşullama, çoğullaştırma, analog-dijital çevirme özelliği
” Transfer öncesi tampon bellek (buffering) özellikleri
” Veri kaydı ve işleme özellikleri
” Veri toplama sisteminin doğruluk, frekans cevabı özellikleri

6.3 Bulunabilirlik Koşulları

Tüm istekleri yerine getiren transdüser piyasadan bulunabiliyor mu?
Aksi taktirde
Varolan bir transdüsere küçük değişiklikler yapmak yeterli olacak mı?
Yeni bir tasarım yapmak mı gerekecek?
Bu işi üstlenebilecek üreticiler kimlerdir?
Transdüser zamanında teslim edilebilecek mi?

6.4 Maliyet Faktörleri

Önerilen transdüserin maliyeti göstereceği fonksiyon ile orantılı mı?
Seçilen transdüserin sebep olacağı test, periyodik kalibrasyon, kurulum gibi ekstra masraflar nelerdir?
Veri toplama sisteminde yapılması gerekecek olan düzenlemeler nelerdir?

7 . Piezotronics Algılayıcı

Kur dönemi sırasında, erkek bukalemunlar, baykuş sesine benzeyen sesler çıkararak dişileri çağırırlar. Ancak sonradan üzerinde bulundukları dalları titreştirerek haberleşmelerine ve/veya anlaşmalarına devam ederler. 150 Hz civarındaki bu sinyaller ilk defa bir PCB Piezotronics firmasının 35B65 koduyla ürettiği ivmeölçer ile kaydedilmiştir. Araştırmacılar bu modelin seçiminde düşük genlikli sinyallerin algılanabilmesindeki hassasiyet ve doğruluk kriterlerini dikkate alınmıştır. Bu tip Algılayıcıların seçimi bir miktar uzmanlık gerektirir. Konunun daha iyi anlaşılabilmesi için aşağıdaki yazımızda somut örnekler verilerek anlatım kolaylaştırılmaya çalışılmıştır.

Anlatılanlar dört ana başlıkta toplanmıştır:

  • İvmeölçerler (Accelerometers)
  • Kuvvet algılayıcılar (Force Sensors)
  • Basınç algılayıcılar (Pressure Sensors)
  • Akustik test ürünleri (Sound & Vibration Sensing Systems)

7.1 İvmeölçer

Hassas ölçümler için çok geniş bir piezoelektronik titreşim ve şok ivmeölçer çeşidi vardır. Bu tasarımlara örnek olarak kuvartz, ICP, cryogenic, çevresel gerilme önlemeli, yüksek frekanslar için, minyatür, darbe, piroşok, halka şeklinde, üç eksenli, uçuş testleri için, düşük profilli, yüksek sıcaklığa dayanıklı, sismik, düşük maliyetli ve endüstriyel tipler sayılabilir.

7.1.1 Hassas Kuvarz ICP İvme ölçer (Precision Quartz Shear ICP Accelerometer)

Elektronik donanıma sahip olan bu kuvarz ICP ivme ölçerler ile laboratuvarda, fabrikada ve çalışılması zor ortamlarda hassas ölçümler yapılabilir.

Genel amaçlı ölçümler
Isıl dengesizliklerin bulunduğu ortamlarda test imkanı
Yapısal testler

7.1.2 Cryogenic Kuvarz ICP İvmeölçer (Cryogenic Quartz Shear ICP Accelerometer)

Normal gerilim modu Algılayıcılarının çalışmasının mümkün olmadığı -50 °C ‘nin altındaki sıcaklıklarda uygulamalar için tasarlanmıştır.

Roket motorlarının yapısal testleri
Süperiletkenlerin analizinde
Soğukta çalışan (cryogenic) pompaların izlenmesinde

7.1.3 Çevresel Gerilme Önlemeli (ESS) İvme ölçerler (Environmental Stress Screened Accelerometers)

Isıl yorulmaya karşı dayanıklı mikrohibrid elektronik elemanlar ile kuvarz duyaçlarının birleştirilmesiyle ortaya çıkmıştır. Teorik çevrimlerin kontrolü gibi ısıl dengesizliklerin hakim olduğu ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Isıl-titreşim kombinasyonlarının analizi
Isıl çevrimlerin incelenmesi
Kalite laboratuvarlarındaki uygulamalar

7.1.4 Havacılık Testleri İçin İvmeölçer (Flight Tested Accelerometer)

Bu ivme ölçerler Uluslararası havacılık Kurulunun hazırladığı havacılık standartlarına uyum testlerinin yapılmasında kullanılır.

Yük taşıyan alanlarda yapısal titreşim analizleri
Roket yakıt hücrelerinde titreşim cevabı incelenmesi
Uzay araçlarının kalkışlarındaki düşük frekanslı titreşimlerin analizi
Uçuş sırasındaki mod ve titreşim analizleri

7.1.5 Yüksek Frekans Minyatür İvmeölçer (High Frequency Miniature Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler test edilen ortamda, kütle artışına yol açmamak için hafif üretilmişlerdir. Yüksek frekans cevabı karakteristikleri son derece iyidir.

Baskı devre kartlarının yapısal testleri
Yüksek hız dişli kutularının analizi

7.1.6 Yüksek Sıcaklığa Dayanıklı ICP İvmeölçer (High Temperature ICP Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler içten güçlendirilen tipik ivme ölçerlerin çalışamayacağı kadar yüksek sıcaklıklarda ( >150 °C) titreşimleri, yüksek hassasiyetle izleyebilirler.

Motor titreşimlerinin incelenmesi
Egsoz sistemlerinde titreşimlerinin incelenmesi
Sıcak şekil verme makinelerinin analizleri
Yüksek sıcaklıktaki üretimlerin testleri

7.1.7 Yüksek Sıcaklık Yük Modu İvmeölçer (High Temperature Charge Mode Accelerometer)

Yüksek çıkış gerilimi üreten seramik bir duyaç elemana sahiptirler ve 254 °C ‘ye kadar ölçme kabiliyetini korur.

Motor manifoldunun izlenmesi
Jet motorlarının titreşim analizleri
Buhar türbinleri testleri

7.1.8 Düşük Maliyetli İvmeölçer (Low Cost Series Accelorometer)

Bu tip ivme ölçerler düşük maliyet ön planda tutularak üretilmiş basit bir yapıya sahip, tek nokta kalbrasyonuna izin verirler.

Düşük bütçeli uygulamalar
Eğitim amaçlı testler
Geniş kapsamlı uygulamalar

7.1.9 Zor Endüstriyel Uygulamalar İçin İvmeölçer (Industrial Ruggedized Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler kaba ve ağır çalışma şartlarına uygundur. Çift seviyeli, dayanıklı ve paslanmaz çelik gövdeye sahiptir. Bu gövde radyo ve elektromanyetik dalgaların oluşturacağı parazitlere karşı iyi bir yalıtım sağlar.

Sualtı pompaları için titreşim izlenmesi
Yataklama hataları analizleri
Makine ömrü izlenmesi

7.1.10 Düşük Profilli ICP İvmeölçer (Low Profile Series ICP Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler patentli kuvarz destek teknolojisi sayesinde, bu küçük ivme ölçerden yüksek bir çıkış sinyali elde etmek mümkündür. Ayrıca bu ivme ölçer montaj sırasında ve ısıl değişmelerden kaynaklanan gerilmelere karşı çok az duyarlıdır.

Rüzgar tüneli testleri
Sınırlı alanlarda montaj kolaylığı
Uzay araçlarının yapısal testleri

7.1.11 Halka İvmeölçer (Ring-Shaped Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler kendi etrafında 360° dönebilir ve elektrik bağlantılarını kolaylaştırır. Genellikle düşük profillidir.

Sınırlı alanlarda montaj kolaylığı
Hava akışı kaynaklı titreşimlerin izlenmesi
Genel amaçlı titreşim testleri

7.1.12 Sismik ICP İvmeölçer (Seismic ICP Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler, binalar, köprüler ve diğer büyük yapılar üzerinde oluşan çok düşük genlikli ve düşük frekanslı titreşimleri ölçer. Ağır olmaları sayesinde çözünürlükleri büyüktür ve uzun kablolar boyunca bozulmadan gidebilen yüksek voltajlı düşük empedanslı çıkış üretirler.

Bina titreşim izlenmesi
Deprem tespiti çalışmaları
Köprülerin yapısal testleri
Jeolojik çalışmalar

7.1.13 Şok İvmeölçer (Shock Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler darbe testleri sırasında oluşan yüksek ivmelenmeleri ölçebilir. 0,1 saniye süren anlık olayları izleyebilecek şekilde tasarlanmıştır.

Uzay araçlarındaki ayrılmaların incelenmesi
Balistik darbe testleri
Patlayarak şekil verme işlemleri
Pres makinalarının karakteristiklerinin incelenmesi

7.1.14 Üç Eksenli İvmeölçer (Triaxial Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler birbirine dik üç doğrultuda titreşimlerini ölçer.
Motor titreşimlerinin incelenmesi
Yatak titreşimlerinin izlenmesi
Uzay araçlarındaki yapısal testler

7.1.15 Sıkıştırılmış Kuvarz ICP İvmeölçer (Quartz Compression Mode ICP Accelerometer)

Bu tip ivme ölçerler rutin laboratuvar testleri ve uygulama alanı için geniş ölçüde kullanılır. Basit ve sağlam yapıları, tercih edilmelerinin sebebidir.

Yapısal titreşim ölçümleri
Rutin laboratuvar ve sanayi alan testleri
Makine ömrü izlenmesi

7.2 Kuvvet Algılayıcı

Kuartz kuvvet Algılayıcıları, sıkışma, çekme gerilmeleri, darbe, tepki ve etki kuvvetlerini ölçen sağlam, uzun ömürlü, dinamik hissedici elemanlardır. Uygulama alanları arasında; tüm soğuk ve sıcak plastik şekil verme işlemleri, talaşlı imalatlar, kaynak işlemleri ve test işlemleri gelmektedir.

Kuartz kuvvet Algılayıcılarının bazı özellikleri aşağıdaki gibi özetlenebilir:

Çelikle kıyaslanabilecek kadar yüksek rijitlik
-Yüksek voltaj-düşük empedanslı çıkış (ICP tip algılayıcılar için)
-Hızlı yüksek frekans cevabı
-Küçük boyutlarda büyük kuvvet sinyallerini algılama özelliği
-Büyük statik yükler üzerindeki küçük kuvvet dalgalanmalarını ölçme yeteneği
-Rijid konstrüksiyonu sayesinde dayanıklı ve uzun ömürlüdür
-Çok iyi doğrusallık, sabitlik ve tekrarlanabilirlik
-Sanki-statik cevap sayesinde statik kalibrasyon yapılabilir ve sabit ısıl şartlar altında sanki-statik ölçümler yapılabilir

Kuvvet Algılayıcılarının tipik kullanım alanları:

Darbe kuvvetlerinin izlenmesi
Çarpışma testleri
Pres kuvvetlerinin izlenmesi
Kuvvet kontrollü zorlanmış titreşimlerin izlenmesi
Mekanik empedans
Talaşlı imalat
Düşürme testleri
Titreşim uyaranları
Nüfuz etme (penetrasyon) testleri
Mukavemet testleri
Kopma noktası testleri

Kuvvet Algılayıcılarını seçerken test edilen ortamın özellikleri mutlaka göz önünde tutulmalıdır.

7.2.1 Darbe Kuartz Kuvvet Algılayıcı (Impact Quartz Force Sensor)

Düşük profilli bu kuvvet Algılayıcıları, rijitliikleri sayesinde dinamik sıkıştırma ve dabe testleri için idealdir.
10 mikrosaniye gibi hızlı cevap süresine ve 5 V’a ulaşan yüksek gerilim-düşük empedans çıkışına sahiptir.
Düşük profili sayesinde montaj kolaylığı sağlarlar. Statik kalibrasyonla ve kısa süreli statik cevapla:
Darbe izlenmesi
Çarpışma testleri
Presleme

7.2.2 Halka Kuvvet Algılayıcı (Ring Quartz Force Sensor)

Bu tip kuvvet Algılayıcıları, soğuk şekil verme, talaşlı imalat işlemleri sırasında ortaya çıkan dinamik basma, çekme gerilme ölçmeleri için uygundur. Çeliğe yakın rijitliğe sahiptirler. Hava sızdırmazlık sağlayan kaynak sayesinde elverişsiz ortamlarda güvenle kullanılabilirler. Statik kalibrasyon ve kısa süreli statik ölçme özellikleri vardır. Yüksek doğrusallık ve tekrar edilebilirlik özellikleri oldukça iyidir.
Presleme izlenmesi
Kuvvet kontrollü zorlanmış titreşimler
Mekanik empedans testleri

7.2.3 Genel Amaçlı Kuartz Kuvvet Algılayıcı (General Purpose Quartz Force Sensor)

Bu algılayıcılar ile 44 kN’a kadar basma kuvvetini ve 3 kN’a kadar çekme kuvveti ölçülebilir.
Çekme, basma ve darbe kuvvetlerini ölçebilir ve yüksek statik kuvvetlerdeki küçük değişmeler ölçülebilir.Yüksek gerilim (5 V), düşük empedans (100 ohm) çıkışa sahiptir.
Sabit kalibrasyona ve yüksek rijitliğe sahiptir.

Talaşlı imalat
Malzeme testleri
Düşürme testleri
Kuvvetleri modal analizi
Titreşim uyaranları

7.2.4 Nüfuz Etme Testleri İçin Kuartz Kuvvet Algılayıcı (Penetration Testing Quartz Force Sensor)

Bu tip kuvvet algılayıcılar Malzeme özelliklerinin belirlendiği testlerde, numuneyi kesmeden karakteristik değerleri ölçülebilir. Özellikle enjeksiyon dökümden çıkan polimer bazlı malzemelerin akma ve kopma gerilme değerlerinin hesaplanması ve benzer şekilde sıcak form verilen plastiklerin karakteristik özelliklerinin belirlenmesi için tasarlanmıştır.

Mukavemet testleri
Düşürme testleri
Plastik malzemelerin testi

7.2.5 Minyatür Yüksek Hassasiyetli Kuartz Kuvvet Algılayıcı (Miniature High Sensitivity Quartz Force Sensor)

Çok küçük (gram seviyesinde) kuvvetleri izlemek için tasarlanmıştır. Bu tip Algılayıcıların kendine ait güçlendiricisi vardır. Çok yüksek çıkış verir (5 mV/gmf).

Çok küçük basma veya çekme gerilmelerinin ortaya çıktığı uygulamalar
Malzemelerin kopma noktası belirlenmesi testleri
Nüfuz etme kuvvetlerinin hesaplanması

7.2.6 Bağlantı Kuartz Kuvvet Algılayıcı (Link Quartz Force Sensor)

Fabrikalarda ve üretim ortamlarındaki elverişsiz koşullarda, çekme ve basma gerilmelerini ölçebilen; gerilim ve yük modunda çıkış verebilen algılayıcılardir.Bu Algılayıcıların montajı basit ve kolaydır. Sürekli çalışmaya uygundur.

Basınç kuvveti izlenmesi
Yorulma testi
Endüstriyel ortamlar

7.2.7 Endüstriyel Presler İçin Kuartz Kuvvet Algılayıcı (Press Monitoring Quartz Force Sensor)

Kartuş kapsüllerinin presle üretilmesi sırasında oluşacak kuvvetin izlenmesi için geliştirilmiştir. Bu algılayıcılar, presleme kuvvetini izler ve normal üretim ile hatalı üretimi ve kalıpların aşınmasını belirleyebilir.

7.3 Basınç Algılayıcı

Piezoelektrik basınç algılayıcıları ile iç basınç, darbe, balistik ölçümler, patlama, içten yanmalı motorlarda, şok ve patlama dalgaları, yüksek şiddetli ses ve diğer akustik ve hidrolik prosesler gibi 0,001 psi’den 100 psi’ye kadar dinamik basınç ölçümleri yapılabilir.

Piezoelektronik basınç algılayıcılarının bazı karakteristikleri aşağıdaki gibi özetlenebilir.

Diyaframlar yüksek frekanslı ve rezonant olmayan darbe ve patlama dalgalarının cevaplarını yüksek doğruluk ile ölçer.
ICP basınç algılayıcıları kirli ortamlarda, su altında, uzun standart koaksiyel kablolar yolu ile herhangi bir sinyal kaybına uğramadan ve parazit almadan sinyal gönderebilirler.
Kuvarz basınç algılayıcılarının dinamik çalışma aralığı çok geniştir. Bir piezoelektrik kuvarz algılayıcının ölçme aralığına ulaşması için dar bantlı birçok gerilme ya da piezodirençli tip algılayıcı gerekecektir.
Çalışma sıcaklıkları yaklaşık -240 °C’den 300 °C’ye kadar geniş bir aralıktadır.
Dayanıklı ve rijit konstrüksiyonu sayesinde, şiddeti yerçekimi ivmesinin on binlerce katına ulaşan şok darbelerine ve titreşimlere dayanabilir.
Metrik ya da İngiliz ölçme sistemine göre konfigürasyon yapılabilir.

Dinamik Basınç Algılayıcılarının Tipik Uygulama Alanları

İçten yanmalı motorlar
Akış kaynaklı gürültüler
Balistik ölçmeler
Kavitasyon
Kompresörler
Darbeler
Pompa ve valf dinamik davranışları
Hidrolik ve pnömatik uygulamalar
Su darbesi
Türbülans
Rüzgar tünelleri
Gaz ve buhar türbinleri

7.3.1 Genel Amaçlı Kuartz Basınç Algılayıcı (General Purpose Quartz Pressure Sensor)

Bu algılayıcılar ile sıkıştırma, yanma, patlama, darbe, kavitasyon, pnömatik ve hidrolik basınçların ölçülmesi mümkündür.

Endüstriyel pompa basıncı izlenmesi
Hidrolik ve pnömatik basınç hattı izlenmesi
Akış kaynaklı titreşimler
Darbeler, dalgalanmalar, su darbesi, kavitasyon

7.3.2 Yüksek Hassasiyetli Basınç Algılayıcı (High Sensitivity Pressure Sensor)

Bu bölümdeki tüm algılayıcılar, akustik, türbülans ve yüksek yoğunluklu ölçmeler için mikrofonlar ve basınç algılayıcılar. titreşim hassasiyetini azaltmak üzere ivme kompensasyonu elemanları ile donatılmıştır.
Akustik
Türbülans
Yüksek şiddetli ses
Uçuş testleri
Valf dinamiği

7.3.3 Yüksek Frekans Şok/Dalga/Patlama Basınç Algılayıcı (High Frequency Shock Wave/Blast/Explosion Pressure Sense)

Bu tip basınç Algılayıcıları seramik ya da turmalin duyaç elemanlara sahip çok yüksek frekansları ölçmek için tasarlanmaktadır. şok dalgaları, yanma, patlama ölçümleri; yörünge hızı tespiti, açık alan ve sualtı patlatma testleri tipik kullanım alanlarıdır.Tüm bu uygulamalar yüksek frekans cevabı ve dayanıklılık gerektirmektedir.

7.3.4 Balistik Basınç Algılayıcı (Ballistic Pressure Sensor)

Bu algılayıcılar cephane ve silah testlerinde, patlayıcı testlerinde, silahlardaki geri tepmenin ölçüldüğü testlerde ve çok yüksek frekanslı patlamaların testinde kullanılan çok dayanıklı basınç ölçerlerdir.

7.3.5 İçten Yanmalı Motorlar İçin Basınç Algılayıcı (Engine combustion Pressure Sensor)

Bu tip basınç Algılayıcıları ile motordaki yanma olayının inceleyenmesi mümkündür Yanma sürecinin izlenmesi, sıkışma, vuruntunun izlenmesi, termodinamik analizler ve tepe basıncının izlenmesi tipik uygulama alanlarıdır.

7.3.6 Yüksek Sıcaklık ve Çok Düşük Sıcaklık Basınç Algılayıcı (High Temperature and Cryogenic Pressure Sensor)

Bu tip basınç Algılayıcıları reaktörlerdeki, kompresörlerdeki, motorlardaki, türbinlerdeki, ısı değiştiricilerindeki, buhar borularındaki ve yanma odalarındaki dinamik basınçları ölçmektedir.
Çok düşük sıcaklık (cryogenic) basınç algılayıcılarının rijid yapıları şoklara ve aşırı yüklenmelere karşı dayanıklıdır. İçerdiği özel düşük sıcaklık mikroelektronik elemanlar ile gaz ve akışkan dinamiğinde, akışkan dengesizliklerinin ölçülmesinde, darbelerin ve akış kaynaklı gürültülerin izlenmesinde kullanılmaktadır.

7.3.7 Minyatür Basınç Algılayıcı (Miniature Pressure Sensor)

Bu alt gruptaki algılayıcılar sınırlı monte alanının olduğu ya da diyafram çapının kritik olduğu uygulamalarda kullanılmaktadır. Isıl dengenin olduğu akışkan dinamiği uygulamalarında kullanılırlar.

7.3.8 Roket Motoru Basınç Algılayıcı (Rocket Motor Pressure Sensor)

Bu algılayıcılar roket motorunun çıkışındaki ısıl akış kaynaklı dinamik basınçların ölçülmesi amacı ile özel olarak üretilmiştir. Soğuk helyum gazı akışı kullanılarak algılayıcı soğutulmaktadır. Bu şekilde tasarlanan bu algılayıcı çıkışındaki yüksek sıcaklığa dayanabilmektedir.

7.4 Akustik Test Sistemleri

” Modal Olarak Kalibre Edilmiş Darbe Çekiçleri (Modally Tuned Impact Hammers)
” Sinyal Koşullayıcı Sistemler (Signal Conditioning Systems)
” Mikrofonlar
” 3D Sonic Digitizer

Modal Olarak Kalibre Edilmiş Darbe Çekiçleri
Birçok uygulama alanı olan bu test cihazları ile yapısal dinamik ve mekanik titreşim sorunlarını çözmek; rezonans frekanslerın tespit etmek, deneysel tasarım ve modal analiz yapmak mümkündür. Modal analiz için FFT analizörleri ve PC veri toplama kartları ile uyumlu çalışır.

Bazı Kullanım Alanları

Bilgisayar sabit diskleri, baskı devre levhaları, türbin kanatları, fren diskleri gibi hafif yapılar.
Otomobil gövdeleri, motorlar ve makina elemanları, pompalar, türbinler gibi orta ağırlıkta yapılar.
Büyük makina gövdeleri, lokomotifler, gemiler, binalar gibi ağır yapılar.
Büyük binalar, köprüler gibi çok ağır yapılar.

Sinyal Koşullayıcı Sistemler

Sinyal koşullayıcı sistemler; titreşim, ses basıncı ve kuvvet hisseden cihazları koordine eden, ayarlayan, koşullayan kompakt sistemlerdir. Bu tip sinyal koşullayıcılar piezoelektronik algılayıcılar için güç sağlamaktadır. Bu üniteler batarya ya da hat gücü ile tek ya da çoklu kanal konfigürasyonu ile kazanç ayarlı ya da ayarsız olarak üretilirler. Bu modüler sistemde gövde, güç kaynağı ve tak-çalıştır algılayıcı sinyal koşullama elemanları bulunmaktadır. Bu modüller her türlü testin sinyal koşullama sistemlerini gerçekleştirmek üzere farklı kombinasyonlarda birleştirilebilir. Çoklu kanallı sinyal koşullayıcılar ile tek bir kompakt üniteden bir seri algılayıcıe güç sağlanabilmektedir. Bu sistemler özellikle mod analizi testinde araç testlerinde, akustik testlerinde kullanışlı olmaktadır. Tek tek kablolar yerine çoklu-pin kablolar kullanarak kablolama kolaylaşmakta ve bu sayede kablolamadan kaynaklanan problemler azalmaktadır.
ICP Mikrofon Dizisi
Ses basıncı haritalarının çıkartılmasında, akustik mod analizinde, ses gücünün bulunmasında kullanılır. İvme ölçerler ile birlikte kullanıldığında vibro-akustik ölçme sistemleri kurulabilir. Kolay kalibre edilebilir. Bir dizi halinde kullanıldığı zaman ekonomik, hızlı ve güvenilir data toplanabilir. Bu tip sistemler genellikle uçak, otomativ, motor ve beyaz eşya sektöründe sıklıkla kullanılmaktadır.
3D Sonic Digitizer
3D Sonic digitizerler, üç boyutlu bir cismin kartezyen koordinatlarını kolaylıkla belirleyip bir dosya olarak bilgisayara gönderebilir. Böylece kullanmakta olan sonlu elemanlar yöntemi, CAD sistemleri ve yapısal dinamik testleri ultrasonic koordinat ölçerlerle gerçekleştirilebilir.
Akustik test sistemlerinin kalibratörleri, amplifikatörleri, güç kaynakları gibi diğer bileşenlerin seçimi sistemin yapısallaştırılmasında son derece önemlidir. Bu bileşenlerin doğru seçilmesi ayrı bir uzmanlık konusudur.

Transdüserin temelleri
Transdüser seçim kriterleri
Yer değişimi ve hareket algılayıcıları
Takometre ve hız algılayıcıları
İvmeölçerler
Gerilme algılayıcıları
Kuvvet algılayıcıları (yük hücreleri)
Tork algılayıcıları
Akış algılayıcıları
Nem algılayıcılar
Sıvı seviyesi ölçer
Basınç ölçer
Mikrofonlar
Vizkozmetreler
Sıcaklık ölçerler

Bu bölümde ölçüm sistemlerinin temelini oluşturan algılayıcılar incelenecektir. Kavramların üzerinde ayrıntılı durmadan önce okuyucuda bazı tanımların netlik kazanması önemlidir. Ölçüm sistemlerinde aynı kavram birçok farklı terim ile anlatılmaktadır. Endüstride algılayıcı, transdüser, transmitter, detektör, prob, metre terimleri birbirinin yerine kullanılmaktadır.
Algılayıcı kelimesi hissetmek anlamına gelen İngilizce “to sense” kelimesinden gelmektedir. Türkçe’de algılayıcı yerine “duyarga” kelimesi de kullanılmaktadır. Algılayıcı, bir ölçüm sistemine giriş sinyali gönderen cihaz olarak tanımlanmaktadır. Bu tanıma göre basit bir limit şalteri, bir akım ölçer, bir gerilim bölücü ya da karmaşık bir kütle spektrometresi algılayıcı olmaktadır. Transdüser ölçülen bir büyüklüğü, özelliği ya da durumu kullanılabilir bir elektriksel büyüklüğe çevirir. Transdüser Algılayıcıların bir alt grubu olarak görülebilir.

Transmitter petrokimya gibi proses endüstrilerinde (örneğin basınç transmiteri) transdüser yerine kullanılan bir terimdir. Dedektör terimi özellikle elektro-optik transdüserler (örneğin IR dedektörü) yerine kullanılmaktadır. Prob terimi, bir akışkan içine daldırılabilen (örneğin sıcaklık probu) – transdüserler için kullanılmaktadır. Metre eki, ölçülen bazı büyüklüklerin sonuna eklenebilmektedir. (örneğin debimetre, takometre).

Bu makale boyunca transdüser terimi kullanılacaktır. Transdüserler ölçüm ve kumanda sistemlerinde sistemlerinde hissedici eleman olarak kullanılırlar. Ölçüm sistemleri bir ya da birden çok nicel büyüklük ölçülmesini ve elde edilen bu bilginin gösterilmesini sağlar. Kumanda sistemleri ise bir değişkenin istenen bir değerde durmasını sağlar. Ölçülen büyüklük nicel bir değişken, bu değişkenin bir özelliği ya da bir durumu olabilir.

8 . Basınç Algılayıcı

Dünyanın önde gelen üretici firmalarından birisi olan Setra Systems, Inc. 1967 yılında kurulmuş; basınç algılayıcıları, ivmeölçerler , hassas tartı sistemleri ve basınç ölçüm sistemleri üreten bir firmadır. Setra, National Quality Asurance tarafından verilen ISO 9001 sertifikasına sahiptir.
Setra basınç transduserleri basit tasarımları, yüksek hassasiyetleri, ve uzun ömürleri ile tanınmaktadır. Bu sensörler kapasitif özelliğe sahiptir. İçerdiği özel devre sayesinde güçlü bir analog sinyal üretir. Setra HVAC/R (Isıtma, havalandırma, iklimlendirme ve soğutma) uygulamalarında, çevresel ve test amaçlı ölçümlerde, gıda ve ilaç sektöründe, yarı iletken endüstrilerinde kullanılmaktadır.
Setra,1982’den beri hassas tartı cihazları üretmeye başlamış, ve bu konuda sektöründe ulaştığı yüksek hassaiyet ile ayrıcalıklı bir yere sahip olmuştur. Ürünleri arasında, labaratuvar tartıları, miktar hesaplama tartıları da bulunmaktadır.

8.1 Endüstriyel/OEM Basınç Algılayıcı

Setra’ nın dayanıklı, endüstriyel basınç transduserleri yüksek doğruluk ve kararlılığa sah iptir. OEM uygulamalarda kullanılmak üzere tasarlanmış bu transduserler, 200g şok ve 20g, 50-2000 Hz vibrasyonda çalışabilmektedirler. EMI/RFI korumasına sahip pekçok Setra ürünü gibi bu transdüserler de geniş bir çalışma sıcaklığının üzerinde mükemmel termal kompanzasyona sahiptir.

8.2 Isıtma, Havalandırma ve Soğutma Algılayıcı

Bu basınç transdüserleri HVAC/R ekipmanlarında, proses kontrolünde, eneji yönetiminde; OEM ürünlerde ve sıvı seviye ölçümü uygulamalarında kullanılır. Çalışma aralığı ±0,1 in.WC ile 10,000 psig arasında olup doğruluğu tam ölçeğin % ± 0,11′ idir. (Model 280E/C280E’ de doğruluk tam ölçeğin % 0,073′ üne kadar çıkmaktadır).

8.3 Test ve Ölçüm

Yüksek çıkış sinyali, yüksek doğruluk ve hassasiyetin hızlı dinamik cevapla birleştiği bu ürünler bir çok endüstriyel, HVAC, Tıbbi, Laboratuar ve Uzay uygulamaları için idealdir.

8.4 Ultra-High Purity

Bu ürünler yarıiletken endüstrisinin kritik ihtiyaçlarına cevap vermektedir. Islan abilir tüm parçalar VAR 316L paslanmaz çeliğiyle 7Ra (10 Max.) elektrokaplama yapılmakta ve her sensör kütle spektrometresinde 1 x 10-9 ATM.CC/sec de helyum sızdırmazlık testinden geçirilmektedir.

8.5 Barometrik Basın çölçer

Kararlılıklarını uzun süre koruyabilen Setra barometrik basınç transduserleri için Çevresel Test & Ölçüm uygulamaları ideal kullanım alanlarıdır. Bu transduserler tam ölçeğin %±0.02′ si doğruluğu ve tam ölçekte %0.01 tekrarlanabilirliğiyle birçok kritik uygulamanın vazgeçilmez ihtiyacıdır.

8.6 Tıbbi, Farmakolojik, Hijyenik Basınç Ölçerler

Bu basınç transduserleri CIP/SIP kurulumları için doğrudan montaj gereken uygulamalara g öre tasarlanmıştır. PCB tipi kuruluma uygundur ve boru içindeki sıvı veya gazların basınçlarının sürekli ölçümünde kullanılabilirler.

8.7 Sayısal Göstergeler, Ölçüm Aletleri ve Manometreler

Setra’ nın LCD sayısal göstergeleri bir hatta yada basınç transduser veya transmitterleri ile birlikte kullanılabilirler. Datum 2000 manom etresi model 204, 204D veya 239′ dan birini içeren, kullanıcı dostu bir seçim menüsü olan tam bir sistemdir.

8.8 Aksesuarlar

Güç kaynakları
Model 264 Koruyucu muhafazalar

8.9 Sayma Ölçekleri

Doğruluğu yüksek sayma ölçeklerinin yetenekleri çok geniştir. Her ölçek kullanıcıya özel etiket üretme, ölçek kontrolü, sayma doğruluğu ve barkodlama gibi ileri yetenekler sunar. Örneğin ; tek bir pirinci tartarak bir paketteki pirinç sayısını bulabilirsiniz.

8.10 Laboratuar Tartıları

Düşük fiyatlı ve yüksek hassasiyetli laboratuar tartıları parlak LED göstergelere, standart bidirectional RS-232 arabirime ve aşırı yük korumasına sahiptir. Sağlamlığı ve daya nıklılığı ile üstün performansını yıllarca sürdürebilir.

8.11 Gaz Doldurma

Yüksek doğruluktaki, gaz tüplerini doldurma ölçekleri özel gazların hassas miktarlarda alınıp karıştırıldığı uygulamalar için idealdir. Öz el, güvenlik önlemlerine sahip güçkaynağı ile tehlikeli ortamlarda kullanabilirsiniz.

8.12 Mass Monitor™

Sağlam , yüksek çözünürlüklü moment hassasiyetli yük hücreleri gösterge ve bidirectional RS-232 arabirimi ile birliktedir. Özellikle OEM tartım uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi / Biyomedikal Kalibrasyon Laboratuvarı Sorumlu Müdürü / X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı / Ultrason-Doppler Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Akıllı telefonda bulunan sensör ve görevleri

Akıllı telefonda bulunan 10 sensör ve görevi. 1- İvmeölçer İvme ölçer, telefonunuz üzerindeki titreşim, döndürme, …

Bir cevap yazın