BÖLÜM-2

HİSSEDDİCİLER (SENSÖRLER)

Hissedici eleman, kontrol edilen fiziksel değişkendeki değişmeleri ölçen ve kontrol cihazının kullanması için orantılı etki veya sinyal gönderen cihazlardır.

•Sıcaklık hissedici elemanlar

•Nem hisseden elemanlar

•Basınç hisseden elemanlar

•Sıvı akışını hisseden elemanlar

•Diğer hissedici elemanlar

HİSSEDİCİ TİPLERİ

1. SICAKLIK HİSSEDİCİLER

• BİMETAL ELEMAN

• ROT VE TÜP ELEMAN

• CONTALI KÖRÜK ELEMAN

• REZİSTANS ELEMAN

• TERMİSTÖR

• TERMOKUPL

• SIVILI TERMOMETRELER

BİMETAL ELEMAN Farklı genleşme katsayılarına sahip iki metalin ince şerit levhalar halinde yapıştırılmasından oluşurlar. Sıcaklık değiştikçe eleman eğilir ve konumunda bir değişme meydana gelir. Kaba sıcaklık ölçümleri için uygundur. Ölçüm aralığı -20/260 0C'dir ve gecikmeli çalıştıklarından uzaktan kullanıma uygun değildir.

ROT VE TÜP ELEMAN    İçerisinde, bir ucu tüpün altına takılı düşük genleşmeli rot bulunan yüksek genleşmeli metal tüpten oluşur. Tüp, sıcaklıktaki değişimle rotun serbest ucunun hareket etmesine sebebiyet vererek uzunluğu değişir.

CONTALI KÖRÜK ELEMAN

Körüğün havası boşaltıldıktan sonra buhar ve/veya sıvı ile doldurulmuştur. Sıcaklık değişmeleri gaz ve/veya sıvı hacminde değişmelere neden olur. Bunun sonucunda körükte hareket oluşur.Uzak kuyruklu eleman, kılcal boru vasıtasıyla kuyruk veya kapsül takılı contalı körük veya diyaframdır. Sistemde yine gaz ve/veya buhar doludur. Kuyruktaki sıcaklık değişimleri kılcal boru vasıtasıyla körük veya diyaframda konum değişimleri meydana getirir.

REZİSTANS ELEMAN

Sıcaklık değişimine göre değişen elektrik rezistanslı telden yapılmıştır. Tipik olarak platin, rodyum-demir, nikel, nikel-demir, tungsten veya bakırdan yapılırlar. Bu cihazlar, basit devre yapısına ve yüksek doğrusallığa, duyarlılığa ve mükemmel kararlılığa sahip olduklarından İKS sistemlerinin otomatik kontrolünde yaygın olarak kullanılırlar.

TERMİSTÖRSıcaklık değişimi ile elektriksel direnci değişen özel bir çeşit yarı iletkendir. Bu amaçla kullanılan metal-oksitlerin dirençleri sıcaklıkla büyük değişik gösterir. Genellikle sıcaklık arttıkça direnci azalan elemanlar (NTC, negatif sıcaklık katsayılı) kullanılır. Fakat özel amaçlarla direnci sıcaklıkla artan (PTC, pozitif sıcaklık katsayılı) elemanlar da mevcuttur. Termistör elemanı, ayakları ile bir galvanometreli köprü devresine bağlanabilir ve kalibre edilebilir. Bu ölçme yönteminin kolay, hassas ve hızlı olması gibi üstünlükleri vardır. Termistörler, çoğunlukla termo-elaman ile sıcaklık ölçümlerinde referans sıcaklığının ayarlandığı elektronik sıcaklık ayarlama devrelerinde veya hassasiyeti büyük olan ve sınırlı çalışma aralıklarına sahip uygulamalarında kullanılırlar. Örnek olarak split klima sistemleri verilebilir.

TERMOKUPL

Birbirine bağlı uçları arasında sıcaklık değişiminin fonksiyonu olarak değişen voltajın meydana geldiği iki farklı metalin birleşmesidir. Tellerin yapılmış oldukları malzemelere ve birleşme noktasının bulunduğu ortamın sıcaklığına bağlı olarak teller arasında bir elektromotor kuvveti oluşur.Sıcaklık ölçümlerinde termokuplların platin/nikel dirençli ölçüm cihazlarına göre hassasiyetleri daha azdır. Termokupllar,  düşük maliyetleri, kullanım kolaylıkları ve orta derece güvenlikleri ile oldukça yaygındırlar.

SIVILI TERMOMETRELER

Sıvılı termometreler, ısıtma, soğutma, havalandırma ve iklimlendirme uygulamalarında kullanılırlar. Bu kullanımların bazıları, soğutucu, ısıtıcı akışkan ve hava sıcaklıklarının belirlenmesidir. Yüksek doğruluk ve düşük maliyetlerinden dolayı cıvalı cam termometrelerin sıcaklık ölçümlerinde kullanımı oldukça yaygındır. Fakat gazlardaki ölçümlerde ısıl ışınımdan etkilenirler. Teorik ölçüm aralıkları -38/550 0C'dir.

Sıcaklık sensörleri

Cep tipi termometreElektronik termometreler

Termometre probları

Termokupllar

Termokupllar

2. NEM HİSSEDEN ELEMANLAR

• HİGROSKOPİK

Boyutsal ve şekilsel değişerek mekaniksel bir sapmaya sebebiyet veren saç, ahşap, kağıt veya hayvan zarı gibi organik malzemeler veya naylon gibi yapay malzemeler.

• ELEKTRİKSEL

Elemanın higroskopik yapısından dolayı direnç veya kapasitansının değişimine sebebiyet veren genellikle yarı iletken elemanlar.

Elektronik nem ölçer  Nem kaydedici           

Higrostat     Çiğ noktası monitörü

Çiğ noktası transmitteri   Termo-higrometre

3. BASINÇ HİSSEDEN ELEMANLAR 1. Basınç ve vakum değerleri kg/cm2 veya mmHg (mm civa) cinsinden ölçüldüğünden, eleman genellikle körük, diyafram veya Bourdon tüpüdür. Ölçüm elemanının bir tarafı atmosfere açık olabilir ki bu durumda eleman, atmosferik seviyenin üstündeki veya altındaki basınçlara cevap verebilir.2.Hava kanalındaki statik basınç genelde su sütunu cinsinden ölçüldüğünden ölçüm elemanı, yağ içine daldırılmış ters bir çan, geniş bir diyafram veya geniş esnek bir metal körüktür. Orifislerle bağlantılı olarak kullanılırsa fark basınçlarını da ölçebilir. Örnek olarak Pitot tüpleri ile hem statik hem de dinamik (hız) basıncını ölçebilirler.3.Üzerindeki basınca bağlı olarak direnci veya kapasitansı değişen yarı iletkenler hassas kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Silikon basınç hissediciler PC'ye bağlanabilen basınç hissediciler

Basınç göstergeleri

Basınç transdüzerleri

Kriojenik basınç transdüzeri  Milivolt çıkışlı basınç transdüzeri       

4.SIVI AKIŞINI HİSSEDEN ELEMANLAR

Sıvı akışını hisseden elemanlar, çeşitli temel hissetme prensiplerini ve aşağıdaki aygıtları kullanabilirler: Orifis (delik) plakası, Pitot tüpü, venturimetre, akış nozulları, türbinmetre, rotametre, pervaneli akış ölçer ve vorteks geçirmeyen akış ölçer.Bunların her birisinin ölçüm aralığı, hassasiyeti ve karmaşıklığına bağlı olarak değişen ve farklı durumlar için tercih edilme nedenleri vardır. Genelde fark basınç tipli aygıtlar (orifis plakalar, Pitot tüpleri, venturiler ve akış nozulları) basit olup fiyatları uygundur, ancak ölçme sahası sınırlıdır. Bu elemanların hassasiyetleri uygulama ve kullanım şekline bağlıdır.

Basınç-akış transmiteri    Mini hava hız ölçer (anemometre)

Akış hissediciler

Debi ölçer            Deplasmanlı debi ölçer

Sıcak telli (termal) hava hız ölçerleri (anemometre)    Pervaneli anemometre

Pervaneli anemometre    Pitot tüpü

Rotametre tipi debi ölçerler

Kadranlı akış ölçer    Elektromanyetik akış ölçerler

Gaz debi ölçer

Hız transdüzeri      Akış transmitteri

5.DİĞER HİSSEDİCİ ELEMANLAR

Yangın algılama ve duman yoğunluğu, iç hava kalitesi, rüzgar yönü/şiddeti, iletkenlik, seviye, ortam meşguliyeti, yer çekim kuvveti, akım, karbondioksit (CO2), karbon monoksit (CO) vb. değerleri ölçme gibi başka amaçlar i.in kullanılan hissedici elemanlar, ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin tamamen kontrolü için çoğu kez gereklidir.

SEVİYE ÖLÇÜMLERİ

Seviye Transmitteri Ultrasonik seviye ölçümü

Ultrasonik seviye kontrol cihazı

Ultrasonik seviye ölçümü

Ultrasonik seviye ölçümü Desibelmetre