كيفية اختيار جهاز إرسال الضغط الرقمي اللاسلكي

جدول المحتويات

أجهزة إرسال الضغط الرقمية اللاسلكية أدوات أساسية في الصناعات الحديثة، تُستخدم لقياس ومراقبة الضغط في تطبيقات متنوعة، من المصانع الكيميائية إلى خطوط أنابيب النفط البعيدة. قد يكون اختيار الجهاز المناسب أمرًا صعبًا، ولكن بفهم المعايير الأساسية والتكنولوجيا المستخدمة، يمكنك اتخاذ قرار أكثر استنارة.

فهم متطلبات "العملية"

قبل التفكير في ميزات الاتصال اللاسلكي، عليك التأكد من ملاءمة جهاز الإرسال لتطبيقك المحدد. إليك ما يجب البحث عنه:

نطاق الضغط:
أول ما يجب مراعاته هو نطاق ضغط جهاز الإرسال. يُفضّل اختيار جهاز إرسال يكون ضغط تشغيله حوالي 50-60% من النطاق الكامل. هذا يضمن عمل الجهاز بكفاءة وضمن حدوده الآمنة. تذكّر أيضًا ألا يتجاوز الحد الأقصى للضغط حدّ الضغط الزائد لجهاز الإرسال (عادةً ما يكون من 1.5 إلى 2 ضعف النطاق الطبيعي).

نوع الضغط:

ضغط المقياس (PSIG): يقيس الضغط الجوي. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا، ويُستخدم في الخزانات وخطوط الأنابيب وغيرها من الأنظمة المفتوحة.
الضغط المطلق (PSIA): يقيس الضغط النسبي في الفراغ. هذا ضروري لأنظمة الفراغ أو العمليات الحساسة للطقس.
الضغط التفاضلي (PSID): يقيس الفرق بين نقطتين، مثل عبر مرشح أو لمراقبة التدفق.

التوافق المادي:
يجب أن يكون الحجاب الحاجز (الجزء الملامس للسائل) متوافقًا مع السائل المراد قياسه. عادةً ما يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكن بالنسبة للمواد الأكثر تآكلًا، مثل الأحماض أو مياه البحر، قد يلزم استخدام مواد خاصة مثل هاستيلوي أو مونيل.

اختر بروتوكول الاتصال اللاسلكي الصحيح

الآن، لننتقل إلى الجانب اللاسلكي. هناك بروتوكولات اتصال لاسلكية مختلفة، ولكل منها مزاياها. إليك نظرة عامة:

WirelessHART (IEC 62591):
الأفضل لـ: المراقبة الحرجة في المصانع أو المنشآت.
يتراوح: قصيرة إلى متوسطة (تعتمد على شبكة شبكية).
معدل التحديث: سريع (ثواني).
الايجابيات: تتمتع بدرجة عالية من الموثوقية مع توفر بيانات تبلغ 99.9%، وشبكة ذاتية الشفاء (تصحح نفسها في حالة فشل العقدة).
السلبيات: يتطلب بوابة محددة؛ أكثر تكلفة.
ISA100.11a:
الأفضل لـ: التحكم الصناعي المرن والآمن.
يتراوح: قصيرة إلى متوسطة (شبكة أو شبكة نجمية).
معدل التحديث: سريع (ثواني).
الايجابيات: توجيه مرن وآمن للغاية.
السلبيات: لم يتم اعتماده على نطاق واسع مثل WirelessHART.
لوراوان:
الأفضل لـ: المراقبة عن بعد أو غير الحرجة (على سبيل المثال، الخزانات عن بعد).
يتراوح: طويلة (تصل إلى عدة كيلومترات).
معدل التحديث: بطيئًا (دقائق أو ساعات).
الايجابيات: ممتاز للتطبيقات طويلة المدى ذات الطاقة المنخفضة.
السلبيات: نطاق البيانات محدود، وبالتالي غير مناسب للتحكم في الوقت الفعلي.
بلوتوث (BLE):
الأفضل لـ: الإعداد والصيانة المحلية قصيرة المدى.
يتراوح: قصيرة جدًا (< 100 قدم).
معدل التحديث: في الوقت الحقيقي (عند الاتصال).
الايجابيات: إعداد سهل، وخاصة مع تطبيقات الهاتف المحمول.
السلبيات: لا يدعم المراقبة عن بعد إلا عند الاتصال ببوابة محلية.

نصيحة:

بالنسبة لإعدادات المصنع حيث تحتاج إلى مراقبة وتحكم في الوقت الفعلي، انتقل إلى وايرلس هارت أو ISA100.
إذا كنت بحاجة إلى مراقبة شيء بعيد (مثل مزرعة دبابات بعيدة)،, لوراوان قد يكون الخيار الأفضل.

الطاقة وعمر البطارية

أجهزة الإرسال اللاسلكية تعمل الأجهزة بالبطاريات، ويتأثر عمر البطارية بعدد مرات تحديث البيانات. التحديثات المتكررة تُستنزف البطارية بشكل أسرع. إليك دليل بسيط لما يمكنك توقعه:

التحديثات المتكررة (كل ثانية): 1-2 سنة من عمر البطارية.
التحديثات المعتدلة (كل دقيقة): عمر البطارية من 5 إلى 8 سنوات.
التحديثات غير المتكررة (كل 10 دقائق أو أكثر): 10 سنوات أو أكثر.

نوع البطارية:
ابحث عن أجهزة إرسال تستخدم وحدات طاقة ليثيوم-ثيونيل كلوريد "D-cell" قابلة للاستبدال ميدانيًا. هذه الوحدات قياسية، وسهلة الاستبدال، ومتوفرة بسهولة.

حصاد الطاقة:
تتضمن بعض النماذج المتقدمة ميزات حصاد الطاقة، مثل الأنظمة التي تعمل بالطاقة الشمسية أو الحرارية أو الاهتزازية، والتي يمكنها تمديد عمر البطارية إلى أجل غير مسمى تقريبًا.

شهادات البيئة والسلامة

إذا كنت ستستخدم جهاز الإرسال الخاص بك في بيئات خطرة (مثل المصانع الكيميائية أو منصات النفط)، فتأكد من حصوله على شهادات السلامة الصحيحة:

شهادات السلامة الجوهرية (IS) أو شهادات مقاومة الانفجار: وتضمن هذه الشهادات أن جهاز الإرسال لن يسبب شرارات أو مخاطر أخرى في البيئات المتفجرة.
تصنيفات حماية الدخول (IP): ابحث عن تصنيفات مثل IP66/IP67 (مقاوم للغبار والماء) للاستخدام الخارجي، أو IP68 إذا كان من الممكن غمر جهاز الإرسال تحت الماء.

اعتبارات إضافية

أخيرًا، لا تتغافل عن هذه المواصفات "المخفية" التي قد تُحدث فرقًا:

اتصال العملية: تأكد من أن جهاز الإرسال يحتوي على نوع الاتصال المناسب لعملك، مثل الحجاب الحاجز المسطح للسوائل السميكة أو التركيبات الصحية لتطبيقات الأغذية والأدوية.
العرض المحلي: إذا احتاج مشغّلوك إلى رؤية قراءات الضغط مباشرةً، فاختر طرازًا بشاشة LCD. وإلا، فإن اختيار جهاز إرسال "أعمى" (بدون شاشة) يوفر التكلفة ويطيل عمر البطارية.
الأمن السيبراني: في العمليات الحرجة، تأكد من أن الجهاز يدعم التشفير القوي (128 بت AES هو معيار يستخدم في WirelessHART وISA100).

قائمة المراجعة الموجزة

يتراوح: هل نطاق ضغط المرسل يناسب تطبيقك؟
توافق الوسائط: هل المادة متوافقة مع السوائل الخاصة بك؟
بروتوكول لاسلكي: هل تحتاج إلى تحديثات في الوقت الفعلي أو اتصالات طويلة المدى؟
قوة: ما مدى تكرار حاجتك إلى التحديثات، وكم من الوقت يجب أن تدوم البطارية؟
بيئة: هل سيتم استخدام جهاز الإرسال في المناطق الخطرة أو المعرضة للغبار/الماء؟

من خلال النظر في هذه العوامل، يمكنك اختيار الخيار المناسب بثقة جهاز إرسال الضغط الرقمي اللاسلكي لتلبية احتياجاتك، وضمان أداء موثوق به ومراقبة فعالة.