ما هو حساس الاقتراب NAMUR ؟ وكيف يعمل؟

ما هو حساس الاقتراب NAMUR؟ وكيف يعمل؟

سنتحدَّثُ اليومَ عن مستشعرِ الاقترابِ NAMUR، وسنستَعرضُ أولاً ما يُميِّزُ هذا الحسَّاسُ عن غيرهِ من حسَّاساتِ الاقترابِ الأُخرى، ثُمَّ سنتعرفُ على مَوضِعِ وسببِ استخدامِ هذهِ الحسَّاساتِ في التطَّبيقات الصناعية المختلفة.

حسّاس الاقتراب NAMUR

 بدايةً قد يوجد حسّاس الاقتراب  NAMUR  مفتوحاً أو مغلقاً في وضعه الافتراضي.

مستشعر نامور القرب
حساس NAMUR (مصدر الصور: realpars.com)

قد تتواجد هذه الحسّاسات على شكل هيئة سعَوية أو حثيّة أو مغناطيسيّة أو كهروضوئيّة.

يذهب البعض إلى أنّ حسّاسات NAMUR ما هي إلّا نوعٌ من أنواع حساسات الاقتراب الشائعة حيث تتشابه معها إلى حدٍ كبير، لكن وبنظرة أعمق سنجد أنّها تشترك معها في الشكل والمظهر المادي فقط.

realpars.com
انواع مستشعر NAMUR (مصدر الصور: realpars.com)

الخصائص الكهربائيّة لحساس الاقتراب العادي

لنبدأ أوّلاً باستعراض الخصائص الكهربائيّة  لحساس الاقتراب العادي.  

يعمل حساس الاقتراب ببساطة كمفتاح كما هو موضّح في الشكل الآتي :

فيصبح مفتوحاً عندما يكون الجسم المستهدف بعيداً عنه ويغلَق عند اقترابه منه. 

حساس القرب (مصدر الصور: realpars.com)

حالياً في معظم التطبيقات الصناعيّة، لا يقوم الحساس بتشغيل أو إغلاق الأحمال الصناعيّة مباشرة، بل يتّصل بالدخل الرقمي لوحدة PLC أو DCS التي تتولى هي هذه المهمة.

مستشعر القرب الرقمي (مصدر الصور: realpars.com)

استخدام حسّاس الاقتراب عمليّاً

لنتناول الآن مثالاً عن الفكرة السابقة:

 لدينا حساس تقاربيّ ذو ثلاثة أسلاك، سِلكان موصولان بمزوّد القدرة (Power supply)، والثالث يحمل قيمة الحساس، قد يكون 0 أو 24  فولت على حسب تفاعلِ الحساس مع الهدف المستشعر.

حساس القرب قيد التشغيل (مصدر الصور: realpars.com)

مصطلح NAMUR

بعد أن ألقينا نظرةً سريعةً على حساس الاقتراب العادي  سننتقل الآن إلى حساس الاقتراب NAMUR.

 أوّلاً يمثل مصطلح “NAMUR” اختصاراً لوصف ألمانيّ طويل جداً هو:

Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regeltechnik in der chemischen Industrie”

(إذا كنت مهتمّاً بالوصف الدقيق وترجمته الإنجليزية، يمكنك العثور عليه بسهولة على شبكة الانترنت.)

الرمز القياسي لحساس NAMUR

يُرمَز لحساس الاقتراب NAMUR عادةً بالرمز التالي:

رمز الحساس (مصدر الصور: realpars.com)

وقد يُعبَّر عنه برموز أخرى نظراً لتواجده بكثرة في التطبيقات الصناعية على مدى سنوات عدة.

حساس آمن كليّاً

كان الهدف الأساسيّ من  تطوير  حساسات الاقتراب NAMUR هو زيادة معدلات السلامة في المواقع الخطرة، ولذلك سنجِدُها تُستَخدم في المناطق شديدة الخطورة كتلك التي تحتوي على الغازات المتفجرة أو الغبار أو الألياف.

الحساسات في المواقع الخطرة (مصدر الصور: realpars.com)

تُعتَبر حساسات الاقتراب NAMUR آمنة تماماً.

فما الذي يجعل حساس الاقتراب NAMUR أكثر أماناً من حساسات الاقتراب الأخري؟

تَقوم حساسات الاقتراب العادية بفتح وإغلاق الدائرة المتّصلة بها طبقاً لموضعِ الجسم المستهدف ، وهذا يعني أنَّهُ لا يوجد طريقة للتحكّم في شدَّةِ التيار المارّ في الحساس، ممّا قد يؤدِّي إلى حدوث اشتعال في الأماكن الخطرة، وعادةً ما يتذبذب خروج تلك الحساسات فيتولد عندها شرراً كهربائياً قد يتسببُ بحدوثِ انفجارٍ إذا ما وُجِد في ظروفٍ مناسبةٍ.

يتغلّب حساس NAMUR على هذه المعضلة؛ فبدلاً من أن يعمل كمجردِ مفتاحٍ، نجدَهُ يولِّد قيمتي تيارَين ثابتَين ومختلَفين في الشِّدة اعتماداً على مكان الجسم ، وبذلك نضمن ألّا تتجاوز شدةُ التيارِ المعدل الآمن، كما أنَّنا نكون قد منعنا أيضاً حدوث الشرر الكهربائيّ وما ينتجُ عنهُ من خسائرَ ماديةٍ.   

حساس NAMUR مقابل حساس قرب تقليدي (مصدر الصور: realpars.com)

دائرة التَّحكم في التيار لحساس NAMUR

إذاً يتفاعلُ حساسُ الاقترابِ NAMUR  بطريقةٍ مماثلةٍ لحساسِ الاقترابِ العادِّي، ولكن بدلاً من فتحِ وتوصيلِ الدَّائرةِ الخارجيَّةِ المتصِّل بها، نجدهُ يُغيِّر شدَّة التيارِ المتدَّفقِ عن طريقِ تغيير شبكةِ المقاومةِ الدَّاخليَّةِ كما في الشَّكلِ الآتي:

وبهذهِ التِّقنيَّة، تُصبِحُ لدينا قيمتان للتيارِ اعتماداً على بُعدِ الهدفِ مِنَ الحساسِ.

حساس NAMUR  (مصدر الصور: realpars.com)

تطبيق فعلي لحساس NAMUR

لنرى الآن مثالاً على استخدام حساس NAMUR في التطبيقاتِ الصِّناعيَّةِ:

في هذا المثال نُريدُ معرِفةَ سُرعةِ دورانِ المُحرِّكِ لأربعَ مضَّخاتٍ كيميائيةٍ منفصلةٍ، لا نستطيع هنا استخدام حساساتِ التَّقارُبِ أو السُّرعةِ العاديَّةِ نظراً لوجودِ هذهِ المضخَّاتِ في بيئةٍ غير آمِنةٍ.

  لذا سنستخدمُ حساسَ NAMUR الذِّي سيُولِدُ تياراً طبقاً لموضِعِ النُّقطةِ المرجعيَّةِ على عمودِ الدَّورانِ، وسيحوِّلُ هذا التيَّار إلى مجموعةٍ من الموجاتِ المربَّعةِ، وبمعرفةِ عدد هذه الموجات -باستخدام عداد PLC من سيمنز- سنحدِّدُ سُرعةَ دورانِ المِضَّخةِ.

تطبيق عملي (مصدر الصور: realpars.com)

 

الخُلاصَة:

لنُراجعْ الآن ما ذُكِر في هذهِ المقالةِ:

  • يعملُ حسَّاسُ الاقترابِ العادِّي تماماً مِثّلَ المفتاحِ البسيِّطِ، حيثُّ يُفتَح إذا كانَ الهدفُ بعيداً ويُغلَق عند اقترابهِ.
  • يشبهُ حسَّاس الاقترابِ NAMUR  حسَّاسَ الاقترابِ العادِّي.
  • مُصطَّلح “NAMUR” هو اختِصَّارٌ لوصفٍ ألماني طويلٍ جداً.
  • تَمَّ تطويرُ حسَّاساتِ NAMUR لضمانِ السَّلامةِ في المناطقِ الخطِّرَةِ التِّي تحتوي على الغَّازاتِ المتفجِّرةِ أو الغُّبارِ أو الأليافِ.
  • تُعتبرُ حسَّاساتُ الاقترابِ NAMUR آمنَّةَ الاستخدامِ.
  •  يُنتِجُ حسَّاسُ الاقترابِ NAMUR قيمتَّي تيارين مُتمايزن ومختلفين طِبقاً لموضعِ الجِّسمِ المُستهدَّفِ.  

المصدر: هنا

ترجمة : عبود الحمادي ، مراجعة: عبدالرحمان صابر، تدقيق لغوي: بولا ابراهيم، تصميم: علي العلي، تحرير: حسين اسعد.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.