تعریف ترموکوپل
در این مقاله با ویژگی های یک ترموکوپل خوب بیشتر آشنا می شوید. ترموکوپل ها دارای انواع مختلفی هستند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این تجهیز صنعتی دارای کاربردهای متفاوتی است که در ادامه به آن پرداخته می شود.
ترموکوپل ها یکی از رایج ترین دستگاه ها برای اندازه گیری دما هستند که از دو فلز مختلف ساخته شده اند و این دو فلز ساخته شده اند و این دو فلز در یک سر به هم متصل شده اند.
این ابزارها با نام هایی از قبیل جفت های حرارتی، جفت های گرمایشی، ترموکوبل، حسگر و سنسور دما شناخته می شود.
همراه ما باشید تا اطلاعات بیشتری در این زمینه در اختیار شما قرار بگیرد.
ترموکوپل چگونه کار می کند؟
هنگامی که نقطه اتصال این دو فلز گرم می شوند، در اثر پدیده “سیبک(seebeck)” ، ولتاژی در دو سر آزاد آن، ایجاد می گردد.
این اختلاف ولتاژ با میزان دمای نقره اتصال رابطه مستقیم دارد و می توان با استفاده از این پدیده میزان دمای نقطه اتصال را اندازه گیری نمود.
بررسی کاربرد استفاده از ترموکوپل در صنایع مختلف
این تجهیزات در بسیاری از صنایع مختلف و دستگاه ها مانند اجاق گاز ، بخاری ، پکیج ها و غیره و فرآیندهای صنعتی ، تولید برق، نظارت اجاق گاز، پردازش مواد غذایی و نوشیدنی ، حسگرهای خودرو و موتورهای هواپیما، موشک، ماهواره و فضاپیما استفاده می شوند
جفت های حرارتی یا ترموکوپل ها از دسته محصولاتی هستند که برای انداه گیری دقیق دما در صنایع مختلف از آن ها استفاده می شود، بنابراین در هر صنایعی که نیاز به اندازه گیری در دماهای بالا، واکنش سریع، لرزش زیاد یا ضربه باشد، از این محصول می توان استفاده نمود.
پدیده سیبک
برای ساخت یک ترموالکتریک، باید دو سر فلز غیرمشابه را با هم از قبل گرم کنیم . در این حالت اختلاف پتانسیل ترموالکتریک در محل اتصال دو فلز را خواهیم داشت . دلیل اصلی این اختلاف پتانسیل سرعت متوسط الکترون های آزاد فلز است. دلیل اصلی این اختلاف پتانسیل، سرعت میانگین الکترون های آزاد فلزات می باشد.
ضریب سیبک چیست؟ دمایی که شما به دوسر سیم وارد می کنید باعث می شود در سرعت میانگین و تعداد الکترون ها در منطقه گرم و سرد ، تفاوت ایجاد شود.نقش الکترون های آزاد بسیار مهم است. دما باعث می شود که الکترون ها از یک منطقه سرد به یک منطقه گرم و بالعکس در یک واحد زمان خارج از حالت عادی حرکت کنند.
. این پدیده را اثر سیبک نامگذاری کرده اند. مقدار سیبک به متریال فلز و میزان دمای وارد شده بستگی دارد.
ضریب سیبک اختلاف پتانسیل ایجاد شده برای اختلاف دمای یک درجه ساننتیگراد است.
انواع ترموکوپل
ترموکوپل ها انواع مختلف و زیادی دارند که با توجه به نوع فلز و آلیاژ آن به هشت نوع k,J,E,S,R,T,Nو B تقسیم می شوند.
ترموکوپل تایپ K
این ترموکوپل از سیم های فلزی کروم و آلومل ساخته می شود. این ترموکوپل ارزان قیمت است و یکی از پرکاربردترین و متداول ترین نوع ترموکوپل ها هستند. رنج عملکرد دمایی آن بین ۲۰۰- سانتیگراد و ۱۳۵۰+ سانتیگراد است. این رنج مطلق نیست .ترموکوپل نوع مس دارای خاصیت انتی اکسیدانی است. بنابراین برای کوره هایی که در آن اکسیداسیون اتفاق می افتد مناسب است.
ترموکوپل تایپ E
این ترموکوپل از فلز کرومل و کنستانتان ساخته می شود. رنج عملکرد دمایی آن ، بین ۲۰۰- سانتیگراد و ۹۰۰+ سانتیگراد است. این ترموکوپل بسیار حساس است و در کاربردهای خلا در موارد ی که سنسور شیلد نیست قابل استفاده است
ترموکوپل تایپ J
این حسگر از فلز آهن و آلیاژ های مس و نیکل ساخته می شود. رنج عملکرد دمایی بین ۲۱۰- سانتیگراد و ۱۲۰۰+ سانتیگراد است. به دلیل احتمال اکسید شدن آهن، این ترموکوپل در صنایع قالب ریزی پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد .
ترموکوپل تایپ T
ترکیبات این ترموکوپل از مس و آلیاژ کنستانتان است. رنج عملکرد دمایی این نوع ترموکوپل بین ۲۰۰- سانتیگراد و ۳۵۰+ سانتیگراد است. ترموکوپل تایپ T هزینه پایینی دارد و برای کاربردهای دمای پایین استفاده می شود. ترموکوپل در برابر رطوبت مقاوم است.
این ترموکوپل به دلایل زیر بیشترین استفاده را در صنعت دارد:
- رنح درجه حرارت مناسبی دارد.
- از حساسیت قابل قبولی برخوردار است.
- نسبت به تمام انواع ترموکوپل خطی تر است.
ترموکوپل تایپ N
ساخت این سنسور دما با استفاده از فلز های نیکروسیل و نیسیل است. محدوده دمائی بین ۲۷۰–سانتیگراد و ۱۳۰۰+ سانتیگراد است. این حسگر در دماهای بالا مورد استفاده قرار می.گیرد. همچنین این حسگر در برابر اکسید شدن در دماهای بالا بسیار مقاوم است.
ترموکوپل تایپ B,S.R
این ترموکوپل ها با استفاده پلاتین و رادیوم با ترکیبات مختلف ساخته می شوند. تفاوت این سه نوع در میزان پلاتین آن هاست. قیمت این سه نوع بالا و حساسیت پایینی دارند. محدوده دمایی به طور تقریبی۵۰– سانتیگراد و ۱۷۵۰+ سانتیگراد است. این ترموکوپل در اندازه گیری با دمای بالا در صنعت شیشه و فولاد به کار می روند.
رابطه بین ترموکوپل و ابزار دقیق چیست؟
می دانیم قلب هر صنعتی ابزار آن است. می توان به زبان ساده گفت که این ابزارها تجهیزاتی هستند که با توجه به نوع کمیت مورد نیاز دستگاه کنترل شده مانند فشار، دما، دبی سطح و غیره با توجه به شرایط و استانداردهای خاصی که در واقع زیر ساخت سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل می دهند و شامل ابزارهای مانند: انواع سنسور، انواع کنترلر، نشانگر، فرستنده ، ضبط کننده و …. انتخاب و مورد استفاده قرار می گیرد. آن ها به دقت اندازه گیری ، انتقال، نمایش، ثبت و نظارت بر پارامترهای فیزیکی مهم در فرآیندهای صنعتی را انجام می دهند.
ابزارهای دقیق به دو صورت دسته بندی می شوند. یک مورد با توجه به نوع عملکرد این ابزار. مانند ابزارهایی که وظیفه کنترل دما، فشار، رطوبت یا سطح را بر عهده دارند. همچنین به ابزارهای نمایش این مقادیر به عنوان نشانگر و ابزارهای انتقال مقادیر در قالب سیگنال های رایج، فرستنده می گویند.
تجهیزات را می توان با توجه به پارامترهایی که این تجهیزات باید روی آن ها کار کند طبقه بندی کرد. به عنوان مثال قطعات تجهیزات مربوط به دما مانند دماسنج ها، فرستنده های دماسنج، و دماسنج های نمایشگر دما، گیج های دما، تجهیزات کنترل فشار و دقیق، دبی سنج ها یا گیج ها، سیالات و انتقال مقادیر جریان یا کنترل جریان، دستگاه های اندازه گیری سطح یا اندازه گیری سطح مواد در مخازن و کنترل دقیق، دستگاه اندازه گیری ،دستگاه رطوبت سنج و غیره
بنابراین منظور از ابزار دقیق همه چیز مر بوط به اندازه گیری و کنترل است. بنابراین استفاده از ترموکوپل در ابزار دقیق برای انجام فرآیند اندازه گیری دمای تولید شده توسط دستگاه است.
چگونه ترموکوپل مناسب را انتخاب کنیم؟
از آ ن جایی که ترموکوپل های صنعتی بسته به نوع خود می توانند طیف وسیعی از دماها را اندازه گیری کنند، انتخاب این نوع سنسور به عوامل مختلفی بستگی دارد:
- محدوده دمایی سنسور
- مقاومت شیمیایی ترموکوپل
- مقاومت در برابر سایش و لرزش ناگهانی
- کیفیت متریال حسگر دما
- محیط نصب سنسور
قیمت انواع ترموکوپل
عوامل متعددی وجود دارد که در نهایت می تواندبر روی قیمت نهایی این محصول تاثیر گذار باشد. از جمله محدوده دمایی، جنس، نوع و غیره.
از این رو بهتر است قبل از خرید از طریق لینک زیر با کارشناسان ما در ارتباط باشید تا از آخرین لیست قیمت انواع ترموکوپل ها مطلع شوید.
برای خرید ترموکوپل به سایت کنترل ۲۴ مراجعه کنید.
