Thermocouple – ترموکوپل

از مزایای ترموکوپل می توان به خرید ترموکوپل با قیمت مناسب، استحکام و دوام بالا جهت مصارف صنعتی و دقت مناسب میتوان اشاره کرد.

محدوده اندازه گیری دما بسته به انواع ترموکوپل، وسیع و در شرایط محیطی متفاوت قابل استفاده می باشند.

  از معایب ترموکوپل ، غیر خطی بودن، تماسی بودن (در معرض اغتشاش و شوک و ...)، دقت متوسط را می توان نام برد.

جهت استفاده ترموکوپل در مکان هایی که لرزش یا ضربه وجود دارد برای محافظت از سنسور از روکشی بنام ترموول یا غلاف استفاده می شود که باعث کاهش سرعت پاسخگویی می شود.

انواع ترموکوپل:

ساختمان این تجهیز با استفاده از اتصال یک فلز و آلیاژ  تولید می شوند و با همین مکانیزم ساده قادر به اندازه گیری دما به راحتی در رنج وسیعی از 270- تا حدود 1800 درجه می باشند.که متناسب با انواع ترموکوپل این رنج ها،قابل تعریف می باشد.

ترموکوپل ها انواع مختلفی دارند که طبق جنس فلز و آلیاژ آن به شش دسته ذیل تقسیم می شوند.

• 1. ترموکوپل نوع K :

این ترموکوپل از سیم فلزی Ni-Cr  (به نام تجاری کرومل  Chromel ) و  Ni-Al (به نام تجاری آلومل  Alumel) ساخته می شود.

این خرید ترموکوپل تایپ K ارزان میباشد و یکی از پرکاربردترین و متداولترین انواع ترموکوپل ها می باشد. 

رنج عملکرد دمایی آن بین −250 °C و1300 °C  (این رنج مطلق نیست و بسته به سازنده و نوع ظاهری آن متفاوت خواهد بود.

بطور مثال ترموکوپل های سیمی شکل نوع K رنج 40- تا 250 درجه می باشد و نوع میله ای آن قادر به اندازه گیری تا محدوده 1300 درجه هستند).

به همین دلیل طول سیم ترموکوپل نباید از چند سانتیمتر تجاوز کند.

حساسیت ترموکوپل تیپ K تقریبا 41  µV/°C  است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

ترموکوپل نوع K بخاطر استفاده از مس خاصیت ضد اکسیداسیون دارد لذا در کوره ها که اکسیداسیون رخ می دهد مناسب است.

• 2. ترموکوپل نوع J :

این ترموکوپل از فلز آهن ( Fe ) و آلیاژهای مس- نیکل Cu-Ni (کنستانتان Constantan  )  ساخته می شود.

رنج دمایی این ترموکوپل بین -180°C  و 800°C است.

به دلیل احتمال اکسید شدن آهن این ترموکوپل، در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده می شود.

حساسیت ترموکوپل نوع J ، به اندازه ی 51 µV/°Cاست. در نوع J به علت وجود آهن در مکانهایی که امکان اکسیداسیون وجود دارد بهتر است استفاده نشود.

• 3.ترموکوپل نوع  E:

 با استفاده از فلزات Ni-Cr (کرومل) و Cu-Ni (کنستانتانConstantan ) ساخته می شود.

رنج عملکرد دمایی آن، بین −40 °C و 900°C است.

این ترموکوپل با 62 µV/°C  بیشترین حساسیت را دارد و می توان از آن در کاربردهای خلاء و مواردی که سنسور در آن حفاظت نشده، استفاده کرد.

• 4.ترموکوپل نوع T :

 از مس Cu و آلیاژ Cu-Ni  (کنستانتان Constantan) ساخته می-شود.

رنج عملکرد دمایی این نوع ترموکوپل، بین −250 °C و 400°C  است.

این ترموکوپل نسبتا ارزان و برای کاربردهای با دمای پایین مناسب است و در برابر رطوبت مقاوم است.

حساسیت این ترموکوپل، 46 µV/°C  است.

ترموکوپل نوع T در صنعت به دلایل زیر بیشتر مورد استفاده می گیرد :

نسبت به تمام انواع ترموکوپل خطی تر است

  رنج درجه حرارت مناسبی دارد

  همچنین از حساسیت خوبی برخوردار است

• 5.ترموکوپل نوع N :

 از فلزهای Ni-Cr-Si (به نام تجاری نیکروسیل) و Ni-Si-Mg (به نام تجاری نیسیل  Nisil) ساخته می شود.

محدوده دمائی آن بین -270°C و +1300 °C  است.

حساسیت این ترموکوپل، 30 µV/°C  است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین تحمل این سنسور در برابر اکسید شدن در دماهای بالا بهتر نوع K می باشد.

• 6.ترموکوپل  نوع  R،  S و B :

 با استفاده از Pt-Rh (پلاتین - رادیوم) با ترکیبات مختلف ساخته می شود (تفاوت این سه نوع در میزان پلاتین آنهاست).

قیمت خرید ترموکوپل این رده بندی آنها بالا و حساسیت آن بسیار کم و در حدود10  µV/°C  و محدوده دمایی آن تقریبا  -50 °C و +1750 °C است.

انواع این ترموکوپل ها در اندازه گیری با دمای بالا بطور مثال در صنعت شیشه و فولاد به کار می روند.

۷ نکته کلیدی به هنگام خرید

به هنگام خرید ترموکوپل رعایت چه نکاتی ضروری است؟

 سنسورهای مختلفی برای اندازه گیری دما وجود دارد که برای پروسه های مختلف و شرایط متفاوت مجاز به استفاده از برخی از آنها هستیم،یکی از آنها سنسورهای دمای ترموکوپل می باشد.

لذا جهت خرید باید اطلاعاتی از قبل داشته باشیم تا در هنگام خرید و یا بعد از خرید دچار مشکلات در اندازه گیری مقدار دما و یا دقت آن نداشته باشیم.

1- بازه دمایی

اولین موضوعی که در هنگام خرید باید به آن توجه کرد بررسی پروسه و پروژه مورد نظر می باشد که باید بدانیم مقدار دمایی که در آن پروژه باید اندازه گیری شود چه مقدار می باشد .  

برای مثال اگر قصد اندازه گیری دمای یک سردخانه  ، فریزر صنعتی ، گلخانه ، کوره مذاب ، کوره سرامیک را دارید باید به چند نکته توجه کنید

• آیا نیاز به اندازه گیری دمای منفی دارید

• حداکثر مقدار دمای پروسه چقدر است

اگر شما قصد اندازه گیری دمای منفی را دارید باید تایپی از ترموکوپل انتخاب نمایید که برای آن بازه مناسب تر خواهد بود و اگر قصد اندازه گیری دما بالای صفر درجه را دارید باید تایپی از را انتخاب نمایید که به درجه حرارتی که شما قصد اندازه گیری آن را دارید نزدیک باشد.

2- قطر غلاف

از دیگر مواردی که در هنگام خرید سنسورهای دمای  باید به آن توجه کرد قطر غلاف می باشد،بسته به این که طریقه نصب شما به چه صورت می باشد قطر غلاف مهم می باشد.

از این رو ترموکوپل ها در سایز های مختلفی تولید می شوند که بسته به نیاز خریدار از همان سایز استفاده می شود.....

3- طول غلاف

4- اتصالات ترموکوپل

5- جنس غلاف

6- سیگنال خروجی

7- تهیه نقشه