ترموکوپل چیست و انواع آن

ترموکوپل و انواع آن

ترموکوپل (Thermocouple )چیست؟

ترموکوپل ها از مهم ترین تجهیزات در صنعت هستند و در راستای اندازه گیری دما ایفای نقش میکنند.

این وسیله در گروههای صنعتی، تولید برق، کنترل کوره، سنسورهای خودرو ، موتور هواپیما ،موشک ،فضاپیما و مصارف ساده (مصارف خانگی)  در بازار به فروش میرسند که همگی برای اندازه گیری و میزان دما به کار می روند.ترموکوپل ها در به سرانجام رسیدن اکثر پروژه ها کاربرد بسیاری دارند.

اگر شما نیز قصد خرید ترموکوپل را دارید در این مقاله همراه ما باشید تا اطلاعات مفیدی در خصوص این محصول و انواع آن به دست آورید.

ترموکوپل چیست؟!

گاهی اوقات در نتیجه تغییر دما اختلافات پتانسیل الکتریکی به وجود می آید که به پدیده سیبک معروف است و اساس کار ترموکوپل نیز به همین روال است

ترموکوپل ها از دو صفحه فلزی با جنس متفاوت ساخته می‌شوند که از یک طرف به هم متصل اند،محل برخورد (اشتراک)بر روی سطحی قرار می‌گیرد که میخواهیم دمای آن را اندازه گیری کنیم.

این محل اتصال به  (Hot  Junction) محل  اتصال داغ مشهور است و انتهای این دو فلز که دمای پایین تری دارند با عنوان (Cold Junction ) یا اتصال سرد یا اتصال مرجع معروف هستند.

هرگاه محل اتصال دو فلز ( نقطه برخورد) حرارت داشته باشند ، برق تولید می شود .

دو سر فلز که آزاد هستند نیز برق تولید می کنند اما برق تولید شده بسیار کم است.

 با به وجود آمدن اختلاف پتانسیلی که بسته به میزان حرارت دو سر مشترک فلز به وجود می آید، ولتاژ ایجاد می شود که می توان آن را با استفاده از یک ولت متر اندازه گیری و میزان دما را محاسبه کرد.

ترموکوپل ها با نام های دیگری همچون ترموالکتریک ، ترمومتر ، جفت حرارتی و اتصال حرارتی نیز شناخته می شوند.

این وسیله با داشتن دقت زیاد توانایی تشخیص دمای بین منفی ۱۸۰ تا مثبت ۱۸۰ درجه سانتیگراد را دارد.

این وسیله کاربرد بسیار مهمی در صنایع از جمله تولید لوازم گازسوز دارد و جهت ایمن سازی در مواردی که شعله گاز به دلایلی خاموش میگردد، در جهت قطع کردن گاز و جلوگیری از انتشار آن استفاده می شود این وسیله در کنترل حرارت یا استفاده به عنوان کنترل گر استفاده می شود‌.

انواع مختلف ترموکوپل

ترموکوپل ها ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند، همچنین از نظر دما، استحکام در برابر لرزش، مقاومت شیمیایی و همچنین سازگاری با موارد مختلف به انواع متفاوت تقسیم می شوند .

انواع Jو Tو Kو  E از رایج ترین نوع ترموکوپل ها هستند که به ترموکوپل های فلز پایه معروفند ، انواع ترموکوپل های Bو S وRو N نیز در مواردی که دما زیاد باشند مورد استفاده قرار می گیرند و قیمت بالاتری نسبت به ترموکوپل های فلز پایه دارند . چرا مولکول ها به خاطر هزینه پایین مقاومت در برابر دما انتخاب میشوند.

 

ترموکوپل K نیکل کروم و نیکل آلومل:

این نوع ترموکوپل هزینه و قیمت پایینی دارد و تحمل دمای آن نیز مناسب است به همین دلیل از رایج‌ترین نوع ترموکوپل هاست.

_از آلومل و کرومل ساخته شده

_رایج هستند و عمومیت دارد

_گسترده ترین محدوده اندازه گیری دما را دارد

_دمای ۲۰۰- تا ۱۲۶۰ درجه سانتی گراد

_حساسیت این ترموکوپل ۴۱ میکرو ولت بر درجه سانتی گراد است

_عملکرد مناسب آن در شرایط غیر خلاء است

ترموکوپل J  آلیاژ مس و نیکل

این نیز بسیار رایج است اما بازه دمایی کوچکترین نسبت به نوع K  دارد.

_با فلز های از جنس آهن ساخته شده

_رایج و کم هزینه هستند

_محدوده دمای آن بین ۲۱۰- تا ۷۵۰ سانتیگراد است

_حساسیت این ترموکوپل ۵۰ میکرو ولت بر درجه سانتی گراد است

_و همچنین برای جو های اکسید کننده کارایی دارد

ترموکوپلT  مس و کنستانتان

این نوع بسیار پایدار است و کاربرد آن دمای بسیار پایین است .

_در ساخت آن از فلز هایی مانند مس و کنستانتان استفاده شده

_برای اندازه گیری دمای پایین مناسب است

_محدوده دمایی  ۲۰۰- تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد

_میزان حساسیت ۴۳ میکرو ولت بر درجه سانتی گراد

_برای کار در جو اکسید کننده مناسب است

ترموکوپلE نیکل و کروم و کنستانتان

_جنس سازنده این نوع ترموکوپل ها کرومل و کنستانتان است

_این نوع دقت و همچنین بسیار قوی تری نسبت به دو نوع Kو J دارد

_دارای محدوده دمای متوسط

_بالاترین اختلاف پتانسیل را ایجاد می کند

_هزینه بیشتری دارد

_در موارد با دقت بالا و پاسخ سریع کاربرد دارد

_محدوده دمایی این نوع بین ۲۷۰- تا ۸۷۰ است

_توانایی فعالیت در محیط محیط های خلاء و اکسیژن کم و محیط های گوگردی را ندارد

ترموکوپل S  پلاتین و رودیم ۱۰٪

این نوع ترموکوپل دارای کاربرد در دمای بالا و عموماً در صنایع زیست فناوری و داروسازی به کار میرود.

_با فلز های پلاتین و ۱۰ درصد رودیوم ساخته شده است

_در کاربرد با دمای بالا استفاده می شود

_به دلیل دقت گاهی اوقات برای دمای پایین هم استفاده میشود

_محدوده دما بین ۶۳۰ تا ۱۰۶۴ درجه سانتیگراد

ترموکوپلR  پلاتین رودیم ۱۳ ٪

این نوع متروپل در دمای بالا استفاده می شود گران تر است عملکردی مشابه نوع S را دارد.

_این نوع از فلز های پلاتین و رودیوم با درصد ۱۳ درصد ساخته شده

_پایداری و خروجی این نوع از بقیه انواع ترموکوپل بیشتر است

_محدوده زمانی این ترموکوپل ۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد است

_این نوع ترموکوپل در صنعت استفاده میشود.

ترموکوپل B پلاتین رودیوم ۳۰ ٪ و پلاتین رودیوم ۶ ٪

این نوع در دمای به شدت بالا به کار میروند بالاترین محدوده دما را دارد و همچنین از پایداری بالایی برخوردار است.

_از فلزهای پلاتین ۷۰ درصد و رادیوم ۳۰ درصد ساخته شده

_با محدوده دمای ۸۷۱ تا ۱۷۰۴ درجه سانتی گراد

_و خروجی آن در مقایسه با ترموکوپل های نوع s و r کمتر است

ترموکوپل N نیکروسیل و نیسیل

نوع از نظر محدوده دما مشابه نوع k است ولی کمی گران تر.

_حساسیت آن ۳۹ میکرو ولت در درجه سانتیگراد است

_برای استفاده خلاء و جو اکسید کننده و جو خشک مناسب است

_مناسب شرایطی است که اکسیژن کم است

_جنس فلز ترموکوپل نیکروسیل ( ترکیبی از نیکل ،کروم و سیلیکون) و نیسل ( ترکیبی از نیکل و سیلیکون است)

تفاوت ترموکوپل نوع J و K

ترموکوپل های نوع k رایج ترین سنسورهای موجود در بازار هستند و همچنین قیمت بالاتری دارند توانایی تحمل دمای صفر تا ۱۲۶۰ درجه سانتیگراد را دارند این نوع ترموکوپل علاوه بر محدوده دمای گسترده مزیت هایی مانند  مقاومت به دلیل جنس فلزات دارند ترکیبات این نوع ترموکوپل باعث می شود محافظت بیشتری در برابر اسید ها داشته باشد در نتیجه ترموکوپل های نوع  K برای شرایط محیطی اکسیدکننده محیط های دارای اتمسفر مناسب تر هستند،اما باید توجه داشت که ترموکوپل های نوع J همچنان برای کاربردهای دارای دمای کمتر و اتمسفر های غیر اکسیدکننده که با محدوده دمایی این نوع ترموکوپل هماهنگی دارند کاربرد دارد ترموکوپل های نوع K برای اندازه گیری در انواع مختلفی از محیط هایی همچون آب، حلال های نسبتاً ضعیف شیمیایی، گاز و مناطق خشک مورد استفاده قرار می گیرند همچنین در بیمارستانها و صنایع غذایی به عنوان دماسنج مورد استفاده قرار می گیرند.

نتیجه گیری :

ترموکوپل که از دو فلز با جنس متفاوت تشکیل شده که از یک سمت به هم متصل می شوند و اساس کار آن مطابق پدیده سیبک است محبوب ترین سنسور دما است و بر اساس نوع اتصال به دسته اتصال آشکار ، زمین شده و زمین شده تقسیم می شوند و از نظر جنس فلز هم انواع مختلفی می توان برای ترموکوپل قائل شد.

از مهمترین انواع ترموکوپل میتوان به انوع B,S,K,R,J,T اشاره کرد که محدوده دمایی و حساسیت‌های خاص خود را دارد.

این مطالب را نیز ببینید!

انواع عیوب اجاق گاز صفحه ای و رفع عیوب

انواع عیوب گاز صحفه ای فرگاز و رفع آنها طی سالیان گذشته اجاق گازها فرم …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *