اندازه گیری دما با ترموکوپل

ترموکوپل‌ ابزاری حیاتی در صنایع مختلف است که برای سنجش دما کاربرد دارد. در ادامه نحوه کار ترموکوپل و انواع آن را خواهیم کرد. به گزارش بازرگانی خبرگزاری مهر، ترموکوپل ابزاری حیاتی در صنایع مختلف است که برای سنجش دما کاربرد دارد. این ابزار الکتریکی به دلیل داشتن دقت زیاد، زمان واکنش سریع و داشتن مقاومت زیاد در برابر ارتعاشات و فشار بالا، بسیار کاربردی بوده و برای انواع کارهای مربوط به اندازه گیری دما کاربرد دارد. در ادامه نحوه کار ترموکوپل و انواع آن را خواهیم کرد. خبرگزاری مهرگیریترموکوپل ترموکوپلترموکوپلهرجا که نیاز به اندازه گیری دما در یک محدوده مشخص باشد، قطعاً به یک ترموکوپل نیاز است. این ابزار کاربردی به عنوان یک دماسنج الکتریکی شناخته می‌شود که با تماس فیزیکی کار خود را انجام می‌دهد. این وسیله به نام‌های دیگری مثل ترموالکتریک، ترمومتر و اتصال حرارتی نیز شهرت دارد و به دلیل داشتن خصوصیات خوب و البته مقرون به صرفه بودن، محبوب‌ترین سنسور دما نیز می‌شود. هرجاگیریترموالکتریکترمومتردر سال‌های دور برای استفاده از این ترموکوپل‌های صنعتی نیازمند واردات بودیم؛ اما چندسالی است که متخصصین داخلی کشور موفق به بومی‌سازی این دماسنج‌های کاربردی شده‌اند. ازجمله شرکت‌های موفق در زمینه تولید انواع ترموکوپل‌ها، شرکت پایاسنس است که با استفاده از تکنولوژی روز دنیا و متریال‌های باکیفیت موفق به تأمین نیاز داخلی شده است. پایاسنستأمیناندازه گیری دما توسط ترموکوپل اندازه گیری دما توسط ترموکوپلاندازه گیری دما توسط ترموکوپلگیریاین دماسنج شامل دو فلز (سیم) ناهم‌جنس است که در انتها به هم متصل شده‌اند و زمانی که دمای دو طرف باهم تفاوت داشته باشد، یک جریان الکتریکی در مسیر ایجاد می‌شود که به آن اثر سیبک گفته می‌شود. به یک سمت اتصال، اتصال گرم و به سمت دیگر آن، اتصال سرد می‌گویند. معمولاً سمت گرم به دلیل قرار داشتن در فرایند (محل مورد نظر برای اندازه گیری دما)، داخل یک محافظ قرار دارد. سیبکگیریبرای سنجش دما توسط ترموکوپل کافی است که نقطه اتصال دو سیم (محل اتصال گرم) در محلی که قصد اندازه‌گیری دمای آن را دارید قرار بگیرد. اگر محل اتصال دو فلز حرارت داده شود، به دلیل اثر ترموالکتریکی بین دو سر دیگر آن (محل اتصال سرد) اختلاف پتانسیلی تولید می‌شود. این اختلاف پتانسیلی (ولتاژ) تابع دما است و با اندازه گیری آن می‌توان دما را نیز اندازه‌گیری کرد. ترموکوپلترموکوپلترموالکتریکیگیریاما برای اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل بین دو محل اتصال گرم و سرد، باید دمای اتصال سرد را نیز بدانیم. به فرایند اندازه‌گیری اتصال سرد، جبران اتصال سرد (Cold Junction Compensation) گفته می‌شود که این اندازه‌گیری معمولاً توسط ترنسمیتر انجام می‌شود. اکثر ترنسمیترها برای محاسبه دمای بلوک از یک بلوک دمای ثابت به همراه یک ترمیستور داخلی یا یک مدار ترانزیستوری استفاده می‌کنند. ترنسمیترترنسمیترهامزایا مزایااین وسیله به دلیل داشتن مزایای زیادش، پرکاربردترین سنسور دما در صنعت به شمار می‌‎رود. این ابزار محبوب به دلیل داشتن مکانیزم ساده و کاربردی به راحتی قابل استفاده است. قیمت مناسب عامل دیگری است که در محبوب شدن این وسیله نقش مهمی داشته و به همین دلیل است که استفاده از آن رایج است. یکی از بزرگ‌ترین مزایای این دماسنج‌های محبوب را می‌توان محدوده وسیع اندازه گیری دما دانست؛ به‌ طوری که از این وسیله برای سنجش دما در اکثر صنایع می‌توان استفاده کرد. گیریمعایب معایباز جمله بزرگ‌ترین معایب این دماسنج‌ها می‌توان به تماسی بودن آن‌ها اشاره کرد. تماسی بودن به معنی این است که برای سنجش دمای محل مورد نظر حتماً قسمتی از ترموکوپل باید با در آن محل قرار گیرد و با هدف در تماس باشد. هرچند این سنسورها از دقت خوبی برای اندازه گیری دما برخوردارند، اما باید گفت به طور کلی از لحاظ دقت در اندازه‌گیری، در رده متوسط قرار می‌گیرند. همچنین در مکان‌هایی که ارزش یا ضربه وجود دارد، برای حفاظت از سنسور از یک روکش استفاده می‌شد که ترموول نام دارد. استفاده از ترموول یا روکش باعث کاهش سرعت پاسخگویی می‌شود. گیریترموولترموولانواع ترموکوپل انواع ترموکوپلانواع ترموکوپلمکانیزم این دماسنج بسیار ساده است و با اتصال دو فلز متفاوت به یکدیگر کار می‌کند. در عین سادگی این سنسورها قادر هستند تا دمایی بین -۲۷۰ تا ۱۸۰۰ درجه را اندازه گیری کنند. این ابزار به دلیل ساخته شدن از آلیاژهای مختلف به دسته‌های مختلفی نیز تقسیم می‌شوند که در ادامه محبوب‌ترین انواع آن را بررسی خواهیم کرد. گیریترموکوپل نوع K ترموکوپل نوعKاین مدل را می‌توان محبوب‌ترین و پرکاربردترین نوع این ابزار دانست که از سیم فلزی Ni_Cr (کرومل Chromel) و Ni_Al (آلومل Alumel) تشکیل شده است. این وسیله می‌تواند دمایی بین -250 °C تا 1300 °C را اندازه‌گیری کند و حساسیت آن نیز تقریباً برابر با 41 µV/°C است. این دماسنج به دلیل وجود مس در ساختار خود، از خاصیت ضد اکسیداسیون برخودار است و همین مسئله موجب کاربرد بالای آن در انواع کوره‌ها شده است. کروملآلوملبرخودارنکته‌ای که باید به آن اشاره کرد این است که محدوده دمایی ذکر شده مطلق نیست و بسته به نوع مدل و جنس ترموکوپل نوع k می‌تواند متفاوت باشد. برای مثال مدل‌های سیمی می‌توانند دمایی بین -40 °C تا 250 °C را اندازه گیری کنن؛ در حالی که مدل‌های فلزی توانایی اندازه‌گیری دمایی بین 250 °C تا 1300 °C را دارند. ترموکوپل نوع kترموکوپل نوع kگیریکننترموکوپل نوع J ترموکوپل نوعJترموکوپل نوع J از Fe (آهن) و آلیاژهای Ni_Cu (کنستانتان Constantan) ساخته شده است و به همین دلیل (وجود آهن در ساختار) برای استفاده در مکان‌هایی که احتمال اکسیداسیون وجود دارد مناسب نیست. ترموکوپل نوع J قادر است دمایی بین -180 °C تا 800 °C را اندازه گیری کند و حساسیت آن نیز حدود 51 µV/°C می‌باشد. این دماسنج به دلیل احتمال اکسید شدن آهن موجود در آن، بیشتر در صنایع قالب ریزی پلاستیک کاربرد دارد. کنستانتانگیریریزیخرید ترموکوپل خرید ترموکوپلبرای خرید ترموکوپل باید به چند نکته توجه کنید تا انتخاب درستی داشته باشید. اولین نکته برای خرید این وسیله، نیاز شما است؛ به عبارتی باید باتوجه به نوع کاری که می‌خواهید برای آن از این وسیله استفاده کنید، نوع دماسنج را انتخاب کنید تا بهترین نتیجه را داشته باشد. خرید ترموکوپلخرید ترموکوپلباتوجهدر ادامه مهم‌ترین پارامترها برای انتخاب این سنسورها را بیان می‌کنیم که باید در انتخاب خود به آن‌ها توجه کنید. اولین مورد نوع و رنج دمایی ترموکوپل است که باید به صورت زیر باشد: E (-40 to 900°C) J(-180 to 800°C) K(-250 to 1300°C) R(-50 to 1700°C) S(-50 to 1750°C) T(-250 to 400°C) B(0 to 1800°C) N(-270 to 1300°C)E (-40 to 900°C)J(-180 to 800°C)K(-250 to 1300°C)R(-50 to 1700°C)S(-50 to 1750°C)T(-250 to 400°C)B(0 to 1800°C)N(-270 to 1300°C)نکته بعدی تعداد سیم موجود در دماسنج است که معمولاً در انواع ۲ سیم، ۳ سیم و ۴ سیم ساخته می‌شوند. باتوجه به مکانی که از دماسنج استفاده می‎‌شود، باید به نوع خروجی آن توجه کرد که این خروجی‌ها شامل دو مدل خروجی سنسوری (mv) و مدل ولتاژ/جریان می‌شوند. در نهایت باید به متراژ کابل و سایز المان توجه کرد تا ترموکوپل متناسب با مکانی که در آن استفاده می‌شود، انتخاب شود. باتوجهالماناین مطلب، یک خبر آگهی بوده و خبرگزاری مهر در محتوای آن هیچ نظری ندارد. خبرگزاری مهر