ترموکوپل چیست؟

به زبان ساده از بهترین و پر کاربردترین سنسورها برای اندازه گیری دما می باشند.

ترموکوپل وسیله ای است الکتریکی که از دو ماده رسانای الکتریکی غیر هم جنس متصل به هم تشکیل شده است که با گرم شدن محل اتصال آنها الکتریسیته تولید می شود ، خود واژه ترموکوپل به معنی {جفت حرارتی} است. یکی از ابزارهای بسیار پرکاربرد در انجام  پروژه ها می باشد ، در حقیقت نوعی مواد الکتریسیته است که از دو فلز نا هم سان ساخته شده و به هم متصل می باشند.که در سایت تهران المنت به بقیه مقاله های لوازم حرارتی و المنت سازی به صورت مفصل اشاره شده است .

برای تولید برق باید محل اتصال دو فلز را حرارت داد در این صورت در دو سر دیگر که آزاد هستند برق تولید میشود. متداول ترین تجهیز جهت اندازه گیری های الکتریکی دما در صنعت هستند ، مکانیزم ترموکوپل بر اساس  پدیده {سی بک – seebeck} یا ترموالکتریک می باشد که اختلاف دما بین دونقطه را به ولتاژ تبدیل می کند. اگر ترموکوپل ها به درستی نصب و راه اندازی شوند می توانند در رنج دمایی گسترده ای فعالیت کنند.

نحوه ی کار ترموکوپل ها:

هنگامی که محل اتصال دو فلز را حرارت می دهیم جریان بسیار ضعیفی از محل اتصال تولید می شود و به سمت سیم ها

جریان می یابد. هر چقدر دمای محل اتصال دو فلز بالا برود ، ولتاژ تولیدی افزایش می یابد و دراین صورت ترموکوپل ها در

هر دما ولتاژ معینی تولید می کنند و در نتیجه وقتی بتوانیم این ولتاژ را به صورت دقیق اندازه گیری کنیم می توانیم محل اتصال

را هم به صورت دقیق اندازه گیری کنیم .

محصولات دیگر که در تهران المنت تولید می شود: ساخت المنت میله ای

معمولا برای جلوگیری از آسیب دیدن ترموکوپل آن را درون غلاف قرار می دهند که غلاف ها خود انواع مختلفی دارند ، که از

سه نوع سیمی ، سرامیکی و درنهایت فلزی ساخته شده اند ، نکته متمایز کننده در انواع غلاف ها ، این است که معمولا غلاف های فلزی در دماهای کم استفاده می شوند و غلاف های سرامیکی را در دماهای بسیار بالا همچون کوره های صتعتی استفاده می کنند .

نکته : درکنار اینکه گفتیم غلاف محافظ خوبی برای ترموکوپل ها هستند اما این نکته را باید در نظر بگیریم که سرعت پاسخ دهی

ترموکوپل در حالت عادی بالاست ولی زمانی که این غلاف ها استفاده می شوند سرعت پاسخ دهی تا حدودی پایین می آید.

انواع ترموکوپل ها :

ترموکوپل ها بر اساس جنس فلز و آلیاژ انواع مختلفی دارند که آنها را برای شما بازگو می کنیم:

ترموکوپل نوع k :

این ترموکوپل از سیم فلزی  Ni-Crنام تجاری کرومل } و Ni-Al نام تجاری آلومل ساخته شده است ، ارزان قیمت است و از پرکاربردترین نوع ترموکوپل می باشد. ترموکوپل نوع k به خاطر استفاده از مس خاصیت ضد اکسیداسیون دارد به همین دلیل برای استفاده در کوره ها که اکسیداسیون رخ می دهد مناسب هستند.

محصولات دیگر که در تهران المنت تولید می شود: المنت سرامیکی

ترموکوپل نوع  J:

این ترموکوپل از فلز آهن { {Fe و آلیاژهای مس {Cu} – نیکل { Ni {کنستانتان} ساخته می شود. به دلیل اکسید شدن آهن ، این ترموکوپل در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده می شود. این نوع ترموکوپل بهتر است به علت وجود آهن در مکان هایی که امکان اکسیداسیون وجود دارد استفاده شوند .

ترموکوپل نوع E :

این ترموکوپل از فلزات Ni-Cr نام تجاری کرومل و Cu-Ni { کنستانتان } ساخته می شوند. می توان از آن در کاربردهای خلاء و مواردی که سنسور در آن حفاظت شده ، استفاده کرد .

ترموکوپل نوع T :

این نوع ترموکوپل از مس Cuو آلیاژ  Cu-Ni کنستانتان  ساخته می شود. نسبتا ارزان هستند و برای کاربرد های با دمای پایین مناسب است و در برابر رطوبت مقاوم است به دلیل خطی تر بودن نسبت به تمام انواع ترموکوپل ، رنج  درجه حرارت مناسب و دارا بودن حساسیت خوب در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

ترموکوپل نوع  N:

این نوع ترموکوپل از فلزهای  Ni-Cr-Si{ نام تجاری نیکروسیل } و Ni-Si-Mg { نام تجاری نیسیل } ساخته می شود. در دماهای بالا استفاده می شوند و همچنین تحمل این سنسور در برابر اکسید شدن در دماهای بالا بهتر از نوع K می باشد.

ترموکوپل نوع  B, R, S:

این ترموکوپل با استفاده از  Pt-Rh{ پلاتین-رادیوم } با ترکیبات مختلف ساخته می شود. قیمتشان بالاست و حساسیت آن بسیار کم است . در اندازه گیری با دمای بالا مثل صنعت شیشه و فولاد کاربرد دارند.

ترموکوپل ها بسته به کاربردشان هم دارای ظاهری متفاوت هستند مثلا: ترموکوپل غلاف دار به همراه کلاهک برای نصب ترانسمیتر ، که مناسب در کاربردهای صنعتی است .

مشاهده دیگر محصولات تهران المنت : ساخت المنت 

ترموکوپل پرابی : به علت داشتن متراژ متفاوت سیم مناسب برای مکان های دور از دسترس است .

ترموکوپل پرابی پرتابل : مناسب برای تست و تجهیزات پرتابل .

ترموکوپل سیمی : برای اندازه گیری دماهای زیر۲۵۰ درجه سانتیگراد مناسب است.

ترموکوپل سطحی : مناسب برای اندازه گیری دمای سطح مثل کوره .

بیشترین کاربرد ترموکوپل ها در کدام صنایع است؟

ترموکوپل ها چون دارای مدل های مختلفی با رنج دمایی متفاوت هستند و از خاصیت هایی چون ضد خورندگی، ضد انفجار، ضد اسید و… برخوردارند توانایی این را دارند که در صنایع زیادی از جمله : نفت و گاز پتروشیمی ، کشتی سازی، داروسازی، شیمیایی، سیمان ، فولاد و ریخته گری ، معدن ، صنایع غذایی و نوشیدنی ، پلاستیک ، خودروسازی ، شیشه و سرامیک ، کوره ، دفع زباله ، سردخانه ، نیروگاه های برق ، نظارت بر آلاینده و نظارت بر ابزار و لوازم صنعتی مورد استفاده قرار گیرند .

نکته : مهمترین کاربرد آن در صنایع را میتوان در صنایع تولید لوازم گاز سوز نام برد، به این صورت است که از ترموکوپل برای

ایمنی تجهیزات گازسوز استفاده می کنند { در مواردی که شعله گاز به دلایلی مثلا باد خاموش می شود ، جهت قطع جریان گاز و جلوگیری از انتشار ان استفاده می شود }.

هنگام انتخاب ترموکوپل باید به این موارد دقت کنیم :

تیپ ترموکوپل ، رنج دمایی ترموکوپل ، طول ترموکوپل ، جنس غلاف ترموکوپل ، دقیق بودن ترموکوپل ، اتصال  ترموکوپل ، مقاومت در برابر سایش و تکان و هم چنین اینکه ترموکوپل انتخابی ما با دیگر قطعات هم خوانی دارد یا خیر.

ترموکوپل ها چه مزایایی دارند؟

از مزایای ترموکوپل به  قیمت مناسب ، سادگی آنها ، استحکام و دوام بالا جهت مصرف صنعتی و دقت بالای آنها می توان اشاره کرد ، همچنین محدوده ی اندازه گیری دمای آنها که وسیع است و می توانند دماهای بین ۱۸۰- تا ۱۸۰۰ سانتی گراد را اندازه گیری کنند و در شرایط محیطی متفاوت قابل استفاده می باشند ، همچنین دیگر امتیازشان ، عملکرد خطی آن ها در محدوده اندازه گیری است .

نکته :یکی از معایب این سنسورها غیر خطی بودن آن ها است که البته عیب نیست زیرا اگر چنین نبود نمی توانست رنج وسیع دمایی را پوشش دهد .

مطالعه دیگر مقالات سایت : المنت حرارتی چیست ؟ چه کاربردی دارد ؟