ترموکوپل و RTD, مقالات

ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل چیست؟
(18) رای، میانگین: 5.00/5

ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل ها رایج ترین تجهیزات اندازه گیری دما هستند، که به زبان ساده از دو فلز غیر هم جنس تشکیل شده و این دو فلز از یک سر به هم متصل شده اند. پس از خواندن این متن می توانید با این موارد بیشتر آشنا شوید: قوانین تولید و ساخت ترموکوپل – راهنمای خرید و فروش ترموکوپل – آیا ترموکوپل PT100 وجود دارد؟ ساختمان و قوانین ترموکوپل چگونه است؟ پس از خواندن این مقاله اگر هنوز هم مشتاق خواندن مطالب بیشتر باشید می توانید دیگر مقالات سایت را مطالعه کنید.

هنگامی که نقطه اتصال این دو فلز گرم می شوند در اثر “پدیده سیبک” ولتاژی در دو سر آزاد آن ایجاد می گردد.این اختلاف ولتاژ با میزان دمای نقطه اتصال رابطه مستقیم دارد و می توان با استفاده از این پدیده میزان دمای نقطه اتصال را اندازه گیری نمود.برای مشاهده قیمت ، دسته بندی ها، بررسی فنی، مقایسه و خرید آنلاین انواع سنسور ترموکوپل صنعتی و RTD روی دکمه زیر کلیک کنید

  • روش ساخت ترموکوپل

کد و تایپ ترموکوپل ها

این جفت گرمایی به شکل سیم و از فلزات مختلف و در درجات متفاوتی تولید می گردند. این تفاوت درجات برای مشتریان و مصرف کنندگان به وسیله کد های E,N,J,K,T و… مشخص می گردند. برای مثال ترموکوپل نوع K  را با کد K  نام گذاری نموده و کابل رابط این تجهیز را کابل افزاینده طول یا جبران ساز ترموکوپل BLF  ایتالیا تایپ KX می نامند. در رنج های دمایی بسیار بالا کد ها با حروف دیگری از قبیل R,S,B,C  مشخص می گردند.

ترموالکتریک یا پدیده سیبک چیست ؟

برای اینکه روش کار و قوانین این سنسور دما را بدانید می بایست پدیده سیبک را به خوبی بشناسید. در ادامه متن با پدیده ترموالکتریک آشنا خواهید شد. سپس نسبت تغییرات دما به اختلاف پتانسیل ترموالکتریک را می خوانید. برای ساخت ترموالکتریک می بایست به دو سر ابتدایی فلزهای نا همنام به هم متصل شده از قبل، دما بدهیم. در این صورت در نقطه اتصال دو فلز اختلاف پتانسیل ترموالکتریک خواهیم داشت. آیا می دانید چرا در این نقطه اختلاف پتانسیل ایجاد می شود؟ دلیل اصلی ، سرعت میانگین الکترون های آزاد فلزات می باشد.

ترموکوپل چیست

معرفی قوانین و ساختمان ترموکوپل

ضریب سیبک چیست ؟ دمایی که شما به دو سر سیم وارد می کنید باعث می شود در سرعت میانگین و تعداد الکترون ها در منطقه گرم و سرد، تفاوت ایجاد شود. نباید نقش الکترون های آزاد در به وجود آمدن این پدیده را نادیده بگیریم. بطور واضح تر دما روند رفت و برگشت الکترون ها از منطقه سرد به گرم و بالعکس را در یک واحد زمان از حالت عادی خارج می کند. بطوریکه در منطقه گرم و سرد پتانسیل مثبت و منفی خواهیم داشت. این پدیده را اثر سیبک می نامیم. مقدار سیبک به متریال فلز و میزان دمای وارد شده به آن بستگی دارد. ضریب سیبک به اختلاف پتانسیل ایجاد شده برای اختلاف دمای یک درجه سانتیگراد می گوییم.

ترموکوپل چیست سیلیکونی

ماکزیمم دمای اندازه گیری شده بستگی به سطح مقطع سیم مورد استفاده دارد. به این معنی که با دستگاه سنجش حرارت خیلی باریک نمی توان رنج جریانی کاملی را اندازه گیری نمود. ماکزیمم رنج قابل اندازه گیری، تعیین کننده قطر سیم ترموکوپل می باشد. جفت های گرمایی دارای دقت اندازه گیری متوسطی می باشند. در صنایعی که دقت سنسور دارای اهمیت بالایی نباشد می توان از آنها استفاده نمود. بدیهی است که منظور ما از دقت زیاد در حد یک هزارم می باشد.

ترموکوپل چطور عمل می کند؟

یک جفت گرمایی ابزاری مخصوص اندازه گیری می باشد. و برای سنجش دمای بدنه تجهیزات مختلف و اجزاء درونی آن و انواع مواد طراحی شده است. یک جفت گرمایی از دو رشته سیم از جنس دو فلز متفاوت ساخته شده است.زمانی که این دو سیم به یکدیگر متصل شوند، یک مدار را تشکیل می دهند. این مدار باعث ایجاد دو  اتصال الکتریکی جدا از هم می شود.یکی از اتصالها در جایی تشکیل شده که درجه حرارت بایستی اندازه گیری شود. این قسمت به نام اتصال گرم یا اتصال اندازه گیری نامیده می شود.

بیشتر بخوانید: ساختمان ترموکوپل

ساختمان ترموکوپل

 

ساختمان ترموکوپل صنعتی

قسمت دیگر به جایی متصل می شود که دارای درجه حرارت معلوم و ثابت باشد.این قسمت ترموکوپل به اتصال سرد یا اتصال رفرنس معروف شده است. اختلاف درجه حرارت میان این دو نقطه، اتصال در هر لحظه ولتاژی در مدار ایجاد می کند. فلوی جریان ایجاد شده می تواند برای اندازه گیری درجه حرارت نا مشخص یا دمای اتصال گرم استفاده شود.

قوانین مهم برای ساخت و خرید ترموکوپل و سنسور PT100

  1. رنج دمایی کارکرد در بلند مدت را مشخص کنید.
  2. به سازنده ترموکوپل بگویید که ماکزیمم دمای لحظه ای چند درجه سانتیگراد می باشد؟
  3. دقت اندازه گیری مورد نیاز چگونه است؟
  4. شرایط محیطی از قبیل وجود حلال های شیمیایی و نفتی که تعیین کننده جنس ماده سازنده غلاف محافظ آن خواهند بود را بیان کنید(مقاومت غلاف محافظ در برابر خوردگی).
  5. آیا سنسور دما نیازمند مقاومت در برابر لرزش می باشد؟
  6. شرایط نصب را مشخص کنید(سایز دقیق اتصالات و مطابقت با سایز پراب خروجی).

ترموکوپل چیست فلنج دار

انواع اتصال گرم یا اتصال اندازه گیری ترموکوپل چگونه است؟

  • نوع اول: سیم ترموکوپل متصل به غلاف محافظ ( GROUNDED JUNCTION ) :

این مدل رایج ترین نوع اتصال در مولد ترموالکتریک است. در این روش سیم های جفت گرمایی و غلاف محافظ به هم جوش داده می شوند. و نقطه اتصالی را در راس پراب شکل می دهند که در اصطلاح می گوییم مولد ترموالکتریک زمین شده است. این مدل دارای سرعت پاسخ دهی بسیار عالی است. زیرا جفت گرمایی با غلاف تماس مستقیم دارد و گرما به راحتی منتقل می شود.

  • نوع دوم: سیم ترموکوپل جدا از غلاف محافظ ( UNGROUNDED JUNCTION ) :

در این روش سیم های جفت گرمایی به هم جوش داده می شوند اما از غلاف محافظ ایزوله و عایق هستند. در این صورت نوع ترموکوپل زمین نشده خواهد بود.

قوانین ساخت ترموکوپل ها

  • نوع سوم: سیم ترموکوپل بیرون از غلاف محافظ ( EXPOSED JUNCTION ) : 

در این روش سیم های ترموکوبل (پی نوشت 2*) به هم جوش داده می شوند. سپس مستقیما وارد فرایند اندازه گیری دما می شوند. در این صورت سیم های مولد ترموالکتریک بدون حفاظ را خواهیم داشت. سرعت پاسخ در این روش بسیار زیاد است اما سیم های دماسنج در معرض خوردگی و آسیب هستند. جز در مواردی که باید از این نوع دماسنج استفاده کرد ، استفاده از آن توصیه نمی شود.

کاربرد ترموکوپل و سنسور PT100

این سنسورهای اندازه گیری دما تقریبا در تمام بازار های صنعتی مانند : نیروگاه ( تولید برق ) ، صنعت نفت و گاز ، پالایش و پتروشیمی ، فولاد ، داروسازی ، بیو تکنولوژی ، سیمان ، کاغذ و … استفاده می شوند. از مزایای ترموکوپل نسبت به سایر سنسورهای اندازه گیری دما می توان به قیمت پایین ، رنج دمایی گسترده و بادوام بودن آنها اشاره کرد.

بیشتر بخوانید: انواع ترموکوپل+PDF

انواع ترموکوپل+pdf

نتیجه گیری مقاله در مورد ساخت و خرید ترموکوپل

همانطور که در بالا بیان کردیم جفت گرمایی ابزاری برای اندازه گیری دما در انواع فرآیندهای صنعتی می باشد که از دو فلز مختلف ساخته می شود. این دو فلز از یک طرف به هم جوش داده می شوند و نقطه اتصال آنها جایی است که دما اندازه گیری می شود. مطابق با قوانین ترموکوپل ها می توانند رنج دمایی از 270- تا 2315+ درجه سانتیگراد را اندازه گیری کنند . همچنین در بالا بیان کردیم که دستگاه های سنجش حرارت از لحاظ رنج دمایی ، مقاومت در برابر لرزش ، مقاومت شیمیایی و … انواع گوناگونی دارند .

پایه و اساس جفت های گرمایی

جفت های گرمایی نوع J ، K ، E ، T از نوع بیس متال ( پایه فلز ) و از رایج ترین انواع دستگاه های سنجش حرارت هستند . نوع R ، S و B نوبل متال (فلز نجیب) هستند و برای محدوده دمایی بالاتر کاربرد دارند. جفت های گرمایی در بسیاری از کاربردهای صنعتی و علمی مورد استفاده قرار می گیرند.

قوانین تبدیل میزان ولتاژ اندازه گیری شده توسط ترموکوپل به دما چگونه است؟

زمانی که تغییر دمایی در نقطه اتصال دو فلز نا مشابه رخ می دهد ولتاژی ایجاد می شود. دمای معادل این ولتاژ را می توان از طریق قوانین جداول مرجع ترموکوپل پیدا کرد. سیگنال میلی ولت تولید شده توسط ترموکوبل (پی نوشت2*) یک سیگنال بسیار ضعیف است و اگر محیط دارای نویز باشد انتقال سیگنال در فواصل طولانی با خطا همراه است. بنابراین برای انتقال سیگنال در این محیط ها باید از کابل ترموکوپل شیلددار BLF ایتالیا استفاده کرد. بدون در نظر گرفتن نوع جفت گرمایی ، در هنگام استفاده اغلب آن را در یک غلاف محافظ قرار می دهند. تا بدین وسیله از تماس مستقیم با محیطی که در آن قرار داده شده است محافظت گردد و از آسیب خوردگی در امان باشد.

خرید ، قوانین و ساخت ترموکوپل

برای ساخت یا خرید ترموکوپل و سنسور PT100 ابتدا با قوانین و ساختمان ترموکوپل و سنسور PT100 آشنا شوید. بعنوان مثال این را بدانید که تفاوت های اصلی جفت گرمایی با ترموکوپل PT100 (پی نوشت 1*) چیست ؟ سپس برای خرید یا ساخت انواع ترموکوپل و سنسور PT100 به یک سازنده یا فروشنده معتبر ترموکوپل مراجعه کنید. یادمان باشد که ترموکوبل و سنسور PT100 (پی نوشت 2*) یکی از حساس ترین و مهم ترین تجهیزات ابزار دقیق در خط تولید کارگاه یا کارخانه شما می باشند. پیشنهاد ما به شما خرید ترموکوپل ARVAN دارای یکسال گارانتی تعویض می باشد. تجهیزات ابزار دقیق و حرارتی ARVAN از بهترین متریال اروپای غربی ساخته می شوند. با خرید این سنسور دما شما می توانید دقت عملکرد بیشتر و زمان واکنش بسیار کم را تجربه کنید. در نتیجه کیفیت محصول نهایی تولید شده توسط مجموعه شما بهتر و بهره وری کارخانه تان در این شرایط اقتصادی بیش تر می شود.

 

پی نوشت :

1- از نظر علمی عبارت سنسور PT100 صحیح می باشد.

2- از نظر علمی عبارت ترموکوبل صحیح نمی باشد.

یک دیدگاه در “9”

  1. Avatar فرجام گفت:

    مرسی ارزش خوندن داشت

  2. Avatar حسینی گفت:

    سلام مقاله خوبی نوشتید، قبلا جایی نخونده بودم

  3. Avatar کریمی گفت:

    سلام. قسمت نتیجه گیری مقاله در مورد خرید و ساخت ترموکوپل تون رو خیلی دوست داشتم. مفید و کاربردی بود. مرسی

  4. Avatar ali.arch77 گفت:

    سلام.بسیار مسائل مفیدی در مورد ترموکوپل بود

    1. Avatar moosavi گفت:

      با سلام و احترام خواهش می کنم. در مورد ساختمان ، قوانین ، خرید و فروش انواع ترموکوپل صنعتی و سنسور PT100 در خدمتتان هستیم.

  5. Avatar Narges گفت:

    سلام ترموکوپل نوع k برای 1000 درجه سانتیگراد دارید؟ 

    1. Avatar moosavi گفت:

      با سلام و احترام
      بله انواع ترموکوپل برای دماهای متفاوت موجود می باشد.

دیدگاهتان را بنویسید