ساختمان ترموکوپل چگونه است؟

بررسی ساختمان ترموکوپل (Thermocouple Structure)

ساختمان ترموکوپل طبق پدیده ای بنام سیبک (Seebeck) عمل می کند. آقای سیبک دانشمندی بود که این پدیده را کشف کرد. به همین دلیل نام او را به افتخارش برای این پدیده انتخاب کردند. بر این اساس ابتدای دو سر، دو فلز نا هم نام را به هم وصل می کنیم. به این قسمت نقطه اتصال گرم یا Hot Junction می گوییم. برای شروع فعالیت ترموکوپل می بایست به نقطه اتصال گرم یا همان سنجش دما حرارت دهیم. این کار سبب ایجاد ولتاژ کمی در دو سر محل اتصال سنسور حرارتی می شود.

در این مقاله به بررسی کامل ساختمان Thermocouple و انواع آن را بررسی خواهیم کرد. همچنین با نکات مهمی آشنا خواهیم شد که در زمان خرید این تجهیزات کاربردی باید بدانید. شما نباید بخاطر نابلدی در شناخت سنسورهای دما پولتان را دور بریزید! جالب است بدانید افراد زیادی برای آموزش این بخش از دوره های ابزار دقیق بیش از ۱ میلیون تومان هزینه پرداخت می کنند. اما شما می توانید در اینجا رایگان آن را یاد بگیرید. پس در ادامه با ما همراه باشید.

حتما این مطلب را بخوانید: ترموکوپل چیست

دسته بندی ساختمان دماسنج ترموکوپل

در این بخش ۲ نوع دسته بندی برای ساختمان دماسنج ترموکوپل را مورد بررسی قرار می دهیم.

• ساختمان داخلی: اجزاء تشکیل دهنده عبارتند از سیم ، عایق ایزولاتور، ترمینال یا ترانسمیتر
• ساختار بیرونی: اجزاء تشکیل دهنده عبارتند از غلاف محافظ، هد، گلند

1. انواع دستگاه سنجش حرارت هددار میله ای ( استینلس استیل ، جفت گرمایی دمای بالا سرامیکی ، سیلیکون کارباید و… ):
   این نوع از دستگاه های سنجش حرارت با توجه به نوع و ساختار هد (کلگی) ، متریال (جنس) غلاف محافظ دستگاه سنجش حرارت ، نوع اتصال (کانکشن و رزوه) – خود به چند نوع دسته بندی می شوند.
2. جفت گرمایی سیمی و کابلی ( شیلددار ، سیلیکونی ، تفلونی و… ): برای این نوع جفت گرمایی می بایست دو ویژگی را مشخص کنیم. متریال کابل مانند کابل ترموکوپل BLF شیلددار و نوع اتصال قسمت سنجش حرارت. مانند پیچ M8 ، رزوه یکطرفه و…
3. پراب های دستی: ترموکوبل نوع K و… (پی نوشت ۱*):
   برای این گروه از ترمومتر ها نیز باید نوع اتصال و جنس کابل بیرونی را مشخص کنیم.
4. سنسور دمای اندازه گیر سطح ( سیلیکونی ، میله ای و… ): مهم ترین نکته در مورد این سنسور های دما محل نصب آن ها می باشد. سپس با توجه به دمای کارکرد و شرایط محیطی انواع Thermocouple اندازه گیر دمای سطح ، رنج و موارد مصرف آن مشخص می شود.
5. ترموکوپل خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر ( دارای ترانسمیتر دما ) : ساختمان این جفت گرمایی ارتباط مستقیمی با نوع ترانسمیتر دما آن دارد. برای این سنسور دما می توانیم ترانسمیتر دما هدمونت و ریل مونت را استفاده کنیم. اگر بخواهیم از ترانسمیتر دما هدمونت استفاده کنیم، معمولا از دستگاه سنجش حرارت هددار دارای هد متوسط یا بزرگ با قابلیت نصب مبدل دما در قسمت هد (کلاهک) استفاده می کنیم. مهم ترین دلیل این کار، حفاظت از ترانسمیتر دما در برابر حرارت می باشد.
6. ترموکوپل داخلی ( میله ای پلیت دار و… ): برای خرید آن که معمولا درون یک غلاف محافظ دیگر قرار می گیرد، ابتدا ابعاد قطر و طول غلاف بیرونی را مشخص می کنیم. سپس چگونگی ارتباط نقطه سنجش حرارت با غلاف محافظ را بررسی می کنیم.

لازم به ذکر است که فروش سیم Thermocouple به صورت زوج یا کوپل انجام می شود. این نکته بدیهی است که نمی توانیم با یک رشته از این سیم ها دستگاه سنجش حرارت بسازیم.

اجزای تشکیل دهنده ساختار داخلی و بیرونی انواع ترموکوپل PT100 (پی نوشت ۱*) تعیین کننده رنج اندازه گیری دمای آن ها هستند. برای درک بهتر این موضوع برای شما یک مثال می زنیم. بازه دمای سیم ترموکوپل نوع K در بیشتر استاندارد های مرجع بین المللی تا ۱۲۶۰ درجه سانتیگراد بیان شده است. اما اگر این سیم ابزار دقیق را بطور مستقیم درون یک کوره عملیات حرارتی با این دما قرار دهیم، به زودی از بین خواهد رفت. در صورتی که این سیم می تواند درون یک غلاف سنسور حرارتی مناسب تا مدت ها با دقت اندازه گیری قابل قبولی به کار خود ادامه دهد. امروزه خرید و ساخت ترموکوپل صنعتی برای اندازه گیری دما روشی قابل اعتماد و رایج در صنعت می باشد.

نتیجه گیری

در این مقاله به طور کامل ساختمان ترموکوپل و انواع آن را مورد بررسی قرار دادیم.

پی نوشت:
از نظر علمی عبارت ترموکوپل PT100 صحیح نمی باشد و بهتر است بگوییم سنسور PT100 .