ترموکوپل چگونه کار میکند؟

ترموکوپل یک سنسور برای اندازه گیری دما است. این سنسور از دو سیم فلزی متمایز تشکیل شده است که در یک انتها به هم وصل می شوند و در انتهای دیگر به یک دماسنج ترموکوپل یا سایر دستگاه های دارای توان ترموکوپل متصل می شوند. در صورت پیکربندی مناسب ، ترموکوپل ها می توانند اندازه گیری دما را در طیف وسیعی از دما ارائه دهند.

ترموکوپل ها به دلیل قابلیت سنسور دما به عنوان سنسورهای دما در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند ( از یک ترموکوپل صنعتی گرفته تا استفاده از یک ترموکوپل معمولی که در تاسیسات برق و لوازم معمولی یافت می شود.) با توجه به طیف گسترده ای از مدل ها و مشخصات فنی آنها ، درک ساختار اساسی آن ، نحوه عملکرد آن ، دامنه های آن برای تعیین بهتر نوع و ماده مناسب ترموکوپل برای کاربرد شما بسیار مهم است.

ترموکوپل مفتولی

ترموکوپل سیم بدون مهره ساده ترین شکل ترموکوپل است. این شامل دو قطعه سیم ترموکوپل است که با یک مهره جوش داده شده به هم وصل می شوند. از آنجا که مهره ترموکوپل در معرض قرار دارد ، چندین محدودیت کاربردی وجود دارد.  در ترموکوپل سیم بدون مهره نباید از مایعات استفاده شود که می تواند آلیاژ ترموکوپل را خورده و یا اکسید کند. سطوح فلزی نیز می تواند مشکل ساز باشد. غالباً از سطوح فلزی ، به ویژه لوله ها برای سیستم های برقی استفاده می شود. اتصال غیرمستقیم به سیستم الکتریکی می تواند در اندازه گیری ترموکوپل تأثیر بگذارد. به طور کلی ، ترموکوپل های مفتولی با سیم انتخابی مناسب برای اندازه گیری دمای گاز هستند. از آنجا که می توان آنها را بسیار کوچک ساخت ، زمان واکنش بسیار سریع را نیز فراهم می کنند.

پروب ترموکوپل

کاوشگر ترموکوپل شامل سیم ترموکوپل است که درون یک لوله فلزی قرار گرفته است. دیواره لوله به غلاف پروب گفته می شود. مواد غلاف مشترک شامل فولاد ضدزنگ و Inconel است. اینکونل محدوده دمای بالاتر از فولاد ضد زنگ را پشتیبانی می کند ، با این حال ، فولاد ضد زنگ اغلب به دلیل سازگاری گسترده شیمیایی آن ترجیح داده می شود. برای درجه حرارت های بسیار بالا ، سایر مواد غلاف خارجی نیز موجود است.

نوک پروب ترموکوپل در سه سبک مختلف موجود است. بی اساس ، بی اساس و در معرض دید. با نوک پایه ، ترموکوپل با دیواره غلاف در تماس است. محل اتصال زمینی زمان واکنش سریع را در اختیار شما قرار می دهد ، اما بیشتر مستعد حلقه های زمینی الکتریکی است. در اتصالات بی اساس ، ترموکوپل با یک لایه عایق از دیواره غلاف جدا می شود. نوک ترموکوپل بیرون از دیوار غلاف با یک اتصال در معرض بیرون زده است. ترموکوپل های اتصالی در معرض مناسب برای اندازه گیری هوا مناسب هستند.

کاوشگر سطح Survey Probe

اندازه گیری دمای سطح جامد برای اکثر انواع سنسورهای دما دشوار است. برای اطمینان از اندازه گیری دقیق ، باید کل منطقه اندازه گیری سنسور در تماس با سطح باشد. این کار هنگام کار با یک سنسور سفت و یک سطح سفت و سخت دشوار است. از آنجا که ترموکوپل ها از فلزات قابل جابجایی ساخته شده اند ، اتصال را می توان صاف و نازک تشکیل داد تا حداکثر تماس با یک سطح جامد سفت و سخت فراهم شود. این ترموکوپل ها یک انتخاب عالی برای اندازه گیری سطح هستند. ترموکوپل حتی می تواند در مکانیزم چرخشی ساخته شود و این برای اندازه گیری درجه حرارت یک سطح متحرک مناسب است. نوع K ChrOMEGA Al / AlOMEGA است

یک ترموکوپل چگونه کار می کند؟

هنگامی که دو سیم متشکل از فلزات متفاوت در هر دو انتها به هم وصل می شوند و یکی از انتها گرم می شود ، یک جریان مداوم وجود دارد که در مدار ترموالکتریک جریان می یابد. اگر این مدار در مرکز شکسته شود ، ولتاژ مدار مدار باز (ولتاژ Seebeck) تابعی از دمای اتصال و ترکیب دو فلز است. این بدان معناست که وقتی اتصال دو فلز گرم می شود یا خنک می شود ، ولتاژ تولید می شود که می تواند با درجه حرارت ارتباط داشته باشد.

انواع ترموکوپل

ترموکوپل ها در ترکیب های مختلف فلز یا کالیبراسیون موجود هستند. متداول ترین آنها ترموکوپل های “Base Metal” هستند که با نام های N ، T ، E ، J و K شناخته می شوند. کالیبراسیون دمای بالا نیز وجود دارد – همانطور که به ترموکوپل های Noble Metal – انواع R ، S ، C و GB معروف است.

هر کالیبراسیون در دامنه و محیط دما متفاوت است ، گرچه حداکثر دما با قطر سیم مورد استفاده در ترموکوپل متفاوت است.

اگرچه کالیبراسیون ترموکوپل دامنه دما را دیکته می کند ، اما حداکثر دامنه نیز با قطر سیم ترموکوپل محدود می شود. یعنی ممکن است یک ترموکوپل بسیار نازک به محدوده دمای کامل نرسد.