سنسور ترموکوپل و انواع آن را بهتر بشناسیم
سنسورهای ترموکوپل یکی از پرکاربردترین و پرمصرف ترین تجهیزات برق صنعتی و یکی از انواع سنسورهای دما محسوب می شوند. شاید بسیاری از شما عزیزان این نوع از سنسورهای دما را بشناسید و از آن ها استفاده کرده باشید. اما من در این مقاله قصد داریم دماسنج های Thermocouple را بیشتر مورد بررسی قرار داده و اطلاعات بیشتری را در این زمینه در اختیار شما قرار دهم. پس با من همراه باشید.
توصیه ما این است که قبل از هرکاری که می خواهید انجام بدید، مزیت های خرید از نمایندگی های اصلی فروش معتبر ترموکوپل را هرگز فدای قیمت ارزان نکنید. خرید جفت گرمایی پایان کار نیست بلکه شروع یک راه طولانی است. در فروشگاه اینترنتی برق صنعتی با اطمینان دستگاه های سنجش حرارت آروان رو به شما توصیه می کنیم.
گفته می شود که 10 نوع از جمله موارد مشخص شده مانند IEC و JIS وجود دارد. همچنین، مطالعات گسترده ای در خصوص انواع سنسورهای ترموکوپل (جفت های گرمایی) در کشورهای مختلف در حال انجام است.
تعریف کلی ترموکوپل
پدیده کشف شده توسط سیبک این گونه مطرح می شود که وقتی انتهای دو سیم که از فلزات مختلفی تشکیل شده اند به هم متصل کنیم و حرارت بدهیم اختلاف پتانسیل بوجود آمده تابعی از دما و جنس فلزات خواهد بود.
زمانیکه که دو نوع فلز (A و B) با یکدیگر در تماس باشند، به دلیل حرکت الکترون ها ، یک اختلاف پتانسیل در قسمت تماس گرفته شده ایجاد می شود. وقتی مدار بسته است ، اگر دمای دو کنتاکت (T1 ، T2) برابر باشد ، اختلافات بالقوه بین دو کنتاکت یکدیگر را لغو می کند و هیچ جریانی جریان نمی یابد ، اما اگر دمای یک تماس باشد (T1) افزایش می یابد ، جریان نخواهد یافت. تعادل رخ می دهد و جریان جریان می یابد و تفاوت در نیروی الکتریکی ناشی از دما (T1 ، T2) “نیروی حرارتی-الکتریکی” است *.
اندازه نیروی حرارتی الکتریکی با توجه به نوع یا اندازه فلز ، با توجه به نوع دو فلز و درجه حرارت هر دو تماس تعیین می شود.
بنابراین ، اگر انواع دو فلز ، اندازه نیروی حرارتی و حرارت یک تماس (T2) را می دانید ، می توانید درجه حرارت تماس دیگر (T1) را بدانید. به تماس در طرفی که دما را بر اساس اصل ترموکوپل اندازه گیری می کند تماس اندازه گیری دما یا به تماس در سمت مرجع “تماس مرجع (تماس سرد)” گفته می شود.
هنگامی که دمای تماس مرجع (T2) 0 درجه سانتیگراد باشد ، مقدار نیروی حرارتی الکتریکی مربوط به دمای تماس اندازه گیری دما (T1) برای هر نوع ترموکوپل در استاندارد صنعتی ژاپن “JIS C 1602” به عنوان یک نیروی حرارتی الکتریکی استاندارد مشخص شده است جدول. شده است
هنگام استفاده از ترموکوپل به عنوان سنسور دما ، لازم است که طرف تماس اندازه گیری دما را به سمت تماس مرجع محل اندازه گیری به ولت متر وصل کنید (شکل 2). با این حال ، در این حالت ، درجه حرارت در طرف تماس مرجع به دمای ثابت نمی رسد ، بنابراین یا قسمت تماس مرجع را در آب یخ قرار دهید و آن را در 0 درجه سانتیگراد نگه دارید ، یا از یک دستگاه اندازه گیری با جبران درجه حرارت داخلی استفاده کنید جریان.
به عبارت دیگر:
ترموکوپل ها به عنوان سنسورهای دما برای دامنه دمایی متوسط تا بالا به طور گسترده ای استفاده می شوند به خاطر طول عمر بالا، مقاومت عالی در برابر حرارت و مقاومت عملکردی بالا، حتی با سیم های بسیار نازک برخوردار هستند. می توان از آن برای گاز استفاده کرد زیرا مشخصات آن حتی در دمای بالا و دمای پایین کوچک است ، مقاومت مکانیکی آن حتی در دمای بالا حفظ می شود و مقاومت در برابر خوردگی آن نیز زیاد است.
اگر میزان درجه حرارت یک سر دیگر را می دانید ، می توانید درجه حرارت سر دیگر را با اثر سیبک بدانید. به عنوان مثال ، اگر تماس سرد در سمت مرجع همیشه 0 درجه را حفظ کند ، می توان با اندازه گیری نیروی حرارتی ، حرارت را در سمت تماس گرم پیدا کرد. علاوه بر این روش ، از کنتاکت های سرد برای خنک سازی الکترونیکی با استفاده از عناصر ترموالکتریک نیز استفاده می شود.
معرفی انواع سنسور ترموکوپل
جفت های حرارتی انواع مختلفی دارند که در ادامه به بررسی هریک از تایپ ها می پردازیم:
سنسور ترموکوپل تایپ B
ترکیب مواد
پایه مثبت (آلیاژ پلاتین رودیم حاوی 30٪ رودیم)
پایه منفی (آلیاژ پلاتین رودیم حاوی 6٪ رودیم)
محدوده دمایی سنسور
از 0 الی 1820 درجه سانتیگراد
امکانات
ترموکوپل با بالاترین دما در بین ترموکوپل های مشخص شده درسنسور JIS.
سنسور ترموکوپل تایپ R
ترکیب مواد
پایه مثبت (آلیاژ پلاتین رودیم حاوی 13٪ رودیم)
پایه منفی (پلاتین)
محدوده دمایی سنسور
از 50- الی 1768.1 درجه سانتیگراد
امکانات
مناسب برای اندازه گیری دقیق در گاز بی اثر در دمای بالا و محیط های اکسیدی. به دلیل دقت بالا و تنوع و خرابی کمی، به عنوان ترموکوپل استاندارد مورد استفاده قرار می گیرد.
سنسور ترموکوپل تایپ S
ترکیب مواد
پایه مثبت (آلیاژ پلاتین رودیم حاوی 10٪ رودیم)
پایه منفی (پلاتین)
محدوده دمایی سنسور
از 50- الی 1768.1 درجه سانتیگراد
امکانات
مناسب برای اندازه گیری دقیق در گاز بی اثر در دمای بالا و محیط های اکسیدی. به دلیل دقت بالا و تنوع و خرابی کمی، به عنوان ترموکوپل استاندارد مورد استفاده قرار می گیرد.
سنسور ترموکوپل تایپ N
ترکیب مواد
پایه مثبت (آلیاژها عمدتا از نیکل ، کروم و سیلیسیم تشکیل شده اند
(نایکروزیل))
پایه منفی (آلیاژ عمدتا از نیکل و سیلیکون تشکیل شده است
(نیسیل))
محدوده دمایی سنسور
از 270- الی 1300 درجه سانتیگراد
امکانات
نیروی حرارتی الکتریکی در محدوده وسیعی از بازه دمایی پایین تا بازه دمایی بالا پایدار است.
سنسور ترموکوپل تایپ K
ترکیب مواد
پایه مثبت (آلیاژ عمدتا از نیکل و کروم تشکیل شده است
(کرومل)
پایه منفی (آلیاژها عمدتا از مس و نیکل تشکیل شده اند
(کنستانستان))
محدوده دمایی سنسور
از 210- الی 1200 درجه سانتیگراد
امکانات
رابطه دما و نیروی حرارتی برق خطی بوده و بیشتر اوقات برای مصارف صنعتی استفاده می گردد.
سنسور ترموکوپل تایپ E
ترکیب مواد
پایه مثبت (آلیاژ عمدتا از نیکل و کروم تشکیل شده است
(کرومل))
پایه منفی (آلیاژها عمدتا از مس و نیکل تشکیل شده اند
(کنستانستان))
محدوده دمایی سنسور
از 270- الی 1000 درجه سانتیگراد
امکانات
دارای بالاترین مشخصات حرارتی در بین جفت های گرمایی مشخص شده در JIS است.
سنسور ترموکوپل تایپ J
ترکیب مواد
پایه مثبت (آهن)
پایه منفی (آلیاژها عمدتا از مس و نیکل تشکیل شده اند
(کنستانستان))
محدوده دمایی سنسور
از 270- الی 1000 درجه سانتیگراد
امکانات
بعد از سنسور تایپ ای دارای بالاترین میزان مشخصات حرارتی بوده و در محدوده دمای متوسط برای مصارف صنعتی استفاده می گردد.
سنسور ترموکوپل تایپ T
ترکیب مواد
پایه مثبت (مس)
پایه منفی (آلیاژها عمدتا از مس و نیکل تشکیل شده اند
(کنستانستان))
محدوده دمایی سنسور
از 270- الی 400 درجه سانتیگراد
امکانات
دارای مقاومت الکتریکی کم ، نیروی حرارتی پایدار دارد و به طور گسترده ای برای اندازه گیری دقیق در دماهای کم مورد استفاده قرار می گیرد.
سنسور ترموکوپل تایپ C
ترکیب مواد
پایه مثبت (آلیاژ تنگستن-رنیوم حاوی 5٪ رنیوم)
پایه منفی (آلیاژ تنگستن-رنیوم حاوی 26٪ رنیوم)
محدوده دمایی سنسور
از 0 الی 2315 درجه سانتیگراد
امکانات
مناسب برای محیط های اکسیدی، گاز بی اثر و گاز هیدروژن. نمی توان در هوا استفاده کرد.
مشاهده ویدیو درباره جفت های حرارتی
در ادامه ویدیو برای شما عزیزان آماده کرده ایم که می توانید جفت های حرارتی را مشاهده فرمایید
https://www.youtube.com/watch?v=qF2wCb-OWM4
ترموکوپل استاندارد غیر JIS
آهن / كرومل طلا(AF)
ترکیب مواد
آلیاژ عمدتا از نیکل و کروم تشکیل شده است
(کرومل)
آلیاژ طلا و آهن حاوی 0.07٪ آهن است
محدوده دمایی سنسور
از 269- الی 30+ درجه سانتیگراد
بیشترین میزان دما (-)
امکانات
بهترین سنسورها برای اندازه گیری های سرمایی.
ایریدیوم رودیم
آلیاژ نیکل مولیبدن حاوی 18٪ مولیبدن
نیکل
محدوده دمایی سنسور
از 0 الی 1200 درجه سانتیگراد
بیشترین میزان دما (1200 درجه سانتیگراد)
امکانات
می تواند در محیط هایی که نیروی حرارتی زیاد است.، استفاده گردد.
نیکل / مولیبدن
آلیاژ ایریدیوم — رودیم حاوی 50٪ رودیم
ایریدیم
محدوده دمایی سنسور
از 1100 الی 2000 درجه سانتیگراد
بیشترین میزان دما (2100 درجه سانتیگراد)
امکانات
بهترین سنسورها برای اندازه گیری های سرمایی.
پلاتین
آلیاژها عمدتا از پالادیوم ، پلاتین و طلا تشکیل شده اند
آلیاژها عمدتا از طلا و پالادیوم تشکیل شده اند
محدوده دمایی سنسور
از 0 الی 1100 درجه سانتیگراد
بیشترین میزان دما (1300 درجه سانتیگراد)
امکانات
مقاومت در برابر سایش نیروی حرارتی الکتریکی تقریباً مشابه ترموکوپل K است.
نتیجه گیری
امیدواریم با خواندن این مقاله اطلاعات خوبی را درباره سنسورهای ترموکوپل بدست آورده باشید. اگر پرسشی داشتید، حتماً در بخش نظرات یا کامنت ها به ما اعلام کنید تا جوابگوی شما عزیزان باشیم
اگر می خواهید اطلاعات خیلی خوبی درباره سنسورهای ترموکوپل بدست آورید و اگر قصد خرید آنلاین درسنسورها یا دماسنج های ترموکوپل را دارید، بر روی این منبع کلیک کنید. در ضمن می توانید انواع دیگری از سنسورها نظیر سنسورهای RTD، سنسورهای PT100 و PT1000 را از فروشگاه به صورت آنلاین خریداری کنید.
