ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل سنسوری بسیار کاربردی و مهم است که جهت اندازه گیری میزان دما استفاده می‌شود. ترمو کوپل از از تعدادی پایه سیم و انواع فلزات ساخته شده است که این پایه ها و فلزات با جوش به یکدیگر متصل شده اند.

دقت داشته باشید که در همین محصل اتصال دما، اندازه گیری می‌شود.اگر در زمان اتصال و اندازه گیری دما، دما تغییر پیدا کند ولتاژ به وجود می‌آید که با استفاده از همان ولتاژ مقدار دما به دست می‌آید.

تاریخچه ترموکوپل

توماس یوهان سیبک در سال 1821 به عنوان یک فیزیک دان آلمانی، با تحقیقاتی که بر روی فلزات در زمان اتصال آنها به یکدیگر کرد، متوجه این شد که تغییرات دما در هنگام اتصال فلزات می‌تواند باعث به وجود آمدن میدان مغناطیسی بشود؛ میدان مغناطیسی به به عنوان بخشی از جریان ترموالکتریک کشف شد.

طرز کار ترموکوپل چگونه است؟

این وسیله از دو فلز غیر همسان ساخته شده است که به یکدیگر متصل می‌باشند. زمانی که به محل اتصال این فلزات حرارت می‌رسد در این محل جریان بسیار ضعیفی تولید شده و به سمت سیم ها جریان پیدا می‌کنند.

بالا رفتن دما در محل اتصال دو فلز باعث می‌شود که ولتاژ تولید شده افزایش پیدا کند در واقع باید بدانید که این سنسور در هر دما ولتاژ معینی را تولید کرده با اندازه‌گیری دقیق این ولتاژ قادر خواهید بود که دمای محل اتصال را به شکل دقیق اندازه گیری نماید.

این وسایل در کنار گسترده بودن محدوده ی کاری و دقت بالایی که دارد قادر است دماهایی بین 180- تا 180+ درجه سانتیگراد را اندازه گیری کند.

کاربرد ترموکوپل چیست؟

ترمو کوپل ها کاربردهای بسیار زیادی دارند که در ادامه به تعدادی از آنها اشاره خواهیم کرد:

• در معادن

• در صنعت نفت

• داروسازی

• بیوتکنولوژی

• گاز و …

مزایای ترموکوپل

 از مزایای آنها میتوان به سادگی و قیمت مناسب ، استحکام و دوام بالا جهت مصارف صنعتی و دقت بمناسب اشاره کرد.

محدوده اندازه گیری دما توسط ترموکوپل وسیع بوده و در شرایط محیطی متفاوت قابل استفاده می باشند.

از امتیاز ترموکوپل می توان به محدوده  وسیع اندازه گیری آنها اشاره کرد که به طور اسمی از -180 تا +1800 درجه سانتیگراد را در بر میگیرد و از دیگر امتیار آنها می توان به عملکرد خطی آنها در محدوده اندازه گیری اشاره کرد.

معایب ترموکوپل

• غیر خطی بودن

• تماسی بودن (در معرض شوک و اغتشاش و …)

• دقت متوسط را نام برد .

انواع ترموکوپل:

ترموکوپل‌ها انواع مختلفی دارند که براساس  جنس فلز و آلیاژ آن به هشت دسته تقسیم میشوند. این نوع ابزارها هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.

انواع ترموکوپل و ویژگیهایشان:

K, J, E, T, N, B, S, R

ترموکوپل نوع k :

یکی از متداول ترین و  پرکاربردترین نوع ترموکوپل می باشد.

رنج عملکرد دمایی آن بین 250 درجه سانتیگراد و 1300 درجه سانتیگراد  می باشد.(این رنج مطلق نیست ، و بسته به سازنده و نوع ظاهری ان متفاوت است.)

ترموکوپل نوع J :

این نوع ترموکوپل از فلز آهن و آلیاژهای مس و نیکل ساخته می شود.

رنج دمایی این نوع بین 180- درجه سانتیگراد و 1800 درجه سانتیگراد می باشد. به دلیل احتمال اکسید شدن آهن این نوع ، در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده می شود .

این نوع ترموکوپل به علت وجود آهن در مکان هایی که امکان اکسیداسیون وجود دارد بهتراست استفاده نشود .

ترموکوپل نوع E :

این ترموکوپل از مس و آلیاژ (کنستانتان)ساخته می شود . رنج عملکرد دمایی آن بین 250- و 400+ درجه سانتیگراد می باشد.

این نوع نسبتا ارزان و برای کاربردهایی با دمای پایین مناسب می باشد. این نوع ترموکوپل در برابر رطوبت مقاوم می باشد.

ترموکوپل T در صنعت به دلایل زیر کاربرد دارد :

• نسبت به تمام انواع ترموکوپل خطی تر است.

• رنج درجه حرارت مناسبی دارد.

• همچنین از حساسیت خوبی برخوردار است.

ترموکوپل نوع N :

این نوع ترموکوپل از فلزهای (نیکروسیل) و ( نیسیل) ساخته می شود. رنج دمای آن بین 270- و 1300+ درجه سانتیگراد می باشد .

این نوع معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار میگیرد . همچنین تحمل این سنسور در برابر اکسیدشدن در دمای بالا بسیار مقاوم است.

ترموکوپل نوع B,S,R :

این ترموکوپل ها با استفاده از (پلاتین و رادیوم) با ترکیبات مختلف ساخته شده اند.( تفاوت این سه نوع در میزان پلاتین آنها می باشد.) قیمت آنها بالا و حساسسیت آنها بسیار کم می باشد.

و محدود دمایی آن تقریبأ 50- و  1750+ درجه سانتیگراد است.انواع این ترموکوپل ها در اندازه گیری با دمای بالا به طور مثال در صنعت شیشه و فولاد کاربرد دارند.