ترموکوپل و کاربردهای آن

ترموکوپل و کاربردهای آن

ترموکوپل و کاربردهای آن | تیپ های ترموکوپل | بازه ی دمای ترموکوپل ها | انواع ترموکوپل و تیپ های آن | کدهای رنگ ترموکوپل

ترموکوپل چیست ؟

ترموکوپل نوعی از سنسور است که برای اندازه گیری دما استفاده می شود . ترموکوپل از دو فلز غیر همجنس ساخته می شود . این دو فلز در یک نقطه بهم جوش داده می شوند و تشکیل یک مقسم می دهند . این نقطه همان محلی است که دما را اندازه گیری می کند . زمانی که تغییرات دما در نقطه ی مقسم اتفاق می افتد ولتاژی ایجاد می شود که با اندازه گیری این ولتاژ و مراجعه به جداول مرجع می توان دمای نقطه ی مقسم را محاسبه کرد .

مشخصات فیزیکی ترموکوپل ها :

ترموکوپل ها در انواع مختلفی تولید می شوند که هر کدام دارای مشخصات خاص خود هستند ، مشخصات دمایی ، مقاومت در برابر لرزش ، مقاومت شیمیایی و کاربرد های مختلف خصوصیات گوناگون ترموکوپل ها می باشد .

انواع ترموکوپل و تیپ های آن :

ترموکوپل های تیپ J , K , T , E ترموکوپل های عمومی هستند که از فلزات پایه ساخته می شوند و بیشترین کاربرد ها را دارند . ترموکوپل های تیپ R , S , B ترموکوپل های خاص هستند که در دمای بالا استفاده می شوند و از فلزات عالی ( طلا ، نقره ، پلاتین ) ساخته شده اند .

کاربرد های ترموکوپل :

ترموکوپل ها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند . می توان آن ها را در نیروگاه ها ، صنعت نفت و گاز ، پتروشیمی ها ، داروسازی ها ، سیمان ، کاغذ و حتی در کاربردهای خانگی مانند فر و توستر یافت .

ترموکوپل ها به دلیل ارزان بودن ، محدودیت دمایی کم ، رنج وسیع دمای کارکرد بیشتر از بقیه ی سنسورها مورد استفاده قرار می گیرند .

انواع ترموکوپل و معرفی تیپ های آن :

ترموکوپل تیپ K :

رایج ترین تیپ ترموکوپل K است که ارزان قیمت است ، بازه ی دمایی گسترده ای دارد ، دقت بالایی دارد و قابل اطمینان است . ترموکوپل تیپ K از جنس نیکل کروم و نیکل آلومینیوم ساخته می شود .

Thermocouple grade wire : همان سیم اصلی ترموکوپل است که در یک نقطه از دو جنس به هم متصل شده اند .

Extension wire : سیم مخصوص ترموکوپل است که به سیم اصلی متصل شده و برای انتقال به مسافت های زیاد مورد استفاده قرار میگیرد و همجنس سیم های اصلی ترموکوپل می باشد .

ترموکوپل تیپ J :

ترموکوپل تیپ J هم جزو پرکاربرد ترین سنسورها هستند که دمای کارکرد پایین تری نسبت به تیپ K دارند و همچنین در دمای بالا عمر کارکرد آن ها کم است . اما از نظر دقت و قابل اطمینان بودن با تیپ K برابرند . ترموکوپل تیپ J از دو فلز آهن و کنستانتان ساخته می شود .

ترموکوپل تیپ T :

ترموکوپل تیپ T سنسور دمای بسیار پایدار است و معمولا در دمای های خیلی پایین مورد استفاده قرار می گیرد مانند فریزرها . ترموکوپل تیپ T از دو فلز مس و کنستانتان ساخته می شود.

ترموکوپل تیپ E :

ترموکوپل تیپ E دارای سیگنال قوی تر و دقت بالاتری نسبت به ترموکوپل های تیپ K و J در دمای 1000 درجه فارنهایت و پایین تر می باشد . ترموکوپل تیپ E از دو فلز نیکل کروم و کنستانتان ساخته می شود .

ترموکوپل تیپ N :

ترموکوپل تیپ N مشخصاتی مانند تیپ K دارند اما اندکی گرانتر هستند .

ترموکوپل های تیپ S , R , B : این ترموکوپل ها از فلزات عالی مانند طلا ، نقره و پلاتین ساخته می شوند و به دلیل خواص فیزیکی این فلزات از این نوع ترموکوپل ها می توان در دمای بالا و شرایط کاری سخت استفاده کرد . این ترموکوپل ها گران هستند .

ترموکوپل تیپ S :

ترموکوپل های تیپ S معمولا در دمای خیلی بالا مورد استفاده قرار می گیرند . معمولا در صنایع پتروشیمی از این نوع ترموکوپل استفاده می شود البته در بعضی موارد به دلیل پایداری و دقت بالا در دماهای پایین هم از ترموکوپل تیپ S استفاده می شود . جنس این تیپ ترموکوپل از رادیوم پلاتین با خلوص 10 % و پلاتین ساخته می شود .

در استاندارد ANSI که بیشتر در کشور آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد رنگی برای این ترموکوپل مشخص نشده است اما در استاندارد IEC که در انتهای مقاله آورده شده است رنگ بندی برای این ترموکوپل مشخص شده است .

ترموکوپل تیپ R :

ترموکوپل تیپ R در دمای خیلی خیلی بالا مورد استفاده قرار می گیرد . به دلیل اینکه مقدار خلوص رادیوم این تیپ بیش تر از تیپ S است قیمت گران تری دارد و از نظرات خصوصیات فیزیکی شبیه ترموکوپل تیپ S می باشد . جنس این تیپ ترموکوپل از رادیوم پلاتین با خلوص 13 % و پلاتین ساخته می شود .

ترموکوپل تیپ B :

این نوع ترموکوپل در دمای فوق العاده بالا مورد استفاده قرار می گیرد . ترموکوپل تیپ B بالاترین حد دمای مجاز را بین سایر ترموکوپل ها دارد و بالاترین دقت و پایداری را در دمای فوق العاده بالا از خود نشان می دهد . جنس این تیپ ترموکوپل از رادیوم پلاتین با خلوص 30 % و رادیوم پلاتین با خلوص 6 % می باشد .

برای مشاهده ی ماژول های ترموکوپل موجود در فروشگاه اینجا کلیک کنید

کد های رنگ ترموکوپل :

ترموکوپل ها بر اساس تیپ و استانداردی که تولید شده اند رنگ بندی می شوند ، استاندارد های رایج در ترموکوپل استاندارد ANSI , IEC , BRITISH , GTMNML , FRENCH و JAPANESE است که هر کدام مربوط به یک کشور است .

ANSI : UNITED STATES
IEC : GLOBAL
BRITISH : UNITED KINGDOM
GTMNML : GERMANY
FRENCH : FRANCE
JAPANESE : JAPAN

در جدول زیر کد رنگ های ترموکوپل ها در استاندارد های مختلف آورده شده است .

چرا از ترموکوپل بجای RTD استفاده کنیم ؟

بازه ی اندازه گیری دما : ترموکوپل ها با فلزات عالی می توانند تا 3100 درجه فارنهایت دما را تحمل کنند اما RTD ها نهایت توان تحمل 1100 درجه فارنهایت را دارند .

هزینه : مجموعه ای که در آن از ترموکوپل استفاده شده است 2 تا 3 برابر ارزان از مجموعه ای می باشد که در آن از RTD استفاده شده است .

دقت ، پایداری و خطی بودن : به عنوان یک قانون کلی ، RTD بسیار دقیق تر از ترموکوپل است ، البته در دمای کاری پایین تر . در ضمن RTD بسیار پایدارتر و قابل اطمینان تر از ترموکوپل است . اگر این مسائل به استثنای قیمت و رنج دمایی برای شما دارای اهمیت است حتما از RTD به جای ترموکوپل استفاده کنید .

طول عمر : سنسور های RTD دارای طول عمر کمتری نسبت به ترموکوپل ها هستند .

زمان پاسخ گویی : سنسورهای RTD را نمی توان زمین کرد . به همین دلیل آن ها زمان پاسخ کند تری نسبت به ترموکوپل های زمین شده دارند . نکته دیگر اینکه ترموکوپل می تواند داخل قلاف با قطر خیلی کم نسبت به RTD قرار گیرد ، هر چقدر قطر سوراخ غلاف کوچکتر باشد سرعت پاسخ بیشتر خواهد بود .

عنوان مقاله :
ترموکوپل و کاربردهای آن | تیپ های ترموکوپل | بازه ی دمای ترموکوپل ها | انواع ترموکوپل و تیپ های آن | کدهای رنگ ترموکوپل

خواهشمندیم نظرات خود را درباره ی این مقاله با ما درمیان بزارید