ترموکوپل
ترموکوپل یک سنسور است که برای اندازه گیری دما به کار می رود. ساختار داخلی از دو سیم با فلزهای مختلف تشکیل شده است که دو سیم از یک سمت به یکدیگر وصل می شوند.
قسمت اتصال دو سیم در سطح یا محیطی که باید اندازه گیری انجام شود در تماس است.
با تغییر دما دو فلز متفاوت تغییر شکل می دهند. این تغییر شکل باعث تغییر در مقاومت می شود.
به طور معمول خروجی سیگنالی برحسب میلی ولت است. بنابراین با تغییر مقاومت، تغییرات ولتاژ را می توان اندازه گرفت.
ترموکوپلها انتخاب مناسبی هستند زیرا:
- مقرون به صرفه
- نصب و کاربری آسان
- خروجی دقیق
انواع ترموکوپل
ترموکوپلها به دلیل انعطاف پذیری بالایی که دارند به شکل های مختلفی ساخته شده اند:
- پروب ترموکوپل
- پروب ترموکوپل همراه با اتصالات
- پروب های ترموکوپل مشترک
- ترموکوپل مادون قرمز
- ترموکوپل با سیم بدون پوشش و …
با توجه به اینکه طیف گسترده ای از مدل ها و مشخصات فنی طراحی شده اند. بنابراین در هنگام انتخاب باید ساختار و عملکرد و رنج کاری سیستم را بدانیم را انتخاب مناسبی داشته باشیم.
روش عملکرد
ساختار داخلی ترموکوپل از دو سیم با متریال فلزی غیرمشابه تشکیل شده است. با تغییر دما، در مدار ترموالکتریک یک جریان پیوسته ایجاد می شود.
هنگامی که پیوند دو فلز گرم یا سرد می شود یک ولتاژ تولید می شود.
دسته بندی
ترموکوپل ها با فلزات مختلف و کالیبراسیون های متفاوت موجود است. شناخته شده ترین نوع Base Metal است که با نوع های J,K,T,E ,N شناخته می شوند.
ترموکپول با کالیبراسیون دمای بالا به عنوان Noble Metal ترموکوپل شناخته می شوند و دارای نوع های R,S,C,GB هستند.
هر کالیبراسیونی با توجه به رنج دما و شرایط محیط تغییر می کند. همچنین حداکثر دما با توجه به قطر سیم مورد استفاده در ترموکوپل تغییر می کند.
اگر در ساختار داخلی از سیم های نازک استفاده شود برای دامنه دمایی بالا نمی توان از آن استفاده کرد.
ترموکوپل نوع K با توجه به هزینه پایین و رنج دمایی آن معمولا بیشترین کاربرد را دارد.
چگونه یک ترموکوپل مناسب انتخاب کنیم؟
- کاربردی که ترموکوپل را بر روی آن میخواهید نصب کنید تعیین کنید.
- محدوده دمایی که در تماس با آن است مشخص کنید.
- هر مقاومت شیمیایی را که نیاز است را در نظر بگیرید.
- مقاومت مورد نیاز در برابر سایش و ارتعاش را تعیین کنید.
- لیستی از شرایط نصب را تعیین کنید.
زمان پاسخ گویی چیست؟
ثابت زمانی به عنوان زمان مورد نیاز برای سنسور تا به ۶۳٫۲% از تغییرات دما در یک مجموعه شرایط مشخص برسد.
۵ ثابت زمانی دیگر برای سنسور نیاز است تا به ۱۰۰% تغییر اندازه دست یابند.
ترموکوپل در تماس با فرآیند مورد نظر سریعترین پاسخ را ارائه می دهد.
همچنین هر چه قطر پراب کوچکتر باشد تجهیز سریعتر پاسخ می دهد اما در این حالت حداکثر دما پایین تر می آید.
