ترموکوپل ها چگونه کار می کنند؟

چگونگی عملکرد و انواع ترموکوپل

چگونگی عملکرد و انواع ترموکوپل را در این پست می خوانید و سپس تقسیم بندی ترموکوپل ها براساس متریال و تاثیراتی که در روند فعالیت آنها می گذارد را بررسی می کنیم.

ترموکوپل ها (دستگاههای الکتریکی) سنسورهای اندازه گیری دما هستند که در صنایع گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این پست شما با نحوه عمل کردن ترموکوپل و انواع آن آشنا می‌شوید. همچنین با کمک تصاویر مختلف بهتر با مفهوم و عملکرد این تجهیزات ابزار دقیق حراراتی آشنا می‌شوید.

چرا ترموکوپل ها در صنایع مختلف پر کاربرد هستند؟

مزیت ترموکوپل ها که باعث شده که این تجهیزات به شکل گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده باشند را در لیستی از خصوصیات این تجهیزات مشاهده می‌کنید:

مزیت به کارگیری ترموکوپل ها

• دقت
• سرعت عمل
• قابلیت فعالیت در لرزش زیاد
• فشار بالا
• دمای بسیار بالا

بررسی چگونگی عملکرد ترموکوپل

علاوه بر گیج دما که تجهیزات اندازه گیری دما هستند ترموکوپل ها تکنولوژی دیگری برای اندازه گیری دارند.
در تشریح چگونگی عملکرد ترموکوپل ها می‌توانیم به این شکل عنوان کنیم که این تجهیزات اندازه گیری دما از قانون اثر ترموالکتریکال پیروی می‌کنند به این شکل که انرژی گرمایشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.
این فرآیند به این صورت عمل می کند که زمانیکه دو هادی متفاوت به هم متصل می شوند و در نتیجه آن چگونه با توجه به ولتاژ متفاوت ایجاد شده با دما تغییر می کند.

طرح اولیه در طراحی ترموکوپل شامل دو سیم فلزی متفاوت می باشد که هر کدام از آنها با خصوصیات الکتریکی متفاوتی هستند.

انتهای این دو فلز با هم به صورت تماسی پیچ خورده و یا جوش داده شده اند که در واقع این نقطه اندازه گیری می باشد.
در نقطه انتهای دیگر نیز نقطه اتصال نامیده می شود زیرا به ولتاژ خوان متصل می شوند.

زمانیکه دما در نقطه اندازه گیری تغییر کند، چگالی الکترون هر سیم فلزی نیز اتفاق می افتد. از آنجایی که این چگالی الکترونی متفاوت است ولتاژ در نقطه اتصال اندازه گیری می شود.

البته باید به این نکته توجه کرد که ترموکوپل ها در واقع دمای مطلق را اندازه نمی‌گیرند. آنها اختلاف دمای بین نقطه اندازه گیری و نقطه اتصال را اندازه گیری می‌کنند. به همین دلیل است که ترموکوپل ها به اتصالات سرد (برای جبران) نیاز دارند که تضمین می‌کند دمای موجود در نقاط اتصال سرد نتیجه اندازه گیری را تغییر نمی‌دهد.

بنابراین خواندن مقادیر دقیق تر را امکان پذیر می‌کند.

جفت فلزی در ترموکوپل ها

برای اینکه ترموکوپل ها به درستی کار کنند دو سیم باید تا جای ممکن بار منفی الکتریسته متفاوتی داشته باشند. به این ترتیب سنسور ولتاژ قادر به تشخیص بیشترین اختلاف ولتاژ حرارتی می‌باشد.

فلز ترموکوپل ها که با J, T, K, E,N نمایش‌ داده‌ می شوند که ولتاژ ترموالکتریک بالاتری نسبت به فلزات نجیب گرانتر معروف به R, S,B تولید می کند.

نوع دوم ترموکوپلها قابلیت تاب آوری تا ۳,۰۹۲° فارنهایت یا ۱,۷۰۰° سانتیگراد و یا بالاتر را دارا می باشد.

دسته بندی انواع ترموکوپل براساس نوع فلز (متریال)

در بررسی چگونگی عملکرد و انواع ترموکوپل تایپ های متنوعی را می‌بینیم که بهتر است قبل از تصمیم برای خرید این تجهیزات ابتدا اطلاعاتی را در این زمینه کسب کنید.

تایپ J :جفت سیم معمول آهن و مس-نیکل می باشد که با تایپ J نمایش‌ داده‌ می‌شود.

 تایپ T:مس و مس-نیکل تایپ T را می سازند.

تایپK: نیکل-کروم و نیکل-آلومینیوم (نوع K) را می‌سازند.

تایپ های R, S,B : ترموکوپل های فلزات نجیب هستند که معمولا از پلاتین و رادیوم‌ ساخته‌ می‌شوند.

انواع ترمومتر Wika را می توانید در لینکی با همین عنوان به صورت کاملا تخصصی بررسی نمایید.

ویکای آمریکا رنج وسیعی از ترموکوپل های بسیار با کیفیت را تولید کرده که مزیت آنها در رنج متغیر دمایی پیکربندی و نصب آن و متریال های با تکنولوژی بالاست.