"دما" یکی از مهم ترین کمیت های فیزیکی است و به همین دلیل اندازه گیری دقیق آن، اهمیت بسیار بالایی دارد.
این کمیت عوامل گوناگونی مانند بازدهی تولید و مصرف سوخت، مصرف و بازیافت حلال ها و همچنین طول عمر وسایل کارگاهی را شدیداً تحت تاثیر قرار می دهد. علاوه براین موارد، جمع آوری داده و اطلاعات درباره دامنه وسیعی از مکانیزم های کنترلی وابسته به دما، کنترل دما حلقه بسته، دستگاه های محافظ کارکرد و ایمنی، نظارت بر شرایط وسایل کارگاهی و بهینه بودن عملکرد مورد نیاز است.
در حال حاضر، ترموکوپل ها و دماسنج های مقاومتی، دو تکنولوژی و روش اندازه گیری اصلی دما می باشند.
ترموکوپل یک حسگر و سنسور ترموالکتریکی تشکیل شده از دو پایه سیم با جنس مختلف و غیر یکسان است که در یک سمت به هم پیچیده شده یا جوش خورده اند و به هم متصل شده اند که به این نقطه اتصال، اتصال داغ (Hot Junction) می گویند. به سمت دیگر این دو سیم که به هم جوش نخورده اند و آزاد هستند، اتصال سرد (Cold Junction) یا اتصال مرجع (Reference Junction) می گویند که باید در دمای پائین تر (دمای مرجع) نگهداری شود.
روش کارکرد و سنجش دما ترموکوپل، بر اساس اثر سیبک (Seebeck) می باشد به این ترتیب که سر به هم متصل دو سیم (اتصال داغ) در معرض دمای موردنظر قرار می گیرد و حرارت وارده به نقطه اتصال داغ به دلیل غیر همجنس بودن دو سیم باعث ایجاد ولتاژ در قسمت آزاد انتهایی دو سیم (اتصال سرد) می شود و با اندازه گیری این ولتاژ، دما محاسبه می شود. در اصل ترموکوپل انرژی گرمایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و با خواندن این سیگنال های الکتریکی، دما را نمایش می دهد.
ترموکوپل رایج ترین و پرکاربردترین تجهیزات اندازه گیری الکتریکی دما در صنعت است.
سنسور ترموکوپل، تیپ های مختلفی دارد که روی هم رفته می توانند بازه دمایی -250° C تا 3000° C را پوشش دهند.
دماسنج های مقاومتی بازه دمایی محدودتری را پوشش می دهند که شامل -200° C تا 1000° C می شود.
ترموکوپل ها عموما قوی و متنوع توصیف می شوند در حالیکه دماسنج های مقاومتی، پایداری و دقت اندازه گیری بیشتری دارند.
یکی از مهم ترین ویژگی های هر دو نوع تکنولوژی این سنسورها و علت اصلی اهمیت آن ها در صنعت و علم، این است که خروجی آن ها به صورت سیگنال های الکتریکی است. که این سیگنال ها را می توان توسط تجهیزات دیگر ثبت کرد و همچنین نمایش داد.
با این وجود که هیچ یک از این دو تکنولوژی در سال های اخیر دچار تغییرات اساسی نشده اند اما پیشرفت های مستمری از جمله معرفی تیپ جدید ترموکوپل (تیپ N) و همچنین پیشرفت هایی مانند تکنولوژی فیلم نازک و ضخیم داشته اند که باعث می شود دماسنج های مقاومتی با پایداری بیشتر و هزینه کمتری تولید شوند.
به طور کلی ترموکوپل ها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:
1- تیپ های فلزات کم یاب (پلاتین و پلاتین-رودیوم)
2- تیپ های فلزات پایه (نیکل-کروم و نیکل-آلومینیوم ، آهن و مس-نیکل)
ترموکوپل های بر پایه پلاتین (تیپ های S , B , R) پایدارترین و در عین حال گران قیمت ترین نوع ترموکوپل هستند که بازه دماسنجی پیوسته مفید آن ها از 0° C تا حدود 2000° C است و در بازه دماسنجی کوتاه مدت از -270° C تا 3000° C را پوشش می دهند.
ترموکوپل های تیپ فلزات پایه (تیپ های K , J , T , E , N) بازه محدودتری را شامل می شوند و دماسنجی پیوسته آن ها، بازه 0° C تا 1200° C را پوشش می دهد.
ترموکوپل تیپ K
قیمت پایین و بازه سنجش دما بالای ترموکوپل تیپ K، این تیپ ترموکوپل را به متداول ترین نوع ترموکوپل تبدیل کرده است. بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ K از -180°C تا +1350°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C41µ می باشد. به علت وجود آلیاژ نیکل و مس در ترموکوپل تیپ K، این تیپ در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاوم است و برای بکارگیری در محیط های اکسیدی و خلأ مناسب می باشد.
ترموکوپل تیپ J
ترموکوپل تیپ J جزو پرکاربردترین و تیپ های ارزان قیمت ترموکوپل می باشد. بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ J از -180°C تا +750°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C50µ می باشد. ترموکوپل تیپ J را می توان در محیط تا دمای -210°C قرار داد و برای استفاده در محیط های ردیوس شده و صنایع برودتی مناسب است.
ترموکوپل تیپ S
به دلیل وجود عنصر پلاتین در هر دو پایه این تیپ، ترموکوپل تیپ S دارای نقطه جوش بالایی است. بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ S از -50°C تا +1750°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C10µ می باشد. پایداری بالا، ترموکوپل تیپ S را برای استفاده در دمای پائین و نقطه جوش بالا این تیپ ترموکوپل را تبدیل به گزینه مناسبی برای بکارگیری در صنایع با دمای بالا کرده است.
ترموکوپل تیپ T
ترموکوپل تیپ T توانایی سنجش دمای بسیار پائین را دارد که به دلیل داشتن این ویژگی، بهترین گزینه برای بکارگیری در صنایع برودتی و سردخانه است. بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ T از -250°C تا +400°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C43µ می باشد. همچنین آلیاژ مس موجود در پایه های ترموکوپل تیپ T، شرایط استفاده در محیط های دارای رطوبت را برای آن مهیا ساخته است.
ترموکوپل تیپ N
دماسنجی ترموکوپل تیپ N از -270°C تا +1300°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C39µ می باشد. ترموکوپل تیپ N نوع بهبود یافته ترموکوپل تیپ K می باشد و به دلیل تفاوت آلیاژی که دارد مانند تیپ K، دچار زنگ زدگی و پوسیدگی سبز نمی شود.
ترموکوپل تیپ E
بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ E از -40°C تا +900°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C68µ می باشد. بالاترین حساسیت سنجش و خروجی ترموالکتریکی در بین انواع مختلف ترموکوپل، از آن ترموکوپل تیپ E است. آلیاژ بکار رفته در این تیپ، این ویژگی را به آن داده است که بدون محافظ و روکش در محیط به کار برده شود.
ترموکوپل تیپ B
بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ B از +100°C تا +1820°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C8µ می باشد. ترموکوپل تیپ B در بین انواع ترموکوپل، گسترده ترین بازه تشخیص دما را دارد و برای استفاده در دمای بسیار بالا انتخاب مناسبی است.
ترموکوپل تیپ R
بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ R از -50°C تا +1700°C را شامل می شود و حساسیت سنجش آن حدود V/°C10µ می باشد. درصد آلیاژ رودیوم موجود در ترموکوپل تیپ R نسبت به ترموکوپل تیپ S، افزایش یافته است و این تغییر باعث پایداری و دقت بیشتر و عملکرد بهتر در دمای پائین شده است.
ترموکوپل تیپ G
ترموکوپل تیپ G، جزو ترموکوپل های نسوز است و به دلیل قابلیت تشخیص دمای بسیار بالا در کوره های خلأ بکار برده می شود و برای صنایع برودتی و دمای منفی قابل استفاده نیست. بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ G از 0°C تا +2600°C را شامل می شود.
ترموکوپل تیپ C
ترموکوپل تیپ C، جزو ترموکوپل های نسوز است و به دلیل قابلیت تشخیص دمای بسیار بالا در کوره های خلأ بکار برده می شود و برای صنایع برودتی و دمای منفی قابل استفاده نیست. بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ C از +20°C تا +2300°C را شامل می شود.
ترموکوپل تیپ D
ترموکوپل تیپ D، جزو ترموکوپل های نسوز است و به دلیل قابلیت تشخیص دمای بسیار بالا در کوره های خلأ بکار برده می شود و برای صنایع برودتی و دمای منفی قابل استفاده نیست. بازه دماسنجی ترموکوپل تیپ D از 0°C تا +2600°C را شامل می شود.
با توجه به اینکه ترموکوپل انواع مختلفی دارد و بازه دمایی گسترده ای را پوشش می دهد و همچنین از خاصیت هایی مانند نسوز بودن، ضد اسید، ضد انفجار و ضد خورندگی برخوردار است، در صنایع مختلف از جمله: نیروگاهی، نفت و گاز، پتروشیمی، فولاد، ریخته گری، داروسازی، شیمیایی، صنایع غذایی، کاغذ، معدن، سیمان، پلاستیک، شیشه و سرامیک، بازیافت، کوره، خودروسازی، تولید مواد اولیه، رنگ و رزین و بسیاری از صنایع دیگر به کار برده می شود و در کل هر شاخه ای از صنعت که سنجش دما و حرارت در آن اهمیت داشته باشد از ترموکوپل بهره می برد.
گروه صنعتی تکنوحرارت
شما دوستان عزیز می توانید جهت سفارش ترموکوپل با کارشناسان گروه صنعتی تکنوحرارت تماس حاصل کنید و برای استعلام قیمت ترموکوپل و خرید ترموکوپل اقدام فرمایید.