انواع ترموکوپل چیست + PDF

به گزارش خبرگزاری سایت، ترموکوپل به طور کلی سنسوری است که در صنایع مختلف، اجاق گاز خانگی، بخاری، آبفشان، دیگ بخار، کوره بخار و غیره پیدا می کنید. امروز در این گزارش مقاله ای خواهیم فهمید که ترموکوپل چیست و انواعی دارد.

 

ترموکوپل چیست . برچه اساسی کار می کند؟

ترموکوپل یک وسیله الکتریکی است که معمولا برای اندازه گیری دما استفاده می شود. از دو هادی مختلف تشکیل شده است که در نقطه ای با یکدیگر تماس فیزیکی برقرار می کنند که به آن اتصال الکتریکی نیز می گوییم. به طور معمول، ترموکوپل بر روی اثر Seebeck کار می کند، در نتیجه اثر Seebeck، یک ترموکوپل یک ولتاژ وابسته به دما تولید می کند و دما با این ولتاژ اندازه گیری می شود. ترموکوپل ها بیشتر در سنسورهای دما مورد استفاده قرار می گیرند. ترموکوپل در مقایسه با سایر روش‌های اندازه‌گیری دما، خود کار می‌کند و دقت بسیار بالاتری دارد. ویژگی ترموکوپل این است که کمتر از 1% خطای سیستم دارد، به همین دلیل بیشتر در موتورهای دیزلی، اگزوز توربین های گازی و غیره استفاده می شود. به عبارتی:

اصل عملکرد حسگر دما ترموکوپل عمدتاً به سه اثر بستگی دارد:

1.       اثر سیبک

2.       اثر پلتیر

3.       اثر تامسون

اثر برگشتی

با توجه به اثر Seebeck، زمانی که اختلاف دما بین دو ماده رسانای الکتریکی وجود دارد، یک نیروی الکتروموتور (EMF) در دو نقطه ایجاد می‌شود. به این نیروی الکتروموتور نیروی الکتروموتور Seeback و نسبت اختلاف دمای دو جسم و نیروی الکتروموتور (EMF) را ضریب Seeback می گویند. یک ترموکوپل اختلاف پتانسیل بین انتهای گرم و انتهای سرد را برای دو ماده مختلف اندازه گیری می کند، این اختلاف پتانسیل متناسب با اختلاف دمای انتهای سرد و انتهای گرم است.

اثر پلتیر

با توجه به اثر پلتیه هنگامی که الکتریسیته از مدار یک ترموکوپل عبور می کند، گرما در یک اتصال ایجاد می شود و در اتصال دیگر جذب می شود. با توجه به این اثر، اختلاف دما را می توان با اعمال اختلاف پتانسیل بین هر دو هادی مختلف ایجاد کرد.

اثر تامسون

با توجه به اثر تامسون، ضریب برگشت در مواد مختلف از نظر دما ثابت نیست، در صورتی که گرادیان دما وجود داشته باشد و جریان از آن عبور کند، ممکن است خنک‌سازی یا گرمایش با ماده اتفاق بیفتد.

انواع ترموکوپل چیست؟

به طور عمده سه نوع ترموکوپل وجود دارد:

1. ترموکوپل آلیاژ نیکل
2. ترموکوپل های آلیاژی پلاتین
3. ترموکوپل های آلیاژ تنگستن

انواع ترموکوپل یا جفت های گرمایی برای استفاده در کاربردها و مصارف مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. سیستم نامگذاری برای شناسایی حسگرهای دما گرماجفت از حروف انگلیسی مشخص، تشکیل شده اند که در ادامه درباره ویژگی ها، محدوده دمایی، مقاومت و کاربرد فوق العاده آن ها در صنعت به منظور اندازه گیری دما صحبت خواهیم کردم.

https://maniadsanat.com/articles/types-of-thermocouples/

1. ترموکوپل آلیاژ نیکل

اینها عمدتاً شش نوع هستند که به شرح زیر است:

نوع E (کرومل-کنستانتان)

از کروم (آلیاژی حاوی 10 درصد کروم و 90 درصد نیکل) و کنستانتان (آلیاژی که 55 درصد مس و 55 درصد نیکل دارد) ساخته شده است. این غیر مغناطیسی، مناسب برای استفاده برودتی است و حساسیت حرارتی تا (68 µV/°C) دارد. محدوده وسیع 270- درجه سانتیگراد تا 740+ درجه سانتیگراد و محدوده باریک از 110- درجه سانتیگراد تا 140+ درجه سانتیگراد است.

نوع J (آهن-کنستانتان)

ساخته شده از آلیاژ آهن و کنستانتان که حساسیت حرارتی تا (50 μV/°C) دارد. محدوده (40- درجه سانتی گراد تا 750+ درجه سانتی گراد)

نوع K (کرومل-آلومل)

از کروم و آلومل ساخته شده است (این آلیاژی است که حاوی 95٪ نیکل، 2٪ منگنز، 2٪ آلومینیوم، 1٪ سیلیکون است). که دارای حساسیت حرارتی (تا 41 μV/°C) است. محدوده 200- درجه سانتیگراد تا 1350+ درجه سانتیگراد

نوع M

بیشتر در کوره های خلاء استفاده می شود و دمای بالای آن به 1400+ درجه سانتیگراد محدود می شود.

نوع N (نیکروسیل-نیسیل)

نیکروسیل (این یک آلیاژ نیکل است که حاوی کروم 14.4٪، سیلیکون 1.4٪، 0.1٪ منیزیم است) از Nisil ساخته شده است (این نیز یک آلیاژ نیکل است که حاوی منیزیم و سیلیکون است). دارای حساسیت حرارتی (تا 39 µV/°C). محدوده 250+ الی650+ درجه سانتیگراد

نوع T (مس-کنستانتان)

از آلیاژ مس و کنستانتان ساخته شده است که حساسیت حرارتی تا (43 μV/°C) دارد. محدوده 200+ تا 350+ درجه سانتیگراد

2. ترموکوپل های آلیاژ پلاتین

این ترموکوپل ها از پلاتین ساخته شده اند، حساسیت حرارتی بهتری نسبت به سایر ترموکوپل ها دارند و همچنین گران هستند، به همین دلیل فقط برای اندازه گیری دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

اینها عمدتاً سه نوع هستند که به شرح زیر است:

نوع B

این ترموکوپل برای استفاده تا دمای 1800 درجه سانتیگراد مناسب است.

نوع R

محدوده 0 تا 1600 درجه سانتیگراد.

نوع S

محدوده 630- درجه سانتیگراد تا 1064 درجه سانتیگراد

3. ترموکوپل آلیاژ تنگستن

برای اندازه گیری دمای بالا مناسب است و در دماهای بالا به دلیل انتشار در محیط های اکسید کننده استفاده نمی شود.

محدوده 0 تا 2315 درجه سانتیگراد

نتیجه: دوستان امروز بحث کردیم ترموکوپل چیست؟ چند نوع ترموکوپل وجود دارد؟ و اصل کار ترموکوپل را درک کرد.

اگر سوال یا پیشنهاد دیگری در رابطه با ترموکوپل دارید، لطفاً آن را با ما در میان بگذارید. و بله دوستان، لطفاً با نظر دادن به مقاله امروز بگویید و آن را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.

منابع:

1. https://mechanicalhindi.com/2021/06/blog-post_5.html
2. https://www.omega.com/en-us/resources/thermocouple-hub