ترموکوپل چیست و مهمترین کاربردی که در ابزار دقیق دارد

ترموکوپل (Thermocouple) چیست؟

این وسیله به عنوان یکی از مهم‌ترین و رایج‌ترین تجهیزات ابزار دقیق در صنعت هستند که جهت اندازه گیری دما کاربرد دارند. مکانیسم ترموکوپل (Thermocouple) را بر اساس پدیده ی سیبک (Seebeck) طراحی کرده‌اند که در این عملکرد اختلاف دما بین دو نقطه را به ولتاژ تبدیل می‌کنند. اگر بخواهیم تعریف جامع تری را بیان کنیم ترموکوپل را به عنوان سنسوری برای اندازه‌گیری دما می‌شناسند.

طرز کار ترموکوپل چگونه است؟

این وسیله از دو فلز غیر همسان ساخته شده است که به یکدیگر متصل می‌باشند. زمانی که به محل اتصال این فلزات حرارت می‌رسد در این محل جریان بسیار ضعیفی تولید شده و به سمت سیم ها جریان پیدا می‌کنند. بالا رفتن دما در محل اتصال دو فلز باعث می‌شود که ولتاژ تولید شده افزایش پیدا کند در واقع باید بدانید که این سنسور در هر دما ولتاژ معینی را تولید کرده با اندازه‌گیری دقیق این ولتاژ قادر خواهید بود که دمای محل اتصال را به شکل دقیق اندازه گیری نماید. این وسایل در کنار گسترده بودن محدوده ی کاری و دقت بالایی که دارد قادر است دماهایی بین 180- تا 180+ درجه سانتیگراد را اندازه گیری کند.

تفاوت ترموکوپل صنعتی با مدل ساده آن چیست؟

ترموکوپل صنعتی یا جفت گرمایی تفاوت این نوع با ساده آن در دقت بالا و سرعت و توان اندازه‌گیری بالایی دارد در مدل‌های ساده آن اندازه‌گیری دما بین 180- تا 180+ است اما در مدل های صنعتی این قابلیت ارتقا یافته و تشخیص دما از 270- تا 2500+ درجه سلسیوس را دارد که این قابلیت ها بسته به نوع پیکربندی آن قابل استفاده است. با توجه به اینکه این دستگاه‌ها از توانایی‌های فوق العاده‌ای برخوردار هستند اما در عین حال از ساختار ساده‌ای برخوردار هستند. در ساخت مدل‌های صنعتی از آلیاژهای مختلفی استفاده می‌شود.

معرفی انواع ترموکوپل یا Type Thermocouple

ترموکوپل‌ها انواع مختلفی دارند که طبق جنس فلز و آلیاژ آن به هشت دسته B, S, R, T, N, E, J, K تقسیم می‌شوند. این نوع ابزارها هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. اما، برخی از نمونه‌ها برای جدا کردن آن از محیط توسط یک غلاف ایمنی احاطه شده است. این غلاف ایمنی اثر خوردگی را به شدت کاهش می‌دهد.

ترموکوپل تایپ K

این ترموکوپل از سیم فلزی Ni-Cr (به نام تجاری کرومل Chromel ) و Ni-Al (به نام تجاری آلومل Alumel) ساخته می‌شود. این ترموکوپل ارزان قیمت است و یکی از پرکاربردترین و متداول‌ترین نوع ترموکوپل‌ها می‌باشد. رنج عملکرد دمایی آن بین °200- سانتیگراد و °1350 سانتیگراد این رنج مطلق نیست و بسته به سازنده و نوع ظاهری آن متفاوت خواهد بود. بطور مثال ترموکوپل‌های سیمی شکل نوع K رنج 40- تا 250+ درجه می‌باشد و نوع میله ای آن قادر به اندازه‌گیری تا محدوده 1350 درجه هستند. حساسیت ترموکوپل تیپ K تقریبا  41µV/°C است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترموکوپل نوع K بخاطر استفاده از مس خاصیت ضد اکسیداسیون دارد لذا در کوره‌ها که اکسیداسیون رخ می‌دهد مناسب است.

ترموکوپل تایپ J

این ترموکوپل از فلز آهن ( Fe ) و آلیاژهای مس- نیکل Cu-Ni (کنستانتان Constantan ) ساخته می‌شود. رنج دمایی این ترموکوپل بین °210- سانتیگراد و °1200+ سانتیگراد است. به دلیل احتمال اکسید شدن آهن این ترموکوپل، در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده می‌شود. حساسیت ترموکوپل تیپ J به اندازه ی 51µV/°C است. در ترموکوپل نوع J به علت وجود آهن در مکان‌هایی که امکان اکسیداسیون وجود دارد بهتر است استفاده نشود.

ترموکوپل تایپ E

این ترموکوپل با استفاده از فلزات Ni-Cr (کرومل) و Cu-Ni (کنستانتان Constantan ) ساخته می‌شود. رنج عملکرد دمایی آن، بین °200- سانتیگراد و °900+ سانتیگراد است. این ترموکوپل با 62µV/°C بیشترین حساسیت را دارد و می‌توان از آن در کاربردهای خلاء و مواردی که سنسور در آن حفاظت نشده، استفاده کرد.

ترموکوپل تایپ T

این ترموکوپل از مس Cu و آلیاژ Cu-Ni (کنستانتان Constantan ) ساخته می‌شود. رنج عملکرد دمایی این نوع ترموکوپل، بین °200- سانتیگراد و °350+ سانتیگراد است. این ترموکوپل نسبتا ارزان و برای کاربردهای با دمای پایین مناسب است و در برابر رطوبت مقاوم است. حساسیت این ترموکوپل، 46µV/°C است. ترموکوپل تیپ T در صنعت به دلایل زیر بیشتر مورد استفاده می‌گیرد:

• نسبت به تمام انواع ترموکوپل خطی‌تر است.
• رنج درجه حرارت مناسبی دارد.
• همچنین از حساسیت خوبی برخوردار است.

ترموکوپل تایپ N

این ترموکوپل از فلزهای Ni-Cr-Si (به نام تجاری نیکروسیل) و Ni-Si-Mg (به نام تجاری نیسیل Nisil) ساخته می‌شود. محدوده دمائی آن بین °270- سانتیگراد و °1300+ سانتیگراد است. حساسیت این ترموکوپل،  30µV/°C است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین تحمل این سنسور در برابر اکسید شدن در دماهای بالا بسیار مقاوم می‌باشد.

ترموکوپل تایپ B ,S ,R

این ترموکوپل ها با استفاده از Pt-Rh (پلاتین – رادیوم) با ترکیبات مختلف ساخته می شود (تفاوت این سه نوع در میزان پلاتین آنهاست). قیمت آنها بالا و حساسیت آن بسیار کم و در حدود 10µV/°C و محدوده دمایی آن تقریبا °50- سانتیگراد  و °1750+ سانتیگراد است. انواع این ترموکوپل‌ها در اندازه‌گیری با دمای بالا بطور مثال در صنعت شیشه و فولاد به کار می روند.

فروش و ساخت انواع ترموکوپل

گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما از جمله پیشتازان تولید کننده تجهیزات ابزار دقیق و ساخت انواع ترموکوپل در این زمینه است که با توجه به استانداردهای بین المللی و بکارگیری دانش فنی و علمی و با بروزرسانی تجهیزات و مدیریت کیفیت خود توانسته گام بلندی در تولید یک محصول با کیفیت بردارد. با توجه به پیشرفت دنیایی تکنولوژی امروزه امکان خرید و سفارش اینترنتی تجهیزات دقیق در هر صنعتی ایجاد شده است.

این گروه صنعتی مفتخر است تا با استفاده از این تکنولوژی بخش عظیمی از تقاضاهای صنایع نفت وگاز، نیروگاه‌ها، صنایع غذایی و دارویی و بسیاری از صنایع کوچک و بزرگ دیگر را به صورت آنلاین و ساخت سفارشی ترموکوپل و تجهیزات دیگر ابزار دقیق تولید نماید.

ساتراپ دما با ترکیبی از تجربه، کیفیت و خدمات ممتاز و اعتماد شما توانسته است راه حل های جامع و محصول با کیفیت در زمینه اندازه گیری دما، همراهی مطمئن برای کلیه صنایع کشور باشد.