ترموکوپل (Thermocouple) یک سنسور تشخیص دمای ترمو-الکتریکی مدار-بسته شامل دو سیم غیر هم جنس است، که در یک انتها به هم متصل شده‌اند. زمانیکه دما در یک سمت با دما در سمت دیگر تفاوت داشته باشد یک جریان الکتریکی در مسیر برقرار می‌شود.المنت
به یک طرف این اتصال، اتصال گرم و به طرف دیگر آن اتصال سرد گفته می‌شود. سمت گرم داخل یک محفظه محافظ قرار داده شده و در معرض فرایند قرار داده می‌شود.
اگر محل اتصال دو فلز ترموکوپل حرارت داده‌شود، به دلیل اثر ترموالکتریکی در دو سر دیگر آن‌ها که آزاد هستند اختلاف پتانسیلی (ولتاژ) تولید شود. این ولتاژ تابع دما است و با اندازه‌گیری آن، می‌توان دما را اندازه گرفت.
ترموکوپل یک مبدّل (ترانسدیوسر) خودمُولّد است که از اتصال دو فلز ناهم‌جنس تشکیل شده‌است. اتصال سرد بایستی در دمای مرجع قرار داده شود. به عنوان مثال، اتصال مرجع را بایستی در ظرف حاوی یخ در حال ذوب شدن قرار داد. سمت دیگر ترموکوپل بایستی به جسمی که می‌خواهیم دمای آن را اندازه بگیریم، کاملاً جفت شود.
مزیت اصلی ترموکوپل‌ها، محدودهٔ وسیع اندازه‌گیری آن‌هاست که معمولاً از ۱۸۰- تا ۱۸۰۰+ درجه سلسیوس را در برمی گیرد. دیگر مزیت ترموکوپل‌ها، عملکرد خطی آن‌ها در محدوده اندازه‌گیری است.المنت
بررسی ساختمان ترموکوپل
ساختمان ترموکوپل طبق پدیده ای بنام سیبک (Seebeck) عمل می کند. آقای سیبک دانشمندی بود که این پدیده را کشف کرد. به همین دلیل نام او را به افتخارش برای این پدیده انتخاب کردند. بر این اساس ابتدای دو سر، دو فلز نا هم نام را به هم وصل می کنیم. به این قسمت نقطه اتصال گرم یا Hot Junction می گوییم. برای شروع فعالیت ترموکوپل می بایست به نقطه اتصال گرم یا همان سنجش دما حرارت دهیم. این کار سبب ایجاد ولتاژ کمی در دو سر محل اتصال سنسور حرارتی می شود.
در این مقاله از سایت آرین به بررسی کامل ساختمان و اجزای ترموکوپل خواهیم پرداخت.المنت
قطعات ترموکوپل شامل موارد زیر می باشد :
سیم ترموکوپل
سیم یا کابل ترموکوپل برای تولید کاوشگرهای این محصول به منظور حس دما با استفاده از نقطه جبران اتصال سرد (انتهای cjc) استفاده می شود. از طرف دیگر ،همانطور که می دانید ترموکوپل یک سنسور برای اندازه گیری درجه حرارت است ، که از دو فلز متفاوت تشکیل شده است که در انتهای سنجش به یکدیگر وصل می شوند. انواع مختلف ترموکوپل (به عنوان مثال سیم ترموکوپل نوع J یا K) از مخلوط های مختلف فلزات در کابل استفاده می کنند. در انتهای cjc ، مقدار میلی ولت تأمین شده توسط ترموکوپل اختلاف دما در انتهای سنجش را نسبت به انتهای cjc نشان می دهد (که به آن پایان مرجع نیز گفته می شود).المنت
سیم سنس کننده
سیم سنس کننده در انتخاب عناصر ترموکوپل یکی دیگر از موارد مهم است. سیم سنس کننده بیانگر قطر اسمی سیم ترموکوپل است. این محصولات ممکن است در مقیاس های متعدد در دسترس باشند. انتخاب مقیاس شامل موارد زیر است:
8 (قطر اسمی 0.16 در) / 14 (قطر اسمی 0.08 در) / 16 (قطر اسمی 0.064 در) / 18 (قطر اسمی 0.048 در) / 20 (قطر اسمی 0.036 در) / 24 (قطر اسمی 0.022 در)
سیم سنس کننده برای محدود کردن حداکثر دامنه دما شناخته شده است. انتخاب عناصر ترموکوپل با سیمهای با قطر اسمی بزرگتر ، پاسخ آن را در طیف وسیعی از دما افزایش می دهد.
عایق
عایق یا مواد غلاف غالباً سازگاری محیطی ، زمان پاسخگویی و حداکثر دمای کار را مشخص می کنند. مواد عایق باید بر اساس این معیارها انتخاب شود. مواد عایق موجود شامل:
لخت یا بدون عایق / آلومینا / سرامیک / فایبرگلاس / مولایت / PVC /تفلون /اتصال ترموکوپل
عناصر بدون پوشش یک اتصال جوش داده شده دارند که به صورت الکتریکی از مواد غلاف جدا می شوند. عناصر بدون پوشش زمان پاسخ طولانی تری دارند ، اگرچه هنگامی که EMF باعث خواندن درجه حرارت می شود ، دقت بیشتری را به وجود می آورد.المنت
عناصر دیگر سریعترین زمان واکنش را دارند و از محل غلاف جدا می شوند. اتصالات نسبت به شرایط محیطی حساس هستند و به دلیل تماس با مایعات ، آلاینده ها یا سایر مواد اکسید کننده ممکن است خراب شوند.المنت
طریقه ساخت ترموکوپل
انتھای سیم مسی و سیم آھنی را به یکدیگر متصل نمایید. سپس انتھای باز ھر دو سیم را به یک پایه ترمینال وصل کنید. بعد ولت متر را بر روی کمترین میزان درجه اندازه گیری قرار دھید و آن را به ترمینال ھا وصل نمایید. ولت متر باید یک عدد نزدیک به صفر را نشان دھد. در واقع این یک ترموکوپل ساده می باشد و می تواند یک ولتاژ اندک بر اساس اختلاف دما میان ترمینال و انتھای دو سیم که به ھم متصل شده اند به وجود آورد.
زمانی که سر سیم ھا که به ھم متصل شده اند دمایش به طور حدودی با ترمینال برابر باشد، ولتاژی به وجود نمی آید و عددی بر روی ولت متر ایجاد نمی شود.
ترموکوپل ھا از دو فلز مختلف ساخته می شوند و از یک سمت به ھم متصل می گردند و ولتاژی بر اساس درجه حرارت نقطه اتصالشان به وجود می آورند.
شرکت المنت سازی آرین تولید کننده انواع المنت و کنترل دما می باشد.
ترموکوپل
بدون دیدگاه