ترموکوپل

و به سمت سیم ها، جریان می یابد. با بالا تر رفتن دمای محل اتصال دو فلز، ولتاژ تولیدی افزایش می یابد و در حقیقت ترموکوپل در هر دما، ولتاژ معینی تولید می کند و در نتیجه در صورتی که بتوانیم این ولتاژ را به صورت دقیق اندازه گیری کنیم، قادر خواهیم بود دمای محل اتصال را به صورت دقیق اندازه گیری کنیم. ولتاژ تولید شده توسط ترموکوپل بوسیله ترمومتر به دما تبدیل می شود.

                                    

ترموکوپل در حقیقت یک مبدل (ترانسدیوسر) خودمولد است که از اتصال دو فلز ناهم‌جنس تشکیل شده‌است. فلزات ترموکوپلی به‌طور کلی نسبت به قیمت‌شان به دو گروه تقسیم می‌شوند؛ ترموکوپل فلز پایه و ترموکوپل فلزات قیمتی.
مزایای ترموکوپل ها محدودۀ وسیع اندازه‌گیری آن‌هاست که معمولاً از ۱۸۰- تا ۱۸۰۰+ درجه سانتیگراد را در برمی گیرد.

سایر انواع ترموکوپل ها عبارتند از انواع E ؛ T و N که خیلی پر مصرف و رایج در صنعت نمی باشند.

                                                

ترموکوپل ها برای مدت زمان زیادی است که جزء بهترین روش های اندازه گیری دما به حساب می آیند. ترموکوپل ها در صنعت نیز کاربرد فراوان دارند مانند اندازه گیری کردن دمای کوره ها، دمای دودکش، قطع کن گاز شومینه و اجاق گازها، اندازه گیری دمای سیستم های تولید کننده دارو و مواد غذایی و غیره می باشد.

از جمله مهمترین کاربردهای ترموکوپل در صنایع تولید لوزام گازسوز نام برد.بدین ترتیب که از ترموکوپل جهت ایمن سازی تجهیزات گاز سوز در مواردی که شعله گاز به دلایلی (از جمله باد)خاموش می گردد، جهت قطع کردن گاز و جلوگیری از انتشار آن استفاده می گردد.

                                                            

ترموکوپل در شکل های مختلفی تولید می شود که در زیر مشاهده می نمایید:

                                                        

افزایش عمر المنت حرارتی

  استفاده از انواع مختلف المنت حرارتی مانند المنت سرامیکی، میله ای و .. در صنایع و وسایل گرمایشی چند سالی است

بسیار رایج و پرکاربرد است.المنت های حرارتی در زمان کوتاهی گرمای بسیار زیادی تولید کرده و مصرف انرژی پایینی دارند المنت حرارتی در واقع یک یا چند رشته سیم نیمه هادی با مقاومت بسیار بالاست که می تواند شدت جریان های الکتریکی بالا را نیز تحمل کند.

بیشتر المنت ها از از نیکل یا کروم ساخته می شوند و عبور جریان در آن ها گرما تولید می کند.از المنت ها در قطعات مختلف و مکان های مختلفی مانند استخرها، کوره ها، مخازن نگه داری مایعات، آبگرمکن، سماور برقی و … استفاده می شود.

المنت حرارتی در انواع و مدل های مختلفی با توجه به کاربردی که دارند ساخته می شوند.

المنت حرارتی در واقع سیمی است که خاصیت داغ شوندگی دارد ، در زمان کوتاهی گرمای زیادی تولید می کند و مصرف انرژی پایینی دارد ، دارای مقاومت الکتریکی بالایی است و وظیفه اصلی آن کنترل حرارت الکتریکی است .

به دور یک استوانه عایق نارسانا از جنس سرامیک یا خاک نسوز پیچیده شده است و گرما با گذشتن جریان برق از آن تولید می شود . مقاومت های المنت حرارتی از جنس کروم و نیکل ( نیکروم ) با توان های مختلف در بازار عرضه می شود .  

کاربرد المنت حرارتی در صنعت

المنت سرامیکی-از سیم المنت به تنهایی نمی توانیم به صورت مستقیم استفاده کنیم چون اتصال الکتریکی ( احتمال برق گرفتگی ) وجود دارد و همچنین انتقال دما کند صورت می گیرد که باعث شکستگی سیم المنت می شود ،

سیم المنت را با توجه به نوع استفاده آن درون روکش های عایق شده قرار می دهند که این روکش ها کار انتقال دهی دما را بهتر می کنند و احتمال اتصال الکتریکی و خطر برق گرفتگی را به صفر می رسانند .  

افزایش طول عمر المنت های حرارتی

المنت ­های گرمایش الکتریکی در انواع مختلفی شامل نواری، میله ­ای و کویلی عرضه شده و از آلیاژهایی مانند نیکل-کروم، آهن-کروم-آلومینیوم و فلزات نسوز ساخته می­شوند. همان­طور که دانیل هرینگ در مقاله ای در مجله گرمایش صنعتی عنوان کرده است،

برخی مسائل رایج مربوط به المنت ­های الکتریکی شامل خوردگی سبز که نوعی از خوردگی در آلیاژ ۲۰-۸۰ می­ باشد، نرم شدن یا ذوب شدن به دلیل دماهای بالا و قرار گرفتن در معرض کربن به میزان زیاد و همچنین ذوب یوتکتیک که در حضور گوگرد به وجود می­ آید، می­ شوند.

به­ منظور جلوگیری از وقوع هر یک از این مسائل، باید مطمئن شوید که المنت گرمایی شما به ­طور منظم چک و نگهداری می­ شود. نکته آخر آنکه ، اگر به دنبال به­ کارگیری المنت­ های گرمایش الکتریکی در خانه خود هستید، منطقی است ب

ه این نتیجه برسید که این موضوع هزینه قبض برق شما را تا حدی بالا می­ برد. شما می ­توانید با دنبال کردن راهکار هایی برای المنت های حرارتی خود را عمر آن ها را طولانی­ تر کنید.  

راهکار های موثر برای افزایش طول عمر المنت های حرارتی

۱- توجه کنید که به ازای هر ۱ درصد افزایش ولتاژ، نتیجه ۲ درصد افزایش توان مصرف برق خواهد بود. این امر به­ طور ویژه ­ای مهم است چراکه اکثر تأسیسات برق در ایالات ‌متحده می­ تواند تا ±۱۰% ولتاژ اسمی نوسان داشته باشند.

در صورت خرید یک کوره الکتریکی جدید، حتماً ولتاژ مجموعه خود را به­ طور دقیق اندازه ­گیری کرده و این مورد را به تولیدکننده اصلی تجهیزات منتقل کنید تا آن­ها طراحی خود را بر این اساس انجام دهند. 2- فضای کافی برای انبساط و انقباض بگذارید.

اگر یک المنت باید بین دو ترمینال­ بسته شود، بر آن نظارت داشته باشید تا اطمینان حاصل شود که تاب برداشتن یا خزش (حرکت تحت وزن خود در طول زمان) بیش ‎ازحد‎ تأثیر منفی بر عملکرد المنت یا تجهیزات نخواهد داشت.(المنت سرامیکی)

3- با توجه به خاصیتی که (فلزی) عناصر گرمایشی دارند، لازم است در هنگام ذخیره قطعات پس از حمل و نقل یا هنگام تعمیر، از آلودگی یا صدمه دیدن در هوا جلوگیری شود. مناسب ترین محیط برای همه عناصر – از جمله کارتریج ها یا ترموکوپل ها – یک محل خشک و خنک است.

دلیل این امر در واقعیت این است که بیشتر آلیاژهای درگیر با عناصر گرمایشی در معرض زنگ زدگی در معرض محیط های مرطوب و رطوبت سنگین قرار دارند. بدین معنی که با تشکیل اکسید طبیعی که هنگام گرم شدن عنصر رخ می دهد، تداخل دارد. 4- عایق بندی مناسب

باعث حفظ عملکرد المنت های حرارتی می شود. بدین معنی که مواد عایق کاربردی درخرید المنت‌ حرارتی که به عنوان بستر سیم ‌های گرمایشی مطرح‌ اند و نقش انتقال ‌دهنده حرارتی را بر عهده دارند

باید از مقاومت الکتریکی بسیار بالا و انتقال حرارت خوب برخوردار باشند. امروزه بهترین ماده عایق که شرایط بالا را دارد، اکسید منیزیمMgO است.(المنت سرامیکی)

5- هر زمان که هر نوع عنصر حرارتی ای نیاز به تعمیر یا بررسی پیدا کرد، باید لوازم را بعد از تعمیر یا تعویض تمیز کنید. چرا که با گذشت زمان رسوباتی روی المنت ها انباشته میشود. که این رسوبات از انتقال مناسب گرما جلوگیری میکنند.

برای جلوگیری از این مشکل باید زمانی را به تمیز کردن المنتهای [عناصر] حرارتی اختصاص دهید و هرگونه رسوبی را که مانع انتقال گرما میشود پاک کنید.

نتیجه گیری

بنابراین اگر می خواهید طول عمر المنت های حرارتی را به حداکثر برسانید، باید مرتباً عملکرد آنها را بررسی کنید تا از کارکرد درست آنها اطمینان حاصل نمایید. حفظ استانداردهای بالای کاری با انجام بازرسی دوره ای ساده تر می شود و خطر آسیب دیدگی را به حداقل می رساند.