ترموکوپل

ترموکوپل


عکس: دو نوع المنت حرارتی. 1) نوارهای نیکرومی درخشان درون یک توستر. 2) می توانید به خوبی المنت الکتریکی کویلی را در انتهای این کتری ببینید. این المنت هیچ گاه مانند سیم های توستر با رنگ سرخ نخواهند درخشید زیرا در حالت عادی به آن اندازه داغ نمی شود. ولی، اگر از روی حماقت کتری را بدون آب روشن کنید (که من تصادفا یک بار این کار را کردم)، متوجه می شوید این امکان وجود دارد که المنت کتری با رنگ سرخ بدرخشد. این کار خطرناک و فاجعه بار کتری را برای همیشه از کار انداخت و ممکن بود آشپزخانه را به آتش بکشد.

المنت های اسپیرال، فین دار تمام استیل مدل CODE- DME190 - المنت های حرارتی  دمازا

در برخی از وسایل، المنت حرارتی کاملا قابل مشاهده است؛ در یک توستر الکتریکی، شناسایی باریکه های نیکروم که در دیواره های توستر قرار داده شده اند آسان است زیرا با حرارت سرخ می درخشند. رادیاتورهای الکتریکی (مانند نمونه ای که در تصویر بالا می بینید) حرارت را با میله های سرخ از حرارت تولید می کنند (اساسا المنت های حرارتی سیمی دارای کویل هستند که حرارت را از طریق تابش ارائه می کنند)، در حالی که بخاری های همرفتی عموما دارای المنت های حرارتی مدور هم مرکزی هستند که جلوی یک فن الکتریکی قرار داده شده اند (بنابراین حرارت را سریع تر به واسطه همرفت منتقل می کنند).

برخی از وسایل دارای المنت های آشکاری هستند که با دمای پایین تر کار می کنند و درخششی ندارند؛ کتری های الکتریکی که نیازی ندارند با دمایی فراتر از نقطه جوش آب کار کنند (100°C یا 212°F)، مثال خوبی از این دست هستند. در وسایل دیگر المنت های حرارتی کاملا پنهان هستند، که عموما به خاطر دلایل ایمنی است. دوش های الکتریکی و فرکننده های مو دارای المنت های پنهان هستند و بنابراین (امید می رود) خطر برق گرفتگی وجود ندارد.

عکس: اولین قدم در طراحی یک المنت حرارتی این است که دقیقا بدانید از آن برای چه کاری استفاده خواهد شد. این پنجره عقب قابل حرارت یک خودرو فولکس واگن کمپر قدیمی اساسا یک المنت حرارتی نوع نواری است که به شیشه چسبیده است. ملاحظات طراحی شامل مواردی است از جمله این که اطمینان حاصل شود المنت مانع دید راننده نگردد، برای همیشه به شیشه بچسبد، وقتی حرارت می یابد به شیشه آسیبی نرساند، به اندازه ای قوی باشد که یخ و برف را نسبتا سریع آب کند، و با باتری خودرو (یا منبع برق) قابل تامین نیرو باشد.ترموکوپل

ساخت المنت | فروش المنت | سازنده المنت | سازنده المنت صنعتی | المنت سازی

مطالب ذکر شده باعث می شود المنت های حرارتی بسیار ساده و سرراست به نظر رسند، اما در حقیقت عوامل مختلفی وجود دارد که باید در زمان طراحی مورد توجه مهندسان برق قرار گیرد. تور هگبوم در کتاب عالی خود در این زمینه (نگاه کنید به منابع زیر)، تقریبا 20 تا 30 عامل مختلفی را ذکر می کند که بر عملکرد یک المنت معمول حرارتی تاثیر می گذارد، از جمله موضوعات بدیهی همچون ولتاژ و جریان، طول و قطر المنت، نوع ماده، و دمای کار وسیله. همچنین جنبه های خاصی نیز در رابطه با هر نوع خاص از المنت وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد. برای مثال، در مورد المنت کویل داری که از سیم گرد تهیه شده است، قطر سیم و شکل کویل ها (قطر، طول، پهنا، کشیدگی و مانند آن) جزو مواردی هستند که تاثیری اساسی بر عملکرد دارند. با یک المنت نواری، قطر و پهنای نوار، مساحت سطح، و وزن همگی باید در نظر گرفته شوند.ترموکوپل

المنت سه فاز چیست | صنعتی بلاگ | المنت حرارتی

 آیا المنت حرارتی به مقاومت زیادی نیاز دارد یا باید مقاومت آن کم باشد؟

ممکن است فکر کنید المنت حرارتی باید مقاومت بسیار بالایی داشته باشد – هر چه باشد، این مقاومت آن است که به ماده امکان تولید حرارت را می دهد اما در واقع به این صورت نیست. آن چه تولید حرارت می کند جاری شدن جریان در المنت است و نه میزان مقاومت مورد مواجهه. دستیابی به بیشترین میزان جریان عبوری از المنت حرارتی بسیار مهم تر از عبور دادن جریان از میان مقاومت بسیار بالا. این مسئله ممکن است کمی سردرگم کننده به نظر رسد اما هم به لحاظ ریاضی و هم به لحاظ شهودی به سادگی می توان متوجه آن شد.ترموکوپل

به لحاظ شهودی…

فرض کنید مقاومت المنت حرارتی خود را تا آن جا که می توانسته اید افزایش داده اید – در حقیقت، بی نهایت بزرگ. آن گاه قانون اهم (ولتاژ=جریان×مقاومت یا V=IR) به ما می گوید که جاری شدن جریان از میان مقاومت شما بی نهایت ریز خواهد بود (اگر I=V/R باشد، با نزدیک شدن R به بی نهایت، I هم به صفر میل می کند). شما مقاومتی بسیار عظیم خواهید داشت و نه جریان و بنابراین حرارتی تولید نمی شود. در عین حال، اگر به سمت حدی دیگر پیوستار حرکت کنید و مقاومت را بی نهایت کوچک کنیم، چه اتفاقی می افتد؟ آن گاه مسئله متفاوت خواهد بود. گرچه جریان I ممکن بسیار عظیم باشد، اما R تقریبا صفر است، بنابراین جریان همچون یک قطار سریع السیر بدون توقف به سرعت از المنت عبور می کند بی آن که حرارتی تولید کند.

بنابراین، آن چه در یک المنت حرارتی نیاز داریم، توازنی بین دو انتهای پیوستار است: مقاومت کافی تا حرارت تولید کنید اما نه به طوری که جریان را بیش از حد کوچک کند. نیکروم انتخابی عالی در این زمینه است. مقاومت یک سیم نیکرومی (تقریبا) 100 برابر سیمی مسی (یک رسانای عالی) با همان اندازه است اما تنها 25% بیشتر از یک میله گرافیتی (یک رسانای نسبتا خوب) در همان اندازه است ولی در عین حال مقاومت آن یک میلیون تریلیونم عایق خوبی مانند شیشه است. اعداد خود گویا هستند: نیکروم یک رسانای متوسط با مقاومت معتدل است و به هیچ وجه به یک عایق نزدیک نیست.ترموکوپل

عکس: نمای صفحه کف یک اتوی بخار الکتریکی از بالا در حالی که مخزن آب و سایر متعلقات آن جدا شده است. المنت حرارتی در پایه قرار داده شده است، که یک مخزن فلزی درون تهی است و از آب سرد پر می شود و برای تولید بخار به جوش می آید. دو اتصال الکتریکی به به المنت حرارتی را به رنگ قرمز و آبی درآورده ام. برخلاف آتش الکتریکی ساده ما در عکس بالا، که همیشه با حداکثر نیرو کار می کند، المنت یک اتو باید بین حالت های نیروی کم و زیاد در گردش باشد تا هر دو وضعیت اتو و عدم استفاده را پوشش دهد. وقتی در حال اتوی ماده ای سرد و خیس هستید، نیاز دارید اتو نیروی بیشتری ارائه کند تا بیش از حد سرد نشود. وقتی موقتا در حال استفاده از اتو نیستید، اتو باید نیروی بسیار کمتری تولید کند تا بیش از حد حرارت نیابد و باعث سوختن المنت نشود. چنین اهدافی با یک ترموستات ساده حاصل می شود.ترموکوپل

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *