ترموکوپل

ترموکوپل


ترموکوپل

بررسی سیم ترموکوپل و سنسورهای حرارتی

بررسی سیم ترموکوپل و سنسورهای حرارتی

ترموکوپل از دو سیم فلزی متفاوت ساخته می¬شود. این دو سیم بهم متصل می شوند تا یک اتصال سنجشگر دما را بسازند. هر سیم از یک فلز یا آلیاژ فلزی خاص ساخته می شود. به عنوان مثال، هادی مثبت (+) یک ترموکوپل نوع K از آلیاژ کروم/نیکل، که کرومل نامیده می شود، و هادی منفی آن (-) از آلیاژ آلومینیوم/نیکل، که آلومل نامیده می شود، ساخته می-شود. سیمی که در ساخت ترموکوپل بکار می¬رود سیم ترموکوپل نامیده می شود.ترموکوپل

همانطور که در شکل زیر نمایش داده شده است، وقتی اتصال سنجشگر (اتصال داغ) در دمای متفاوتی از اتصال مرجع (اتصال سرد) قرار دارد، به علت اثر سیبک (یا اثر ترموالکتریک) ولتاژی در مدار ترموکوپل تولید می¬شود. این اثر را می توان همچون باتری کوچکی فرض کرد که ولتاژ خروجی آن متناسب با دمای اتصال سنجشگر است. ولتاژ تولیدی در مقیاس میلی ولت (mV) است؛ البته، اندازۀ این ولتاژ برای هر نوع ترموکوپل متفاوت است. این ولتاژ توسط دستگاه های الکترونیکی که آن را به دما تبدیل می کنند، اندازه گیری می شود.ترموکوپل

سیم ترموکوپل و سنسورهای حرارتی

 اتصال سنجشگر

اتصال سنجشگر سه نوع اصلی دارد. اتصال سنجشگر روباز که هیچ گونه روکش محافظی ندارد. اتصال به بدنه که یک روکش فلزی محافظ، مثلاً از جنس فولاد ضد زنگ، دارد. این روکش مواد هادی و عایق را در بر می گیرد. این نوع اتصال نسبت به اتصال روباز از نظر فیزیکی بادوامتر است و مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد. اتصال غیر بدنه مشابه اتصال به بدنه است جز اینکه سیم های ترموکوپل آن از نظر الکتریکی به روکش فلزی متصل نمی شوند. این نوع اتصال در برابر تداخل الکترومغناطیسی حفاظت بهتری دارد.ترموکوپل

اتصال مرجع

همانطور که پیشتر اشاره شد، در ترموکوپل به یک اتصال مرجع (یا اتصال سرد) نیز نیاز است. از آنجاییکه ابزار اندازه گیری ولتاژی را می خواند که متناسب با اختلاف دما بین اتصال سنجشگر و اتصال مرجع است، لازم است دمای اتصال مرجع مشخص باشد تا دمای اتصال سنجشگر تعیین شود. در عمل، اتصال سنجشگر را معمولا در دستگاه اندازه گیری دما یا کنترل فرآیند قرار می دهند. در نتیجه، اتصال مرجع اغلب از دید کاربر «ناپیدا» است. ترموکوپل به سیم رابط متصل می شود و سیم رابط به دستگاه کنترل فرآیند وصل می گردد.ترموکوپل

انواع ترموکوپل

در مشخصات صنعتی، انواع مختلف ترموکوپل­ها و سیم­های ترموکوپل با حروف انگلیسی مشخص می­شود. برخی از انواع متداول عبارتند از K، J، T و E. ترموکوپل­های مختلف بازه­های دمای مختلفی دارند و از هر نوع ترموکوپل در بازۀ دمایی خودش می­توان استفاده کرد. ساختار شیمیایی هر آلیاژ ترموکوپل، میزان مجاز خطای دما، و کدهای رنگی  هر نوع ترموکوپل در استاندارد ISA/ANSI MC96.1 تعریف می­شود. مسئلۀ مهمی که از نقطه­ نظر کاربردی باید به خاطر داشت این است که نوع سیم ترموکوپل باید با نوع ترموکوپل مطابقت داشته باشد.ترموکوپل

سیم رابط ترموکوپل

برای متصل کردن اتصال سنجشگر به دستگاه اندازه­گیری دما یا کنترل فرآیند از سیم رابط ترموکوپل استفاده می­شود. این سیم­ها انواع مختلفی دارند، مانند KX، JX، TX و EX. طول سیم رابط می­تواند صد یا حتی هزار فوت باشد. شرایط دمایی یا محیطی که معمولا سیم رابط در معرض آن قرار می­گیرد نسبت به اتصال سنجشگر خفیف­تر است. در نتیجه، گرید {درجه} سیم رابط برای دمای بیشتر از F 400 (C 200) کالیبره نمی­شود. همچنین از موادی با درجه­بندی دمای کمتر به عنوان عایق یا پوشش سیم رابط استفاده می­شود. از آنجاییکه سیم رابط سیگنال­هایی با ولتاژ کم را به دستگاه اندازه­گیری منتقل می­کند، اغلب باید روکش داشته باشد..ترموکوپل

کابل RTD

بجز ترموکوپل از ابزارهای دیگری نیز برای اندازه­گیری دما استفاده می­شود، مانند RTD (آشکارساز دمای مقاومتی). در کابردهایی که دما بیشتر از  650 است، از ترموکوپل استفاده می­شود. در دمای پایین­تر از این رقم از RTD استفاده می­شود؛ RTD سازوکار عملکردی ساده­تر و حساسیت و پایداری بیشتری دارد. البته ترموکوپل­ زمان پاسخ بهتری دارد. RTD یک مقاومت خاص است که مقدار مقاومت آن بر حسب دما به شکلی مشخص تغییر می­کند. RTD از طریق کابل اندازه­گیری مسی معمولی به دستگاه اندازه­گیری دما یا کنترل فرآیند متصل می­شود. برای متصل کردن RTD به سیم ترموکوپل نیازی نیست.

کابل RTD همان کابل استاندارد اندازه­گیری با هادی­های دوتایی، سه ­تایی یا چهارتایی یا احتمالا دسته­های زوجی/سه­­ تایی/چهارتایی (بسته به نوع RTD مورد استفاده و تعداد دستگاهی که رصد می­شوند) است. برای مصونیت در برابر نویز معمولا از روکش جداگانه یا گروهی استفاده می­شود.ترموکوپل

المنت آرین در زمینه تولید انواع المنت های صنعتی و حرارتی و برودتی  المنت های فلنج دار میله ای فشنگی حلقه ای سرامیکی ضد اسید و تیتانیوم و…

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.