حتماً تاکنون نام ترموکوپل را شنیده‌اید و یا در بعضی از دستگاه‌ها آن را دیده‌اید و تا حدودی با طرز کار این ابزار آشنایی دارید. ترموکوپل یکی از ابزار رایج در دستگاه‌ها و تجهیزات صنعتی است که وظیفه آن اندازه‌گیری دما می‌باشد. ما در این مطلب سعی می‌کنیم بیشتر به عملکرد و مکانیسم ترموکوپل بپردازیم و شما را با انواع مختلف این ابزار که در بسیاری از دستگاه‌ها کاربرد دارد آشنا کنیم. زیرا برای خرید ترموکوپل مناسب لازم است با مدل‌های مختلف آن مانند ترموکوپل در تیپ‌های مختلف و همچنین ترموکوپل کوره آلومینیوم، ترموکوپل ذوب و .. آشنا باشید. در انتها نیز شرکت پایاسنس را به شما معرفی خواهیم کرد که در زمینه تولید و فروش ترموکوپل در انواع مختلف فعالیت دارد و می‌تواند این ابزار را در مدل‌های گوناگون در اختیار مصرف‌کنندگان قرار دهد.
ترموکوپل چیست؟
ترموکوپل Thermocouple ابزاری است که بر اساس پدیده سیبک Seebeck طراحی شده و عملکرد سیبک نیز به گونه‌ای است که اختلاف دما بین دو نقطه را تبدیل به ولتاژ می‌کند. اما در یک تعریف کلی ترموکوپل به ابزاری گفته می‌شود که مانند یک سنسور در اندازه‌گیری دما عمل می‌کند. ساختار ترموکوپل به این صورت است که دو فلز غیرهمجنس در تولید آن‌ها به کار برده می‌شود و هر گونه تغییرات دما، سطح ولتاژ تولید شده در دو سر فلزها را تغییر می‌دهد و همین تغییر سطح در ولتاژ، میزان اندازه‌گیری ترموکوپل از دمای حاصل شده خواهد بود.
همچنین نوع فلزی که در ساخت ترموکوپل مورد استفاده قرار می‌گیرد، انواع ترموکوپل مانند ترموکوپل کوره آلومینیوم، ترموکوپل ذوب، ترموکوپل یکبار مصرف و ترموکوپل تیپ‌های k، s، b و j را پدید می‌آورد که در ادامه به معرفی بیشتر آن خواهیم پرداخت.
فلزاتی که عموماً در ساخت انواع ترموکوپل به کار می‌رود نیز شامل آهن، مس، نیکل، کروم و کنستانتان می‌شود ولی می‌توان گفت از آن‌ها به صورت غیرمستقیم و به صورت آلیاژ ترکیب شده استفاده می‌شود و به ندرت شاهد تولید این ابزار از هر فلز به طور مستقیم هستیم.
نحوه عملکرد ترموکوپل
همان طور که پیشتر اشاره کردیم هنگامی که حرارت به محل اتصال دو فلز غیرهمجنس می‌رسد، جریانی ضعیف تولید شده و به سیم‌ها انتقال می‌یابد، هنگامی که این دما افزایش یابد ولتاژ تولید شده نیز افزایش پیدا می‌کند. این ابزار با قابلیتی که دارد می‌تواند در هر دما ولتاژ مشخصی را تولید نماید، به طوری که با اندازه‌گیری این ولتاژ می‌توان دمای محل اتصال را به طور دقیق اندازه گیری کرد.
آشنایی با انواع ترموکوپل
پیش از آن که به معرفی مدل‌های مختلف ترموکوپل بپردازیم لازم است به این نکته اشاره کنیم که به کارگیری ترموکوپل از آن جهت در تجهیزات صنعتی اهمیت دارد که می‌توان گستره دمایی وسیعی تا 1700 درجه سانتی‌گراد را با استفاده از آن اندازه‌گیری نمود. این ابزار در مدل‌های مختلفی تولید شده که این تفاوت نیز به دلیل نوع آلیاژی است که در سیم‌های آن به کار رفته و هر کدام کارایی خاصی دارند و ما در ادامه به بررسی هر یک خواهیم پرداخت.
- ترموکوپل تیپ k
این نوع ترموکوپل از پر استفاده‌ترین انواع آن می‌باشد زیرا محدوده دمایی بالایی بین 180 تا بالای 1300 درجه سانتی‌گراد را ساپورت می‌کند، ضمن آن که در مقابل قابلیتی که دارد عمر طولانی و قیمت ارزانی هم دارد. در ساخت این محصول از آلیاژ نیکل- کروم و همچنین آلیاژ نیکل- منگنز-سیلیکون و آلومینیوم استفاده شده است. ترموکوپل نوع k عموماً در سه مدل فلنچ دار و کلگی‌دار و سیمی تولید می‌شود که البته نوع آن می‌تواند محدوده دمایی مختلفی را مورد سنجش قرار دهد بنابراین صرف اینکه ترموکوپل تیپ k برای کار شما مناسب خواهد بود یا خیر پرسشی است که متخصصان این حوزه می‌توانند به آن پاسخ دهند.
مزایای ترموکوپل تیپ K
- پایداری و دوام بالا
- تبدیل emf به دما با خطی سازی مناسب
- در برابر اکسید شدن مقاوم است
- ترموکوپل تیپ S
در ساخت سیم‌های ترموکوپل تیپ s از فلز پلاتین و آلیاژ پلاتین- رادیوم استفاده شده و می‌تواند برای اندازه‌گیری گستره دمایی تا 1600 درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار گیرد به طوری که در این رنج دمایی یکی از پر مصرف‌ترین ترموکوپل‌ها همین مدل تیپ S است که در برخی موارد داخل یک غلاف سرامیکی قرار می‌گیرد.
- ترموکوپل تیپ b
این محصول با سیم‌هایی از آلیاژ پلاتین- رادیوم تولید می‌شود که دو سر آن آلیاژی یکسان دارد. ترموکوپل تیپ b یکی دیگر از شاخه های پرکاربرد سنسورهای ترموکوپل است. ترموکوپل تیپ b دارای سنسورهایی است که می‌تواند دمای بین 0 تا 1820 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری نماید و به همین دلیل از ترموکوپل تیپ b در تجهیزات و دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شود و به جهت مصرف بالا شرکت‌های زیادی آن را تولید می‌کنند.
مزیت استفاده از ترموکوپل تیپ b
- مقاومت مکانیکی بالا
- دقت و ثبات بالا در دماهای زیاد
- مقاومت در برابر فشار
- پاسخ دهی سریع در دمای بالا
- متریال با کیفیت
- ترموکوپل تیپ j
این ابزار نیز یکی دیگر از ترموکوپل‌هایی است که برای تشخیص و اندازه‌گیری دما در دستگاه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و دو سیم آن از آهن و آلیاژ نیکل- مس ساخته می‌شود. ترموکوپل تیپ j می‌توانند دمایی بین منفی 180 تا مثبت 750 درجه سانتی‌گراد را مورد تشخیص و اندازه‌گیری قرار دهند. تنها موضوعی که در مورد استفاده از ترموکوپل تیپ j باید مورد توجه قرار گیرد این است که به جهت آن که یک سر آن از آهن تولید شده در مکان‌های مرطوب که احتمال اکسید شدن آن وجود دارد، نباید مورد استفاده قرار گیرد. این نوع ترموکوپل با دو غلاف فلزی و سرامیکی تولید می‌شود که می‌توان متناسب با نوع دستگاه و تجهیزات از آن استفاده کرد.
- ترموکوپل تیپ r
این نوع ترموکوپل نیز در بیشتر تأسیسات و پروژه‌ها قابل استفاده است و یک سیم آن از فلز پلایتین و سیم دیگر از آلیاژ پلاتین-رادیوم تولید شده است. ترموکوپل تیپ r می‌تواند محدوده دمائی بین منفی 270 درجه سانتی‌گراد تا مثبت 1300 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری نماید. این نوع ترموکوپل به جهت آن که در مقابل اکسید شدن مقاوم است، می‌تواند در مناطق و جاهای مرطوب عملکردی بهتر از ترموکوپل تیپ k داشته باشد.
پس از معرفی چند نمونه از پر استفاده‌ترین ترموکوپل‌های تولید شده که در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارند ممکن است این سؤال برای مصرف کنندگان پیش آید که برای خرید ترموکوپلی که مناسب برای کوره‌های ذوب باشد بهتر است چه نوع آن را انتخاب نماییم؟ ما در ادامه به معرفی ترموکوپل ذوب و به خصوص ترموکوپل کوره آلومینیوم که برای ذوب این فلز مناسب باشد خواهیم پرداخت.
ویزگی‌های ترموکوپل ذوب چیست؟
ترموکوپل ذوب یا smelting thermometer نیز یکی از ترموکوپل‌هایی است که در مطالب پیشین به معرفی آن پرداخته‌ایم اما این مدل ترموکوپل بیشتر برای اندازه‌گیری دمای فلز مذاب مورد استفاده قرار می‌گیرد و به جهت آن که در کوره‌ها کاربرد دارد لازم است از آلیاژ مناسب و مقاومی تولید شده باشد. ترموکوپل ذوب باید بتواند محدوده دمایی بین منفی 180 درجه تا 1800 درجه سانتی‌گراد را مورد سنجش و اندازه‌گیری قرار دهد. یکی از ترموکوپل‌هایی که در این حوزه مورد استفاده قرار می‌گیرد، ترموکوپلی است که باید برای کوره آلومینیوم مناسب باشد. در ادامه به ترموکوپل‌هایی که برای این منظور مناسب است اشاره خواهیم کرد.
ترموکوپل کوره آلومینیوم چه ویژگی‌هایی باید داشته باشد؟
برای اندازه‌گیری دمای داخل کوره می‌توان از ترموکوپل‌های گوناگون جی، ال، آر، کی، اس و بی استفاده کرد. تمامی این ترموکوپل‌ها نیز همان طور که پیشتر اشاره کردیم از جنس سرامیکی (آلومینایی و مولایتی)، فلزی ( از جنس فولاد زنگ نزن و فولاد نسوز) و سیلیکونی در ابعاد و اندازه‌های مختلف تولید شده‌اند.
برای اندازه‌گیری دمای مواد مذاب می‌توان از ترموکوپل‌های پرتابل و ثابت استفاده کرد، از آن جا که فلزات مختلف در دمایی بین 700 تا 800 درجه سانتی‌گراد به دمای ذوب می‌رسند، ترموکوپل‌هایی که با غلافی از جنس استیل تولید شده باشند، نمی‌توانند در این دما تاب بیاورند زیرا آلومینیوم نیز در شرایط ذوب، خوردگی زیادی ایجاد می‌کند. بنابراین بهتر است ترموکوپل کوره آلومینیوم از ترموکوپل تیپ k انتخاب شود. علاوه بر این برای اندازه‌گیری دمای مواد مذاب می‌توان از ترموکوپل یکبار مصرف نیز استفاده کرد. این نوع از ترموکوپل‌ها را تنها یکبار می‌توان مورد استفاده قرار داد. نحوه استفاده از ترموکوپل یکبار مصرف به این صورت است که می‌توان آن را به سر یک لنس وصل کرده و آن را برای مدت 2 الی 7 ثانیه وارد مواد مذاب نمود. همین چند ثانیه کافیست تا ترموکوپل یکبار مصرف بتواند دمای مواد مذاب را اندازه‌گیری نماید.
شرکت پایاسنس
چنانچه در حوزه صنایع مختلف فعالیت دارید، می‌دانید که برای خرید محصولات و دستگاه‌هایی که در این صنایع به کار می‌روند و به عنوان ابزار دقیق عمل می‌کنند باید نوعی از آن‌ها را تهیه کنید که علاوه بر دقت زیاد از طول عمر و مقاومت بالایی نیز برخوردار باشند. به همین منظور لازم است این نوع ابزار و تجهیزات را از مجموعه‌هایی خریداری نمایید که آن را با کیفیت بالایی تولید کرده‌اند. شرکت پایاسنس یکی از شرکت‌هایی است که با بهره‌مندی از تیم متخصص و آگاه توانسته ابزارهای متنوعی از جمله انواع ترموکوپل، المنت‌های حرارتی و... را برای استفاده در صنایع مختلف تولید نماید. شرکت پایاسنس روی تمامی محصولات خود آزمایش‌های مختلف کنترل کیفی را انجام می‌دهد به طوری که می‌توانید با خیالی آسوده و اطمینان از دقت این دسته از محصولات از آن‌ها استفاده نمایید.
شرکت پایاسنس که در زمینه فروش ترموکوپل در انواع گوناگون نیز فعالیت دارد می‌تواند مدل‌های مختلف این محصول مانند مدل فلزی، سرامیکیو .. را در انواع ترموکوپل تیپ k و ترموکوپل تیپ s و همچنین ترموکوپل مذاب مانند ترموکوپل کوره آلومینیوم و همچنین ترموکوپل یکبار مصرف را در اختیارتان قرار دهد.
برای انتخاب و خرید ترموکوپل مناسب می‌توانید سری به سایت شرکت پایاسنس به آدرس الکترونیکی www.payasense.com بزنید و با کسب اطلاع از محصولات موجود، ترموکوپل مورد نیاز خود را خریداری نمایید. برای دریافت مشاوره و راهنمایی نیز می‌توانید از تیم متخصص شرکت پایاسنس کمک بگیرید.
