ترموکوپل

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
ترموکوپلی که با کالیبره کردن یک مولتی‌متر دمای اتاق را به °C نشان می‌دهد.

ترموکوپل یکی از انواع مولد برق است. ترموکوپل دو فلز غیرهم‌جنس است که از یک طرف به‌هم متصل‌اند. برای تولید برق باید محل اتصال دو فلز را حرارت داد. در این صورت در دو سر دیگر که آزاد هستند برق تولید می‌شود. البته برقی که به این صورت تهیه می‌شود بسیار کم است. به این صورت که وقتی به محل اتصال این دو مفتول حرارت داده شود، اختلاف پتانسیلی در دو سر این مفتول‌ها بوجود می‌آید. این اختلاف پتانسیل تابع میزان حرارت اعمال شده‌است و بنابراین با بررسی میزان ولتاژ خروجی می‌توان درجه حرارت اعمال شده به ترموکوپل را تشخیص داد.

ترموکوپل یک ترانسدیوسر خود مولد است که از ایجاد دو یا چند اتصال بین فلزات با جنس متفاوت تشکیل شده‌است. بایستی توجه داشت که یک اتصال (اتصال سرد) بایستی دردمای مرجع قرار داده شود. به عنوان مثال اتصال مرجع را بایستی درظرف حاوی یخ در حال ذوب شدن نصب کرد. اتصال دیگر ترموکوپل بایستی به جسمی که می‌خواهیم دمای آن را اندازه بگیریم، کاملاً متصل شود. فلزات ترموکوپلی به طور کلی نسبت به قیمتی که دارند به دو گروه جداگانه تقسیم می‌شوند. این دو گروه تر موکوپل به ترموکوپلهای فلزپایه و ترموکوپلهای فلزات قیمتی معروفند.

امتیاز عمدة ترموکوپلها محدودة وسیع اندازه گیری آنهاست که به طور اسمی از ۱۸۰- تا ۱۸۰۰+ درجه سانتیگراد را در برمی گیرد. دیگر امتیاز ترموکوپلها، عملکرد خطی آنها در محدوده اندازه گیری است.

اگر قسمت کوچکی نوک جوشکاری شده ترموکوپل برداشته شده و ترموکوپل داخل خط لوله جاسازی شود، دمای سیال جاری درداخل لوله، بدون هیچگونه زحمتی قابل اندازه گیری است. این نوع سنسورها در بازار موجود هستند و غالباً جهت اندازه گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ترموکوپل‌ها دارای تیپ‌های متنوع برای اندازه گیری دما می‌باشند بطور مثال تیپ‌های R - S - B با قابلیت اندازه گیری دما در محدوه ۲۰۰- الی ۱۸۰۰ و تیپهای L - K- J با قابلیت اندازه گیری دما در محدوده ۱۸۰- الی ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد بکار می‌روند. ولتاژ بوجود آمده در دوسر انتهایی ترموکوپل در هر صورت میلی ولت ورفتار الکتریکی هر ترموکوپل بسته به نوع آلیاژ سیم‌های آن تابع جداول استانداردی است که معمولاً در استانداردهای کشورهای مختلف تعریف و تقریباً در هر تیپ منبطق بر یکدیگر است. یکی از انواع معمول آن ترکیب آلیاژکروم و نیکل می‌باشد. معمولاً جهت جلوگیری از آسیب دیدن ترموکوپل آن را درون غلاف فلزی یا سرامیکی قرار می‌دهند. روش جوشکاری دوسر ترموکوپل تابع ضوابط خاصی است بطوری که نباید در حین عملیات جوشکاری فلز یا احیاناً نیمه‌هادی دیگری در فرایند جوش دخالت نماید در غیر اینصورت رفتار ترموکوپل هرگز رفتار استاندارد تعریف شده تابع جداول مربوطه نخواهد بود.
ترموکوپها همواره پس از گذشت سالیان متمادی از بهترین سنسورها برای اندازه گیری دما می‌باشند زیرا با نقطه مورد نظر تماس برقرار نموده و دما را بصورت پتانسیل الکتریکی انتقال می‌دهند و ولتاژ با اتصال به اندیکاتور اندازه گیری و به صورت دما تحت تبعیت از جداول مورد بحث مشابه سازی شده و نمایش داده می‌شود. از این دستگاه برای اندازه گیری دماهای بالا(مثلاً در کوره‌های پخت محصولات سرامیکی)استفاده می‌شود. ترموکوپل‌ها اصولاً در دمای پایین داری دقت لازم نیستند ولی جهت سنجش دماهای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد یکی از گزینه‌های خوب می‌باشند.

ترموکوپلها در صنعت دارای کاربردهای بسیار زیادی هستند. از جمله مهمترین کاربردهای ترموکوپل در صنایع را می توان 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 می‌گردد، جهت قطع کردن گاز و جلوگیری از انتشار آن استفاده می‌گردد. ترموکوپل به دلیل ایجاد ولتاژ و جریان الکتریسته در اثر دریافت حرارت، وسیله بسیار مفیدی در کنترل حرارت یا استفاده بعنوان کنترلر می‌باشد. از جمله کاربردهای آن، به عنوان انواع [قطع کننده جریان گاز] می‌باشد.

مقایسه انواع ترموکوپل‌ها[ویرایش]

نوع محدوده دما C° (پیوسته) محدوده دما C° (کوتاه مدت) تلورانس کلاس یک (C°) تلورانس کلاس دو (C°) کد رن IEC کد رنگ BS کد رنگ ANSI
K ۰ تا +۱۱۰۰ −۱۸۰ تا +۱۳۰۰ ±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵
±0.004×T بین ۳۷۵ و 1000
±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳
±0.0075×T بین ۳۳۳ و 1200
IEC Type K Thermocouple.svg
BS Type K Thermocouple.svg
MC 96.1 K Thermocouple Grade Color Code.svg
J ۰ تا +۷۵۰ −۱۸۰ تا +۸۰۰ ±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵
±0.004×T بین ۳۷۵ و 750
±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳
±0.0075×T بین ۳۳۳ و 750
IEC Type J Thermocouple.svg
BS Type J Thermocouple.svg
MC 96.1 J Thermocouple Grade Color Code.svg
N ۰ تا +۱۱۰۰ −۲۷۰ تا +۱۳۰۰ ±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵
±0.004×T بین ۳۷۵ و 1000
±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳
±0.0075×T بین ۳۳۳ و 1200
IEC Type N Thermocouple.svg
BS Type N Thermocouple.svg
MC 96.1 N Thermocouple Grade Color Code.svg
R ۰ تا +۱۶۰۰ −۵۰ تا +۱۷۰۰ ±۱٫۰ بین ۰ و ۱۱۰۰
±[1 + 0.003×(T − 1100)] بین ۱۱۰۰ و 1600
±۱٫۵ بین ۰ و ۶۰۰
±0.0025×T بین ۶۰۰ و 1600
BS Type N Thermocouple.svg
BS Type R Thermocouple.svg
تعریف نشده.
S ۰ تا ۱۶۰۰ −۵۰ تا +۱۷۵۰ ±۱٫۰ بین ۰ و ۱۱۰۰
±[1 + 0.003×(T − 1100)] بین ۱۱۰۰ و 1600
±۱٫۵ بین ۰ و ۶۰۰
±0.0025×T بین ۶۰۰ و 1600
BS Type R Thermocouple.svg
تعریف نشده.
T −۱۸۵ تا +۳۰۰ −۲۵۰ تا +۴۰۰ ±۰٫۵ بین −۴۰ و ۱۲۵
±0.004×T بین ۱۲۵ و 350
±۱٫۰ بین −۴۰ و ۱۳۳
±0.0075×T بین ۱۳۳ و 350
IEC Type T Thermocouple.svg
BS Type T Thermocouple.svg
MC 96.1 T Thermocouple Grade Color Code.svg
E ۰ تا +۸۰۰ −۴۰ تا +۹۰۰ ±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵
±0.004×T بین ۳۷۵ و 800
±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳
±0.0075×T بین ۳۳۳ و 900
IEC Type E Thermocouple.svg
BS Type E Thermocouple.svg
MC 96.1 E Thermocouple Grade Color Code.svg

جستارهای وابسته[ویرایش]

پیوند به بیرون[ویرایش]

جستجو در ویکی‌انبار در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ ترموکوپل موجود است.