ترموکوپل

انواع ترموکوپل

ترموکوپل ها در ترکیب های متنوع از فلزات و کالیبراسیون ها موجود هستند. رایج ترین آنها، ترموکوپل های “فلز پایه” هستند که به اسم های N, T, E, J, K شناخته می شوند. همچنین ترموکوپل های دارای کالیبراسیون های با دمای بالا که به آنها ترموکوپل های فلز قیمتی گفته می شود و انواع GB, C, S, R هستند.

نوع K (نیکل- کروم/ نیکل- آلومل)

• رایج ترین نوع ترموکوپل است. وسیع ترین محدوده اندازه گیری دما (از 200- تا 1260 درجه سانتی گراد) را دارد.
• حساسیت این سنسور 41 میکرو ولت بر درجه سانتی گراد است.
• این نوع، برای شرایط غیر خلا، عملکردی مناسب دارد.

نوع J (آهن/ کنستانتان)

• ترموکوپل کم هزینه و کاربردی است.
• محدوده دمایی بین 210- تا 750 سانتی گراد دارد.
• حساسیت 50 میکرو ولت بر درجه دارد.
• دارای محدوده دمایی کمتر و طول عمر ک.تاهتری نسبت به نوع K دارد.
• مناسب برای جوهای اکسید کننده است.

نوع T (مس/کنستانتان)

• برای اندازه گیری دمای پایین مناسب است.
• 43 میکرو ولت بر درجه سانتی گراد حساسیت دارد.
• محدوده دمایی این نوع، بین 200- تا 350 درجه سانتی گراد است.
• این ترموکوپل همانند نوع J برا جو اکسید کننده مناسب است.

نوع E (نیکل-کروم/کنستانتان)

• این نوع ترموکوپل دقت بیشتر و سیگنال قوی تر نسبت به نوع K و J دارد.
• محدوده دمایی آن متوسط است.
• این نوع نسبت به انواع ترموکوپل ها، بالاترین اختلاف پتانسیل را در هر درجه ایجاد می کند.
• محدوده دمایی این نوع بین 270- تا 870 سانتی گراد است.
• توانایی فعالیت در محیط های خلا یا اکسیژن کم و محیط های گوگردی را ندارد.
• از لحاظ هزینه این نوع، از انواع J و K بیشتر است.

نوع N (نیکروسیل/نیسیل)

• دقت و محدوده دمایی این نوع، شبیه نوع K است.
• حساسیت آن کمی کمتر از ترموکوپل نوع K است (39 میکروولت در درجه سانتی گراد)
• در شرایط با اکسیژن کم جایگزین مناسبی برای نوع K است.
• برای استفاده در خلا، جو اکسید کننده و جو خشک مناسب است.

نوع S (پلاتیم-رودیم 10%/ پلاتین)

• در دمای بالا کاربرد دارد.
• به دلیل وقت و ثبات بالا، گاهی اوقات برای دمای پایین هم کاربرد دارد.
• محدوده دمایی بین 630 تا 1064 درجه سانتی گراد است.
• این نوع، در صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی و در مواردی که درجه حرارت و دقت بالا اندازه گیری می شود کاربرد دارد.
• ترموکوپل نوع S در آزمایشگاه ها کاربرد دارد.

نوع R (پلاتین-رودیم 13%/ پلاتین)

• محدوده خروجی و پایداری ترموکوپل نوع R کمی بیشتر از ترموکوپل نوع S است. محدوده دمایی بین 0 تا 1600 درجه سانتی گراد است.
• ترموکوپل نوع R در صنعت استفاده می شود.

نوع B (پلاتین رودیم 30%/ پلاتین رودیم 0.6)

• ترموکوپل نوع B شباهت زیادی به نوع R و S دارد.
• محدوده دمایی بین 871 تا 1740 درجه سانتی گراد دارد.
• خروجی آن در مقایسه با ترموکوپل هالی نوع R و S کمتر است.

روش های انتخاب ترموکوپل مناسب

شناخت کاربرد – بازه دمایی در معرض پروب – میزان زمان پاسخگویی- در نظر گرفتن مقاومت شیمیایی، سایش و لرزش- در نظرگرفتن نیازمندی های نصب

محافظت از ترموکوپل

اگر سیم های ترموکوپل در معرض محیط باشند، عمر مفید آنها کاهش پیدا می کند. به خصوص در دمای بسیار بالا، مثلا بالای 800 درجه سلسیوس، جایی که هیچ سنسور دمای دیگری استفاده نمی شود. با این حال، روش هایی برای محافظت از ترموکوپل و افزودن روش محافظتی به سیم های اتصال اندازه گیری وجود دارد:

• پوشش فولاد: فولاد ضد زنگ یک پوشش استاندارد برای سنسور دماست.
• کابل MI (عایق معدنی) از پیش بسته بندی و محافظت شده : یک نوع کابل است که با نوعی ماده معدنی عایق بندی شده است.
• محافظت با خلا : با محبوسی کردن در خلا، ریسک تغییر کردن ویژگی های الکترومغناطیسی کاهش پیدا کرده وعمر مفید آن طولانی تر می شود.
• نگهداری امن در یک ترموول : عموما از یک تکه برنج یا فولاد ضد زنگ فرز شده اند و مانعی هستند که ابزار را از شرایط سخت محیطی فرآیند جدا می کند.

مزایای ترموکوپل

• ترموکوپل ارزان تر از RTD است.
• بازه های دمایی گسترده دارد.
• باز تولید پذیری خوبی دارد.
• بازه دما از 270 تا 2700 درجه سلسیوس است.
• ساختار محکم و با دوامی دارد.
• نیازمند مدار پل نیست.
• دقت و سرعت پاسخگویی بالایی دارد.

معایب ترموکوپل

• امکان دارد ولتاژ سرگردان دریافت شود.
• چون ولتاژ خروجی بسیار کوچک است، نیازمند تقویت سازی است.
• اتصال سرد و جبران پیش فاز حیاتی است.
• غیر خطی بودن را نمایش می دهد.

عوامل تاثیر گذار بر قیمت ترموکوپل

برند- بازه اندازه گیری دما– زمان پاسخگویی- مقاومت شیمیایی- مقاومت در برابر سایش و ارتعاش- متریال بدنه- شرایط نصب- تایپ ترموکوپل- تائیدیه ضد انفجار- تعداد سنسورها(سیگل یا دبل)- دقت اندازه گیری- دقت و خطای قابل قبول- مقاومت در برابر شریط محیطی- استانداردها و گواهینامه ها