یکی از سنسورهای صنعتی که کاربرد زیادی دارند، ترموکوپل‌ها هستند. انواع ترموکوپل را می‌توان مانند بر اساس کارکرد آن‌ها دسته‌بندی کرد. دو دسته‌ی اصلی این قطعه بر اساس کاربرد، ترموکوپل صنعتی و ترموکوپل گاز خانگی است. اگر برایتان سوال پیش آمده که ترموکوپل چیست و دماسنج ترموکوپل چگونه کار میکند، در ادامه‌ی این مقاله با ما همراه باشید.
کار ترموکوپل چیست؟
ترموکوپل یک سنسور تشخیص دمای الکتریکی است که در مدارهای بسته کاربرد دارد. مدارهایی که ترموکوپل در آن نصب می‌شود شامل دو سیم غیر همجنس هستند که انتهای آن‌ها به یکدیگر وصل شده است. هنگامی که دمای یک سمت مدار با دمای سمت دیگرش تفاوت داشته باشد، یک جریان الکتریکی در این مسیر برقرار می‌شود. این پدیده، اثر سیبک نام دارد.
اساس کار ترموکوپل چیست ؟
یک طرف اتصال در این جریان الکتریکی اتصال سرد و دیگری اتصال گرم نام دارد. هنگامی که مثلا شعله‌ی بخاری خاموش شود، یک طرف ترموکوپل سرد می‌شود. این کار باعث می‌شود تا جریان گاز قطع شده و از انفجار و انتشار گاز جلوگیری شود. در صورت علاقه می‌توانید را نیز مطالعه کنید.
انواع ترموکوپل
انواع ترموکوبل را می‌توان بر اساس فاکتورهای مختلفی دسته‌بندی کرد. یکی از این عوامل، بازه‌ی اندازه‌گیری دما است. بر این اساس می‌توان ترموکوپلهای صنعتی و ترموکوپلهای گازی را به انواع (تیپ‌ها) زیر تقسیم کرد:
ترموکوپل نوع k
این ترموکوپل‌ها از سیم‌های فلزی کرومل و آلومل ساخته می‌شوند و در دسته‌ی ترموکوپل ارزان قرار می‌گیرند. به همین دلیل استفاده‌ی گسترده‌ای از ترموکوپلهای نوع K می‌شود. رنج دمایی که این ترموکوپل‌ها در آن درست کار می‌کنند، بین -۲۵۰ تا ۱۳۰۰ درجه‌ی سانتیگراد است. به خاطر این که در این سنسورها از مس استفاده شده است، خاصیت ضد اکسیداسیون دارد.
ترموکوپل نوع j
جنس این دسته از ترموکوپل‌ها، فلز آهن و آلیاژ مس- نیکل است. رنج دمایی عملیات این انواع ترموکوپل نیز بین -۱۸۰ تا ۸۰۰ درجه‌ی سانتیگراد است. این دسته از ترموکوپل‌ها بهتر است در معرض اکسیداسیون قرار نگیرند.
ترموکوپل نوع e
این ترموکوپل‌ها هم با استفاده از فلزات کرومل و کنستانتان ساخته می‌شوند. رنج دمایی عملکرد این دسته از ترموکوپل‌ها نیز بین -۴۰ تا ۹۰۰ درجه‌ی سانتیگراد است. این دسته، حساس‌ترین دسته از ترموکوپل‌ها هستند و در شرایط خلاء و مواردی که از سنسور استفاده نشده است، از آن‌ها استفاده می‌شود.
ترموکوپل نوع t
این ترموکوپل‌ها از مس و آلیاژ کنستانتان ساخته می‌شوند. رنج دمایی مناسب برای استفاده از این ترموکوپل‌ها، -۲۵۰ تا ۴۰۰ درجه‌ی سانتیگراد است. این دسته، نسبت به انواع ترموکوپل، خطی‌تر است.
ترموکوپل نوع n
جنس این دسته از ترموکوپل‌ها، از نیکروسیل و نیسیل است. محدوده‌ی دمایی مناسب برای عملکرد آن‌ها نیز بین -۲۷۰ تا ۱۳۰۰ درجه‌ی سانتیگراد است. تحمل این نوع ترموکوپل‌ها در برابر اکسیداسیون نیز بیشتر از نوع k است.
ترموکوپل نوع s، r و b
این دسته از ترموکوپل‌ها با ترکیبات مختلفی از پلاتین- رادیوم ساخته می‌شود. این دسته از ترموکوپل‌ها جزو ترموکوپلهای گران دسته‌بندی می‌شوند. محدوده‌ی دمایی مناسب برای فعالیت آن‌ها نیز بین -۵۰ تا ۱۷۵۰ درجه‌ی سانتیگراد است. اکثر کاربرد این ترموکوپل‌ها در صنایع شیشه و فولاد است.
انواع ترموکوپل صنعتی
گفتیم که ترموکوپل‌ها یک طرف اتصال سرد دارند و یک سرف اتصال گرم. در ترموکوپلهای صنعتی، طرف گرم ترموکوپل در یک محفظه قرار می‌گیرد. انواع ترموکوپلهای صنعتی بر اساس این محفظه، به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند.
ترموکوپل سرامیکی
این نوع از ترموکوپل‌ها، بیشتر برای مواد با دمای بالا استفاده می‌شوند و برای سنسورهای نوع s، r و b مناسب هستند.
ترموکوپل متال تیوب
این نوع ترموکوپل‌ها دارای غلاف بیرونی فلزی و ایزولاتور داخلی سرامیکی هستند و بیشتر با دماسنج‌های ترموکوپل k، j و e سازگار هستند.
ترموکوپل انعطاف‌پذیر
این دسته از ترموکوپل‌ها معمولا از جنس غلاف اینکونل و یا استیل‌های سنسورهای نوع k و j تولید می‌شوند.
مزایای استفاده از ترموکوپل چیست؟
- ترموکوبل بسیار مقرون به صرفه تر از دیگر سنسورها می‌باشد.
- به دلیل بازی کاری متنوعی که دارند در بسیاری از قسمت‌ها می‌توان از آن استفاده نمود.
- دارای استحکام و دوام بالا برای استفاده در تجهیزات صنعتی و خانگی
- آن را می‌توان با قیمت مناسب در بازار یافت.
راهنمای انتخاب بهترین ترموکوپل
خوب است بدانید ترموکوپل یکی از لوازم و تجهیزات مهم در صنایع مختلف می‌باشد بنابراین باید در هنگام انتخاب و خریداری آن توجه ویژه‌ای نمود تا در سیستم کاری دچار مشکل نشود و از نظر اقتصادی موثر باشد. برای همین مهم است تا برای انتخاب بهترین ترموکوپل پارامتر های زیر را درنظر بگیرید:
- بررسی و آنالیز منحنی و دمای کاری محیط مربوطه
- شناسایی و آنالیز محیط و مواد مورد استفاده در آن برای جلوگیری از میزان خورندگی ترموکوپل
- مشخص نمودن محل نصب با در نظر گرفتن شرایط محیطی و شکل ظاهری
کار ترموکوپل بخاری چیست ؟
ترموکوپل بخاری چگونه کار میکند ؟ اگر از بخاری‌های گازی استفاده می‌کنید احتمالا متوجه شده‌اید که هنگام روشن کردن باید شمعک را کمی نگه داشت. این کار برای گرم کردن انواع ترموکوپل بخاری و گاز انجام می‌شود. ترموکوپل‌ها از اتصال دو فلز غیر همجنس درست شده‌اند. هنگامی که بخاری روشن می‌شود، گرما به محل اتصال این دو نوع فلز برخورد میکند و سبب ایجاد جریان الکتریکی می‌شود. ترموکوپل گاز از یک طرف به پیلوت بخاری و از طرف دیگر به بویین متصل است. جریان الکتریسیته سبب می‌شود تا واشر پلاستیکی مسیر بویین پایین قرار بگیرد و مسیر گاز باز شود. برای همین هنگام روشن کردن باید شمعک را کمی نگه دارید تا ترموکوپل گرم و مسیر گاز باز شود. به همین دلیل به محض خاموش شدن شعله، ترموکوپل سرد شده و مسیر گاز بسته می‌شود.
کاربرد ترموکوپل در اجاق گاز
نحوه‌ی کار ترموکوپل در اجاق گاز نیز با بخاری شباهت دارد. برای روشن کردن اجاق گاز باید برای مدتی ولوم را پایین نگه دارید تا ترموکوپل گرم شود و گاز جریان پیدا کند. سپس می‌توانید دست خود را رها کنید، شعله خاموش نخواهد شد. اگر شعله خاموش شود، جریان گاز نیز قطع خواهد شد.
اگر خیلی اهل کارهای فنی هستید پیشنهاد می‌کنیم را نیز مطالعه نمائید.
ترموکوپلهای گاز در منزل و ترموکوپلهای صنعتی، فواید فراوانی دارند. با توجه به کاربردهای مختلف، انواع ترموکوپل مختلفی نیز تولید شده است.