ترموکوپل ها

ترموکوپول ها از جمله رایجترین حسگرهای حرارتی هستند آنها ارزان، قابل تعویض، دارای رابط های استاندارد هستند و می توانند دامنه وسیعی از درجه حرارت را اندازه بگیرند محدودیت اصلی آنها صحت آنها است و خطاهای سیستم کمتر از ۱C هم آنها را با مشکلاتی روبه رو می کند چگونه آنها کار می کنند.

در سال ۱۸۲۲ یک پزشک استونی به نام توماس سی بک (به طور اتفاقی) دریافت که اتصال بین دو فلز ولتاژی را ایجاد می کند که نقش درجه حرارت را دارد فرموکوپل ها به تلاش های سی بک مدیون هستند اگر چه تقریباً هر دو نوع فلزی می تواند برای ایجاد ترموکوپل مورد استفاده قرار بگیرند اما تعدادی از انواع استاندارد آنها استفاده می شوند به خاطر اینهکه آنها در بردارنده ولتاژهای بازده ای قابل پیش بینی و میزان تغییر درجه حرارت های بالا هستند نمودار زیر ترموکوپل نوع K را نشان می دهد که مشهورترین نوع است.

جداول استاندارد ولتاژ ایجاد شده توسط ترموکوپل ها را در هر درجه حرارت داده شده نشان می دهند بنابراین برای مثال در نمودار بالاترموکوپل نوع K در درجه حرارت C 300 ولتاژی در حدود ۱۲/۲MV تولید خواهد کرد متاسفانه امکان ارتباط یک ولت سنج به ترموکوپل برای اندازه گیری این ولتاژ وجود ندارد زیرا اتصال سیم ولت سنج باعث ایحاد یک اتصال ترموکوپل تانویه و نامطلوب می شود برای اندازه گیی دقیق این کار باید توسط تکنیکی به نام کمپتراسیون اتصال خنک (CJC) انجام گیرد در مواردی که شما در شگفت هستید که چرا اتصال یک ولت سنج به ترموکوپل باعث ایجاد چندین اتصال ترموکوپل اضافی نشده است سیم های متصل شده به ترموکوپل سیم های متصل شده به متر و سیم های داخل متر و غیره قانون فلزات واسطه بیان می کند که فلز سوم وارد شده بین دو فلز متفاوت در اتصال ترموکوپل هیچ گونه اثری نخواهد داشت به شرط آنکه دو اتصال دارای یک درجه حرارت مشابه باشند این قانون همچنین در ساخت اتصالات ترموکوپل مهم است قابل قبول است که اتصال ترموکوپل را با جوش دادن دو فلز با همدیگر ایجاد کنیم به این خاطر که جوش هیچ گونه اثری بر روی درجه ندارد به هر حال در عمل اتصالات ترموکوپل با جوش دادن دو فلز به همدیگر ایجاد می شوند معمولا با تخلیه خازن چرا که این کار اطمینان می دهد که اجرا در آن توسط نقطه ذوب جوش محدود نشده است.

آن دقیقاً بر روی صفر درجه سانتیگراد نگه داشته شود قبلاً این کار با حمان آبکاری منجمد انجام شد علت اصطلاح کمپتراسیون اتصال خنک هم همین است حفظ حمام منجمد برای بیشتر کاربردهای اندازه گیری عملی نیست بنابراین به جای آن درجه حرارت واقعی در محل اتصال سیم های ترموکوپل برای وسیله اندازه گیری ثبت می شود.

به طور معمولی درجه حرارت اتصال خنک توسط مقاومت گرمایی دقیق در ارتباط گرمایی خوب با رابط های وسیله انددزه گیری حس می شود وسیله اندازه گیری این درجه حرارت دومی را با درجه حرارت از خود ترموکوپل مورد استفاده قرار می دهد تا درجه حرارت واقعی در سرترموکوپل را محاسبه کند برای کاربردهای کمتر ضروری CJC با یک حسگر نیمه رسانای درجه حرارت انجام می شود با ترکیب کردن سیگنال از این نیمه رسانا با آن سیگنال از ترموکوپل درجه واقعی می تواند به دست آید بدون اینکه احتیاج و یا هزینه ای برای ثبت دو درجه حرارت داشته باشد فهم طرز کار کمپتراسیون اتصال خنک ضروری است هرگونه اشتباه در اندازه گیری درجه حرارت اتصال خنک منجر به اشتباه مشابه در درجه حرارت اندازه گیری شده در سر ترموکوپل خواهد شد.

فهرست محتوا :

کاربرد ترموکوپل
طولی کردن
ترموکوپل ها
نوع K ) نیکل / کرم
نوع E ) نیکل/ مس
نوع J ) آهن / مس
نوع N ) نیکرومیل/ نیسیل
نوع B ) پلاتین / رودیم
نوع R ) پلاتین/ رودیم
نوع S ) پلاتین / رودیم
احتیاطات و ملاحضات برای استفاده ها از ترموکوپل ها