:تاریخ آخرین بروزرسانی مقاله تیر ۸ام, ۱۴۰۱ در ۰۸:۱۸ ق٫ظ
نقطه اتصال سرد در ترموکوپل چیست؟ (?What is Cold Junction in Thermocouple). این سوال بسیار مهمی است که بسیاری از شما عزیزان در ذهنتان دارید و از ما بسیار پرسیده اید. بنابراین در این مقاله قصد داریم درباره این موضوع مهم با شما عزیزان صحبت و مطالب بسیار خوبی را با شما بزرگواران به اشتراک بگذارم. قبل از اینکه درباره اتصال سرد در سنسورهای ترموکوپل (Thermocouple) با شما عزیزان صحبت کنم، بایستی ابتدا درباره ترموکوپل و نحوه عملکرد آن اطلاعاتی کسب کنید.
ترموکوپل یک تجهیز الکترونیکی بسیار حرفه ای و کاربردی است که یک ولتاژ ترموالکتریک را بر اساس اثر Seebeck ایجاد می کند. این اصل که توسط جناب آقای توماس سیبک در دهه 1800 ابداع شد، قصد داشت با استفاده از گرما، الکتریسیته بسازد و طی همین هدف، مداری را مورد آزمایش قرار داد و نتیجه گرفت زمانیکه محل اتصال این 2 ماده در دماهای مختلفی باشند، جریانی پایدار تولید می گردد. یعنی تبدیل انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی.
بررسی نقطه اتصال سرد در دماسنج ترموکوپل
زمانیکه یک طرف هادی فلزی را گرم کنید و طرف دیگر را در دمای نقطه مرجع ثابت نگه دارید، دو اتفاق مهم رُخ می دهد:
- جریان دما (Heat Flow): یعنی یک گرادیان حرارتی (Thermal Gradient) وجود دارد، یعنی گرما از نقطه اتصال گرم به نقطه سرد جریان می یابد. با استفاده از سیم ترموکوپل، انرژی حرارتی بسیار کمی در واقع به نقطه اتصال سرد رسیده و گرادیان حرارتی معمولاً در طول سیم ها به دلیل از دست دادن گرما، ثابت نیست.
- اثر سیبک (Seebeck Effect): الکترون های Energetic از سمت نقطه اتصال گرم به سمت نقطه اتصال سرد منتقل شده و الکترون های Less Energetic بسیار کمتری را به همراه خود هل می دهند و در نتیجه این اتفاق، پتانسیل ساکن بسیار بالاتری در اتصال گرم به نسبت نقطه سرد ایجاد می کند. هر چه گرادیان دما بالاتر باشد، اختلاف پتانسیل بیشتر است.
اتصال سرد به عنوان نقطه اتصال مرجع (Reference junction) هم شناخته می شود، ولی بیشتر افراد از عبارت نقطه اتصال سرد یا (Cold Junction) استفاده می کنند. نقطه اتصال سرد، فرآیندی است که بوسیله آن ولتاژی از ولتاژ خروجی دماسنج ترموکوپل اضافه یا کم می گردد. به طوری که نقطه اتصال مرجع، 0 درجه سانتیگراد به نظر برسد، حتی اگر این مورد اینطور نباشد.
به عبارت دیگر می توان گفت:
اتصال سرد که به عنوان اتصال مرجع نیز شناخته می شود، نقطه پایانی خارج از فرآیند است که در آن میزان دما مشخص و ولتاژ در آن اندازه گیری می گردد. معمولاً اتصال سرد در یک ترانسمیتر یا تنظیم کننده سیگنال قرار دارد.
نکته حائز اهمیت این است که ولتاژی که در نقطه اتصال سرد اندازه گیری می گردد، با اختلاف دما بین اتصالات سرد و گرم مرتبط است. بنابراین، دمای محل اتصال سرد بایستی بررسی تا میزان دمای اتصال گرم یا Hot Junction به طور دقیق مشخص شود. این فرآیند به عنوان جبران اتصال سرد یا (Thermocouple Cold Junction Compensation) شناخته می شود. در واقع جبران اتصال سرد، توسط ترانسمیتر دما، کارت های ورودی ترموکوپل برای DCS یا PLC، دستگاه های alarm trips و signal conditioner انجام می گردد. در حالت ایده‌آل، اندازه‌گیری CJC تا حد امکان نزدیک به نقطه اندازه‌گیری انجام می‌شود. زیرا سیم‌های ترموکوپل بلند، مستعد نویز الکتریکی و تخریب سیگنال هستند. جبران اتصال سرد را می توان به عنوان تنظیمی که توسط یک ترانسمیتر دما برای بهبود دقت با در نظر گرفتن دمای واقعی اتصال سرد یک ترموکوپل انجام می شود، توصیف کرد.
نتیجه گیری
در این مقاله درباره موضوع نقطه اتصال سرد در ترموکوپل، مطالبی را خدمت شما خوانندگان گرامی بیان کردیم. در بخش دیدگاه ها منتظر نظرات و پرسش های شما هستیم.
ثبت ديدگاه