ساخت ترموکوپل صنعتی و ساده

:تاریخ آخرین بروزرسانی مقاله آبان ۸ام, ۱۴۰۱ در ۰۹:۰۱ ق٫ظ

فرآیند ساخت دماسنج ترموکوپل صنعتی و ساده

ساخت ترموکوپل صنعتی و ساده (Making a Simple and Industrial Thermocouple)، مبحثی است که قصد داریم در این مقاله به آن بپردازیم. این مقاله به شما عزیزان کمک می کند که با نحوه و طرز ساخت ترموکوپل ها آشنا و اطلاعات کامل و مفیدی از این فرآیند بدست آورید. از شما خوانندگان گرامی دعوت می کنیم که تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

ساخت دماسنج ترموکوپل، فرآیندی است که بسته به مشخصات (دیتاشیت فنی)، تایپ، نوع و محیطی که قرار است مورد استفاده قرار گیرد، می تواند آسان یا سخت باشد. بنابراین بایستی قبل از سفارش و ساخت محصول موردنظرتان از تولید کننده، به بسیاری از عوامل توجه فرمایید.

شرکت مانیاد صنعت رادین آژند، به عنوان یکی از برترین سازندگان سنسورها دما در ایران، مشاوره های لازم را قبل از خرید به شما بزرگواران می دهد تا شما انتخاب صحیحی داشته باشید.

دما یکی از مهمترین کمیت های فیزیکی اندازه گیری است که در صنایع مختلف بایستی کنترل و اندازه گیری شود. بسیار مهم است که دما تا حد امکان دقیق باشد. اگر دما به درستی مدیریت نشود، می تواند منجر به تولید اقلام بی کیفیت شود. ترموکوپل، تنها یکی از انواع جفت های حرارتی است که برای اندازه گیری میزان دما مورد مصرف قرار می گیرد.

در دنیای صنعتی امروز، بیشترین انتخاب ممکن برای تجهیزات اندازه گیری دما وجود دارد. در این میان، رایج ترین و پرکاربردترین تجهیز برای سنجش میزان دما، دماسنج ترموکوپل است که یک نوع سنسور حرفه ای، کاربردی و پرمصرف به منظور اندازه گیری دما است که نه تنها استفاده از آن آسان بوده، بلکه از لحاظ قیمتی بسیار مقرون به صرفه است. اگر درباره جفت های حرارتی اطلاعات کافی ندارید، ابتدا بایستی درباره این تجهیزات ابزار دقیق، اطلاعات کافی کسب کنید. بنابراین ابتدا به شما عزیزان پیشنهاد می کنم که برای کسب اطلاعات بیشتر درباره نحوه کارکرد و عملکرد این تجهیزات برقی، بر روی لینک زیر کلیک کنید.

مطالعه بیشتر:دماسنج ترموکوپل چیست و چه کاربردهایی در صنعت دارد؟

مزایای استفاده از سنسور ترموکوپل

استفاده از جفت های حرارتی نسبت به سایر تجهیزاتی که به منظور بررسی و سنجش میزان دما استفاده می شوند، مزیت های زیادی دارد. همچنین انواع ترموکوپل برای مصارف و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند که در ادامه به یک مثال در این باره اشاره خواهیم کرد:

مثال: فرض کنید که یک سنسور در یک کوره حرارتی داریم و می خواهیم بدانیم که دمای آن در کوره چقدر است، می توانیم یک ولت متر را به اتصال سرد (Cold Junction) متصل و ولتاژ را اندازه گیری کنیم. همچنین فرض کنید که کوره در دمای 1000 درجه کار می کند و در انتهای سنسور دمای آن 100 درجه است. از آنجایی که گفتیم Thermocouple تفاوت بین اتصالات گرم و سرد را اندازه می گیرد، فرمول ما این خواهد بود:

100 (اتصال سرد) – 1000 (اتصال گرم) = 900 درجه

این ما را به COLD JUNCTION COPENSATION (جبران سازی اتصال سرد ) می رساند. جبران اتصال سرد معمولاً به طور خودکار توسط تجهیز اندازه گیری انجام می شود. این ابزار، دما را در محل اتصال سرد اندازه گیری می کند و آن را به معادله اضافه می کند.

1000-100 =900

900+100=1000

به این ترتیب دستگاه، دمای واقعی محل اتصال داغ (Hot Junction) را نشان می دهد.

در اینجا ذکر این نکته ضروریست که به منظور کارکرد صحیح دماسنج، نباید از فلزات دیگری بین اتصال گرم و اتصال سرد استفاده شود. اگر سیم برای اتصال سنسور به ابزار نشانگر نیاز باشد، سیم جبران ساز باید از همان ماده سیم های سنسور ساخته شود.

نحوه ساخت ترموکوپل ساده چگونه است؟

ساختمان ترموکوپل، از یک جفت سیم که در یک جهت به یکدیگر متصل شده اند تا یک دماسنج اندازه گیری دما را تشکیل دهند، سیم ها درون یک غلاف فلزی محصور شده که این غلاف در یک بسته و در انتهای دیگر باز است، محصور کردن جفت گرمایی و سیم های داخل غلاف، توسط مواد اکسید معدنی خرد شده و فشرده مانند اکسید منیزیم، عایق بندی شده اند. انتهای دیگر غلاف که سیم های سنسور از آن خارج می شوند با سیمان سرامیکی پُر تا اکسید معدنی خرد شده و سیم های سنسور در آن کاملاً بسته شود. قسمت انتهایی بسته غلاف که ترموکوپل را در بر می گیرد نسبت به قسمت انتهای باز دیگر غلاف قطر کمتری دارد.

ترموکوپل غلاف دار، نوعی سنسور است که در آن سیم ها توسط یک ترکیب سرامیکی با چگالی بالا، معمولاً اکسید منیزیم، عایق بندی و سپس در یک غلاف فلزی قرار می گیرند. متریالی که برای غلاف استیل ضد زنگ یا آلیاژ 600 هستند، اما جنس غلاف های مورئ استفاده، متنوع هستند.

امروزه سنسورهای مورد استفاده در صنایع مختلف با ترکیب انواع فلزات مختلف ساخته می‌شوند تا محدوده دمایی لازم برای عملکرد و دقت را به دست آورند، اما اگر قصد دارید یک ترموکوپل ساده بسازید. با اتصال سیم مسی اول به یک سر گیره فلزی باز شده، و سپس اتصال سر دیگر گیره به سیم مسی دوم، دو سر آزاد سیم مسی را می توان به یک ولت متر متصل کرد. با یک اتصال در دمای اتاق (27 درجه سانتیگراد ملایم!)، و اتصال دیگر در تماس با آهن لحیم کاری 220 درجه سانتیگراد، ولتاژ 1.1mV (0.0011V) اندازه گیری شد. نگه داشتن آن محل اتصال در شعله یک فندک ولتاژ 0.9 میلی ولت داد.

ساخت ترموپیل (thermopile)

ولتاژی که توسط جفت حرارتی تولید می شود، زیاد نیست. اما اگر چندین اتصال به صورت سری به یکدیگر متصل شوند، تمام ولتاژهای ترموالکتریک جداگانه آنها با هم جمع می شوند تا ولتاژ زیادتری ایجاد کنند.

نتیجه گیری

در این مقاله درباره ساخت ترموکوپل صنعتی و ساده توضیحاتی را خدمت شما عزیزان ارائه کردیم. چنانچه سوالی در این مورد دارید، در بخش دیدگاه های همین مقاله آن را بیان کنید.