:تاریخ آخرین بروزرسانی مقاله دی ۳۰ام, ۱۴۰۲ در ۱۰:۱۵ ق٫ظ

در این مقاله قصد داریم درباره موضوع مهم مشخصات ترموکوپل (Thermocouple Specifications)، با شما عزیزان صحبت کنیم. این نوع از تجهیزات ابزار دقیق به طور گسترده در صنایع مختلف به منظور سنجش یا اندازه گیری دما در پروسه های فرآیند صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه توضیحات بیشتری درباره این تجهیزات پرکابرد و همچنین مشخصات آن ها ارائه خواهیم داد.

حسگر دما ترموکوپل (TC)، یک وسیله ترموالکتریک است که برای اندازه گیری دقیق دما استفاده می شود. ممکن است به یک دستگاه ساده وصل شود یا به یک باندر داغ، اجاق گاز، یا نوع دیگری از کنترل کننده که میزان گرما را تنظیم می کند متصل گردد. TC ها از یک سیم با دو سر فلز غیر مشابه تشکیل شده اند که در یک سر به هم وصل شده اند. گرم کردن اتصال یک جریان الکتریکی تولید می کند که با مانیتور TC به اندازه گیری دما تبدیل می شود. نوع سیم (J یا K یا تایگ های دیگر) و نوع اتصالی را که با تجهیزات نظارت بر دمای محلی (باندر داغ، اجاق، اتوکلاو و …) سازگار است، انتخاب کنید. سیم TC با انواع مختلف عایق موجود است. برگه های اطلاعات محصول سازنده را بررسی کنید تا مطمئن شوید عایق بالاترین دمای پخت را تحمل می کند. سیم عایق تفلون عموماً برای دمای 390 درجه فارنهایت و پخت کمتر مناسب است. برای دماهای بالاتر باید از سیم عایق کاپتون استفاده کرد.

مشخصات انواع ترموکوپل

نوع E

نوع E برای استفاده در دماهای تا 900+ درجه سانتی گراد (1650 درجه فارنهایت) در شرایط خلاء، نسبتاً اکسیدی یا رقیق شده مناسب هستند. در دماهای سرد، سنسور در معرض خوردگی نیست. این تایپ از ترموکوپل، دارای بالاترین خروجی EMF به ازای هر درجه از تمام ترموکوپل های رایج است.

نوع J

نوع J را می توان در معرض یا بدون پوشش، در مواردی که کمبود اکسیژن آزاد وجود دارد، استفاده کرد. برای رعایت بهداشت و طول عمر بیشتر، غلاف محافظ توصیه می گردد. از آنجایی که سیم JP (آهن) در دمای بالاتر از 540 درجه سانتیگراد (1000 درجه فارنهایت) به سرعت اکسید می شود، توصیه می شود برای جبران از سیم گیج بزرگتر استفاده کنید. حداکثر دمای کاری توصیه شده 760 درجه سانتیگراد (1400 درجه فارنهایت) است.

نوع K

با توجه به قابلیت اطمینان و دقت، تایپ K به طور گسترده در دماهای تا 1260+درجه سانتیگراد (2300 درجه فارنهایت) استفاده می شود. محافظت از این نوع ترموکوپل با غلاف محافظ فلزی یا سرامیکی مناسب مخصوصاً در کاهش اتمسفر عمل خوبی است. در محیط های اکسیدی، مانند کوره های الکتریکی، حفاظت از غلاف همیشه در شرایط مناسب ضروری نیست. با این حال، بهداشت و حفاظت مکانیکی عمومی توصیه می شود. نوع K معمولاً بیشتر از نوع J دوام می آورد زیرا سیم JP (آهن) به ویژه در دماهای بالا به سرعت اکسید می شود.

نوع N

این آلیاژ نسوز مبتنی بر نیکل در درجه اول در دماهای بالا تا 1260 درجه سانتیگراد (2300 درجه فارنهایت) استفاده می گردد. اگرچه جایگزینی مستقیم برای نوع K نیست، اما نوع N مقاومت بهتری در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا و عمر طولانی‌تر در کاربردهایی که گوگرد وجود دارد، ایجاد می‌کند.

نوع T

این ترموکوپل را می توان در اتمسفرهای اکسید کننده یا کاهش دهنده استفاده کرد، اگرچه یک غلاف محافظ برای عمر طولانی تر توصیه می شود. به دلیل پایداری در دماهای پایین، جفت حرارتی برتر برای طیف وسیعی از کاربردهای برودتی و دمای پایین است. محدوده عملیاتی توصیه شده: 200- درجه سانتیگراد تا 350 درجه سانتیگراد (330- تا 660+ درجه فارنهایت) است، اما می توان تا 269- درجه سانتیگراد (452- درجه فارنهایت) استفاده کرد.

تایپ های S، R و B

حداکثر دمای کاری توصیه شده برای نوع S یا R نیز 1450+ درجه سانتیگراد (2640 درجه فارنهایت) است. نوع B برای استفاده در دماهای تا 1700+ درجه سانتیگراد (3100 درجه فارنهایت) توصیه می گردد. کاهش اتمسفر به ویژه برای کالیبراسیون مشکل ساز است. ترموکوپل های فلزی نجیب همیشه باید با یک لوله سرامیکی ضد گاز، یک لوله کاربید آلومینا-سیلیکون ثانویه یا یک لوله بیرونی فلزی محافظت شوند.

نوع C

این ترموکوپل فلزی مقاوم در برابر حرارت را می توان تا دمای 2315+ درجه سانتی گراد (4200 درجه فارنهایت) استفاده کرد. از آنجایی که هیچ مقاومتی در برابر اکسیداسیون ندارد، استفاده از آن به خلاء، هیدروژن یا اتمسفر بی اثر محدود می شود.

تایپ ترموکوپل
رنج دمایی
تحمل خطا با اتصال مرجع
0 C° (32 F)
تحمل خطا استاندارد
تحمل خطا خاص
T
0 to 370
32 to 700
The greater of
±1.0 C° or ±0.75%
Note 2
The greater of
±0.5 C° or ±0.4%
Note 2
J
0 to 760
32 to 1,400
The greater of
±2.2 C° or ±0.75%
The greater of
±1.1 C° or ±0.4%
E
0 to 870
32 to 1,600
The greater of
±1.7 C° or ±0.5%
The greater of
±1.0 C° or ±0.4%
K or N
0 to 1,260
32 to 2,300
The greater of
±2.2 C° or ±0.75%
The greater of
±1.1 C° or ±0.4%
R or S
0 to 1,480
32 to 2,700
The greater of
±1.5 C° or ±0.25%
The greater of
±0.6 C° or ±0.1%
B
870 to 1,700
1,600 to 3,100
±0.5%
Note 2
±0.25%
C
0 to 2,315
32 to 4,200
The greater of
±4.4 C° or 1%
Not applicable
T
200 to 0
328 to 32
The greater of
±1.0 C° or ±1.5%
E
200 to 0
328 to 32
The greater of
±1.7 C° or ±1%
K
200 to 0
328 to 32
The greater of
±2.2 C° or ±2%

نکات مهم:

  1. تلورانس‌های استاندارد نشان‌داده‌شده برای ترموکوپل‌های MIMS با عایق معدنی، غلاف فلزی (MIMS) و کابل‌های ترموکوپل که در مشخصات E608/E608M توضیح داده شده است، اعمال نمی‌شود.
  2. تلرانس استاندارد برای سازه های MIMS نوع E بیشتر از 2.2 ± C یا ± 0.75٪ از 0 C تا 870 C و بیشتر از ± 2.2 C یا ± ٪ از 200 C تا 0 C است.