جوش ترموکوپل (Thermocouple Welding)، مطلبی است که قصد داریم در این مقاله درباره آن با شما عزیزان صحبت کنیم. فرآیند جوشکاری، پروسه ای است که به منظور اتصال حسگر دما به سیم‌ها و سایر قطعات مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور انجام این فرآیند، ابتدا نقطه اتصال سنسور، سیم یا قطعه دیگری که قرار است به آن متصل شود، آماده می‌گردد. سپس با استفاده از روش‌های مختلفی مانند جوشکاری ترموکوپل به روش TIG (Tungsten Inert Gas)، جوشکاری به روش لیزری، جوشکاری مقاومتی، جوشکاری اولتراسونیک، جوشکاری تخلیه خازنی و جوشکاری میکرو TIG (گاز بی اثر تنگستن)، اتصال بین حسگر دما و سیم یا سایر قطعات ایجاد می‌شود.

مطالعه بیشتر: ترموکوپل چیست

هدف از جوشکاری Thermocouple، ایجاد یک اتصال قوی بین حسگر دما و سیم/قطعه است تا انتقال حرارت به طرز صحیح انجام و دقت حسگر دما افت نکند. علاوه بر این، جوشکاری ترموکوپل باید به گونه‌ای صورت بگیرد که تأثیری ناچیز بر روی دقت و پایداری حسگر دما نداشته باشد.

انواع روش های جوش ترموکوپل

در ادمه به بررسی انواع روش های جوش حسگر دما می پردازیم:

1) جوشکاری به روش TIG

در روش TIG، از قطب مثبت جریان برای تغذیه فلزات و از قطب منفی به منظور اتصال به قطعه استفاده می گردد. در این متد، لازم است مراقبت‌های ویژه‌ای در هنگام جوش رعایت گردد. به عنوان مثال، بایستی از دمای بالا و زمان طولانی در جوشکاری پرهیز کرد تا جریان حرارتی به سوی حسگر دما منتقل نشود و آن را تحت تأثیر قرار ندهد. همچنین، به هیچ عنوان نباید فشار زیادی به سنسور وارد شود تا شکستگی یا تغییر شکلی در آن ایجاد نگردد. در نهایت، پس از انجام فرآیند جوش، باید اتصالات مورد بررسی قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که اتصال قوی و پایدار بوده و جفت گرمایی به درستی عمل می‌کند.

2) جوشکاری به روش لیزری

جوشکاری به روش لیزری بسیار دقیق بوده و کنترل خوبی را فراهم می کند. در این متد، از پرتو لیزر متمرکز به منظور عملیات ذوب سیم ها استفاده می گردد. این روش، برای سیم های ظریف و با قطر کوچک مناسب است.

3) جوشکاری میکرو TIG (گاز بی اثر تنگستن)

این روش مشابه روش جوشکاری TIG سنتی عمل می کند. در این روش، از یک الکترود تنگستن برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می شود که سیم های ترموکوبل را ذوب می کند و در نهایت یک اتصال پایدار را تشکیل می دهد.

4) جوشکاری اولتراسونیک

جوشکاری اولتراسونیک شامل اِعمال ارتعاشات و فشار مکانیکی با فرکانس بالا برای ایجاد یک پیوند حالت جامد بین سیم های سنسور است.

5) جوشکاری تخلیه خازنی

در این روش، از تخلیه با ولتاژ بالا و کم انرژی برای ایجاد جوش در محل اتصال سیم های ترموکوپل استفاده می گردد.

مزایای دستگاه های جوشکاری ترموکوپل

دستگاه ها و تجهیزات جوشکاری متعددی در بازار وجود دارند که هر یک از این دستگاه ها یا تجهیزات ویژگی های خاص خود را دارند. مزایای متعددی در زمینه اندازه‌گیری دما و فرآیندهای صنعتی دارند که در آن کنترل و نظارت دقیق دما بسیار مهم است. در اینجا برخی از مزایای کلیدی استفاده از این تجهیزات بیان شده است:

  1. سنجش دقیق دما: تجهیزات جوشکاری جفت های گرمایی، اتصال ایمن و ثابت بین سیم را تضمین می کنند. این مورد منجر به اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد دما شده و برای حفظ کارایی فرآیند، کنترل کیفیت و ایمنی ضروری است.
  2. اتصالات قابل تنظیم: سیم های ترموکوپل جوشکاری امکان سفارشی سازی نوع اتصال را فراهم می کنند. انواع مختلف اتصالات (مانند اتصال grounded، اتصال ungrounded، اتصال exposed و insulated) برای کاربردها و محیط‌های مختلف مناسب هستند و امکان سنجش دقیق‌تر دما را در شرایط خاص فراهم می‌کنند.
  3. میزان دوام و طول عمر: ترموکوپل هایی که به درستی جوش داده شده اند در مقایسه با اتصالات مکانیکی متصل شده یا اتصالات لحیم کاری، طول عمر بالاتری دارند. اتصال جوش داده شده استحکام بیشتری دارد و در طول زمان کمتر مستعد خرابی بوده و در نتیجه قرائت‌ دما به صورت دقیق تری انجام می گیرد.
  4. کاهش تداخل: اتصال جفت حرارتی که به خوبی جوش داده شود، خطر تداخل عوامل خارجی مانند میدان های الکترومغناطیسی را به حداقل رسانده که این مورد می تواند بر خوانش دما تأثیر بگذارد. این امر به ویژه در محیط های صنعتی که نویز الکتریکی رایج است بسیار مهم است.
  5. دقت فوق العاده بالا: تجهیزات جوشکاری، به ویژه تجهیزاتی که از فناوری های پیشرفته مانند لیزر استفاده می کنند، کنترل دقیقی بر فرآیند ارائه می دهند. این دقت بالا تضمین می کند که محل اتصال با حداقل تغییر و اعوجاج متریال ایجاد می شود و دقت اندازه گیری سنسور را تضمین می کند.
  6. دستگاه ها برای اندازه های مختلف سیم مناسب هستند: تجهیزات می توانند طیف گسترده ای از قطر سیم ترموکوپل را کنترل کرده و آنها را با کاربردها و صنایع مختلف سازگار کنند.
  7. کاهش خطا و رانش: اتصالات جوش داده شده به درستی حداقل رانش حرارتی و پسماند را تجربه می کنند که احتمال خطاهای اندازه گیری را کاهش می دهد و از خوانش دماهای سازگارتر و تکرارپذیرتر اطمینان می دهد.
  8. صرفه جویی فوق العاده در زمان و هزینه: پروسه Welding سنسور دما، به تجهیزات و تخصص تخصصی نیاز دارد، اما در نهایت با حذف نیاز به کالیبراسیون مجدد، تعمیر و نگهداری و جایگزینی دماسنج با اتصالات ضعیف، در زمان و هزینه صرفه جویی می کند.
  9. ایمنی و انطباق: اندازه گیری دقیق دما برای رعایت ایمنی در صنایع مختلف مانند تولید، فرآوری مواد غذایی و داروسازی بسیار حائز اهمیت است. سنسورهای جوش داده شده، داده های مورد نیاز را برای اطمینان از اینکه فرآیندها در محدوده دمای ایمن قرار دارند را ارائه می دهند.
  10. تطبیق پذیری: دستگاه های فرآیند جوش، ابزاری همه کاره بوده که می توانند با انواع سیم های ترموکوپل مانند نوع K، نوع J، نوع T و … استفاده شوند و امکان انعطاف پذیری را در انتخاب سیم به منظور کاربرد مناسب فراهم کنند.

نتیجه گیری

در این مقاله به بررسی موضوع جوشکاری و انواع روش های جوش ترموکوپل صحبت کردیم. اگر سوالی در این زمینه داشتید، حتماً در بخش دیدگاه های همین مقاله مطرح نمایید.