:تاریخ آخرین بروزرسانی مقاله مهر ۹ام, ۱۴۰۱ در ۰۹:۳۹ ق٫ظ

انواع ترموکوپل (Types Of Thermocouples)، مبحثی است که بسیاری از مشتریان عزیز از ما سوال می کنند. یکی از سوالاتشان این است که چگونه نوع سنسور Thermocouple را به درستی انتخاب کنند و کدام نوع از تایپ ها برایشان مناسب است. در این مقاله قصد داریم درباره این موضوع یعنی انواع ترموکوپل ها صحبت کنیم و به قولی یکی از مفصل ترین راهنماها را به شما عزیزان ارائه کنیم. همچنین درباراه انواع اتصال و عایق سنسورهای ترموکوبل مطالبی را برای شما عزیزان بیان خواهیم کرد. پس تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

ما در شرکت مانیاد صنعت (Maniad Sanat)، طیف گسترده ای از انواع جفت های حرارتی یا انواع دماسنج های اندازه گیری دما را تولید می کنیم که مشتریان عزیز مطابق با شرایط و محیط شان، از ما تهیه می کنند. تمامی محصولات تولید شده ما دارای ضمانت و خدمات پس از فروش هستند.

مطالعه بیشتر: ترموکوپل چیست و چه کاربردی دارد

انواع ترموکوپل های حرفه ای (Types of Thermocouples) بر اساس Base Metal و None Base Metal

انواع سنسورهای دما یا جفت های گرمایی به منظور استفاده در کاربردها و مصارف مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. سیستم نامگذاری برای شناسایی Thermocouple ها از حروف انگلیسی مشخص، تشکیل شده اند که در ادامه درباره ویژگی ها، محدوده دمایی، مقاومت و کاربرد فوق العاده آن ها در صنعت به منظور اندازه گیری دما صحبت خواهیم کردم.

انواع ترموکوپل بر پایه فلزات پایه یا Base Metal

انواع ترموکوپل E، T، N، J، و K، شایع ترین نوع از انواع سنسورهای اندازه گیری دما هستند و براساس فلزات پایه ای نظیر: آهن، مس، نیکل و دیگر فلزات ساخته می شوند. در ادامه به بررسی برخی از این نوع ها می پردازیم:

نوع E

دارای آلیاژ کرول، نیکل و کروم، به عنوان پایه مثبت و کنستانتان به عنوان پایه منفی است. میزان محدوده دمایی قابل اندازه گیری توسط این سنسور از 270- الی 1000+ درجه سانتیگراد است. همچنین EMF آن ها در مقابل تغییرات دما بسیار عالی است. این نوع از دماسنج های اندازه گیری دما، به راحتی در دماهای زیر 0 درجه سانتیگراد قابل استفاده بوده و رنگ استاندارد آن قرمز (پایه منفی) و بنفش (پایه مثبت است) است.

نوع J

از آلیاژ آهن به عنوان پایه مثبت و از آلیاژ کنستانتان به عنوان پایه منفی استفاده می کند. این نوع از دماسنج ها یا جفت های حرارتی در محیط های اکسیدی و محیط های خلاء به راحتی و بدون هیچ گونه مشکلی مورد استفاده قرار می گیرند. ترموکوپل های نوع J، بایستی هر چند وقت یکبار مورد بازرسی قرار بگیرند، چون ممکن است پایه آهنی آن ها دچار زنگ زدگی شوند. میزان محدوده دمایی این نوع از سنسورها از 270- الی 1200+ درجه سانتیگراد بوده و رنگ استاندارد آن قرمز (منفی) یا سفید (مثبت) دارند.

نوع K

این تایپ از سنسورهای دما، به طور گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند و جزو پرکاربردترین سنسورها محسوب می گردند. این تیپ از سنسور، دارای آلیاژ آلومل برای پایه مثبت و آلیاژ کرومل برای پایه منفی است. آلومل، آلیاژی است که عمدتاً از نیکل ساخته شده و شامل موادی (میزان پایین) از آلومینیوم، سیلیکون و منگنز است. میزان محدوده دمایی در این نوع از جفت های گرمایشی، از 270- الی 1372+ درجه سانتیگراد است. استاندارد رنگ این سنسورها قرمز (منفی) و زرد (مثبت) است.

نوع N

دماسنج اندازه گیری دما نوع N از آلیاژهای نیکل کروم، به عنوان (پایه مثبت) و نیسیل، نیکیل، سیلیکون و منیزیم به عنوان (پایه منفی) تشکیل شده است. میزان محدوده دمایی این تایپ از 270- الی 1300+ درجه سانتیگراد است و کد رنگ استاندارد آن قرمز (منفی) و نارنجی (مثبت) است.

نوع T

در این تایپ از ترموکوپل ها از آلیاژهای مس (پایه مثبت) و کنستانتان (پایه منفی) تشکیل شده است. میزان دامنه یا محدوده دمایی این تایپ از 270- الی 400+ درجه سانتیگراد بوده و کد رنگی آن ها قرمز (منفی) و آبی (مثبت) است.

انواع ترموکوپل بر پایه فلزات نجیب (Noble Metal Thermocouples)

سنسورهایی که بر پایه فلزاتی نجیب (سنسورهای پلاتینی) هستند، در تایپ های B، R، S و P تولید می شوند. آنها در دماهای بسیار بالا، دقیق هستند و می توان گفت طول عمرشان در پروسه فرایند بالاست.

تایپ B

این تایپ از سنسورها، در دماهای بسیار بالا مورد استفاده قرار می گیرد و قادر هستند که در دماهای بالا بدون کوچک ترین مشکلی اندازه گیری کنند. می توان گفت که در بین سنسورهای بر پایه فلزات نجیب، دارای بالاترین حد دما را داشته و پایداری آن بسیار فوق العاده است. محدوده دمایی آن 0 الی 1820 درجه سانتیگراد است.

تایپ R

این تایپ به منظور استفاده در دماهای بالا بوده و بسیار شبیه تایپ S است. میزان درصد رودیوم این تایپ نسبت به نوع S بیشتر است. برای همین است که گرانتر است. تایپ R عملکردی مشابه تایپ S داشته و به دلیل پایداری و دقت بالا، می تواند برای کاربردهای دمای پایین استفاده شود. دارای محدوده دمایی 50- الی 1768 درجه سانتیگراد است.

تایپ S

تایپ S به دقت و پایداری بالا مشهور است. از این تایپ برای استفاده مصارفی که دمای بالا نیاز است، مورد استفاده قرار می گیرد. صنایع بیوتکنولوژی و داروسازی، جزو صنایعی محسوب می گردند که از این تایپ به شکل گسترده استفاده می کنند. محدوده و دامنه دمایی این سنسور از 50- البی 1750 درجه سانتیگراد است.

تایپ P

نوع P یک نوع دیگر از سنسورهای بر پایه فلزات نجیب است که در دماهای بالا، منحنی ای مشابه با تایپ K دارد و می تواند در محیط های اکسیدی با محدوده دمایی تا 1260 درجه سانتیگراد استفاده شود.

به منظور اتصال ترموکوپل نوع P به ابزار اندازه گیری، از سیم ترموکوپل تیپ کا استفاده کنید.

مطالعه بیشتر درباره انواع ترموکوپل صنعتی

انواع اتصال ترموکوپل

تفاوت بین سنسورهای Thermocouple، در نوع آلیاژی است که در سیم های آن ها به کار رفته و استفاده می گردد. انتخاب نوع سیم فلزی، بستگی به رنج دمایی است که قرار است اندازه گیری گردد، که این خود به نوع محیط مورد استفاده و استحکام مکانیکی آن بستگی دارد. 3 نوع اتصال برای انواع ترموکوپل ها وجود دارد که در ادامه به بررسی هریک خواهیم پرداخت:

اتصال Exposed junction

در این نوع اتصال، conductors (هادی ها)، خارج از غلاف ترموکوپل هستند. آنها واکنش بسیار سریعی به تغییرات دما دارند، ولی یک اشکال اساسی دارند و آن هم این است که در کوتاه ترین زمان ممکن، آسیب می بینند. روش صحیح استفاده از این روش اتصال، زمانی است که نیاز به سرعت پاسخدهی سریع داریم و همچنین و خطر آسیب جدی ای برای سنسور وجود نداشته باشد.

اتصال Grounded junction

رایج ترین و مرسوم ترین نوع اتصال در انواع ترموکوپل ها است. در این نوع اتصال، هادی ها به sheath (شیلد) خارجی متصل شده و به آن ها جوش داده شده اند. علت جوش دادن، محکم کردن اتصال بین آن هاست. از آنجایی که سیم ها به غلاف متصل هستند، عایق نبوده و ممکن است تحت تأثیر EMF قرار گیرند. اگر قصد دارید در محیط های دارای خورندگی دما را اندازه گیری کنید، حتما از اتصال Grounded junction استفاده کنید.

اتصال Ungrounded junction or insulated

در این روش اتصال، معمولاً با اکسید منیزیم، غلاف محافظ و حسگر را از EMF محافظت می کند. زمان پاسخدهی اتصال Ungrounded، بسیار کندتر از اتصال Exposed و Grounded است. از این نوع اتصال، برای محافظت الکترونیک حساس در برابر ولتاژهای بازخورد استفاده می گردد.

متریال سنسور Sheath

هر نوعی از دماسنجی را می توان در یک غلاف محافظ محصور کرد تا از آن در برابر محیط محافظت و خوردگی را به شدت کاهش دهد. غلاف های Thermocouple می توانند از جنس فولاد ضد زنگ، اینکونل و اینکولوی باشند.

Inconel و Incoloy علائم تجاری ثبت شده برای Special Metals Corporation و آلیاژهای نیکل هستند.

انواع عایق ترموکوپل (Types Of Thermocouple Insulation)

در ادامه به بررسی عایق انواع ترموکوپل می پردازیم:

وینیل (Vinyl)

وینیل کم هزینه است، انعطاف پذیری خوبی دارد، الکتریسیته مناسبی دارد و یک ماده پراستفاده و مرسوم است.

PVC تابیده شده (Irradiated PVC)

این نوع عایق، دارای هزینه متوسط، مقاومت در برابر حرارت بسیار بالا، خواص الکتریکی و فیزیکی خوب، محافظت در برابر سایش عالی و مقاوم در برابر solder است.

تفلون (Teflon)

تفلون قیمت بالا، تحمل درجه حرارت بالا، مقاومت شیمیایی فوق العاده و خواص الکتریکی عالی ای است، اما در برابر برش، مقاومت کمی دارد.

تفزل (Tefzel)

قیمت بالایی دارد و خواص الکتریکی و فیزیکی آن مناسب است و مقاومت شیمیایی بسیار عالی ای دارد.

کینار (Kynar)

کینار قیمت بالایی دارد، خواص الکتریکی آن ضعیف است، ولی خواص فیزیکی آن فوق العاده عالی است.

در این مقاله به بررسی انواع ترموکوپل پرداختیم و انواع آن را برای شما مورد بررسی و ارزیابی قرار دادیم. حالا دیگر شما می توانید نوع سنسور یا جفت حرارتی خود را به راحتی انتخاب کنید.

کپتون (Kapton)

این نوع عایق، خواص مکانیکی، الکتریکی و فیزیکی فوق العاده ای دارد و دامنه دمایی آن بسیار گسترده است. از این نوع عایق در مواردی که لرزش بسیار شدید و همچنین گرما زیاد است، مورد استفاده قرار می گیرد.

لازم به ذکر است که عایق کپتون (Kapton)، خواص مکانیکی خود را در سخت ترین شرایط ممکن حفظ می کند.

پلی اتیلن (Polyethylene)

پلی اتیلن هزینه کم، خواص الکتریکی عالی، اشتعال پذیری بالا، و سفت تر از وینیل است. این نوع خواص الکتریکی عالی ای دارد، همچنین اشتعال پذیری آن بسیار بالا بوده و هزینه تهیه آن بسیار کم است. همچنین از وینیل (Vinyl) سغت تر است.

پلی اتیلن تابیده شده (Irradiated Polyethylene)

پلی اتیلن تابیده شده دارای خواص شیمیایی، فیزیکی و الکتریکی فوق العاده، مقاوم در برابر حریق و ترک خوردگی است. همچنین قیمت آن متوسط است.

رولان (Rulan)

Rulan همان پلی اتیلن است ولی با این تفاوت که در برابر شعله یا حریق مقاومت بالایی دارد.

پلی سولفون (Polysulfone)

پلی سولفون هزینه کمتری دارد، همچنین خواص الکتریکی ای نوع بسیار خوب، خواص فیزیکی آن عالی و مقاومت شیمیایی آن ضعیف است.

فایبرگلاس (Fiberglass)

از فایبرگلاس برای مصارف دما بالا استفاده می گردد، مناسب برای استفاده در دمای محیطی که احتمال ایجاد نقاط داغ وجود دارد، استفاده می گردد.

سرامیک (CERAMIC)

از سرامیک به منظور استفاده در دماهای بالا و در کوره های حرارتی در صنایع کوچک و بزرگ استفاده می گردد. محدوده دمایی این نوع از 58- الی 2200 درجه فارنهایت است.

پوشش هادی (Conductor Jacket)

پوشش هادی بر روی قسمت عایق اولی قرار می گیرد و در مواقعی که حفاظت مکانیکی اضافی مورد نیاز است، ضروری است. پوشش برای عایق وینیل نایلونی با پلی اتیلن است که برای عایق وینیل یا نایلون مورد استفاده قرار می گیرد. یک پوشش هادی را می توان به عنوان یک مانع مکانیکی عمل کرده و از اتصال کوتاه به راحتی وبدون هیچ گونه مشکلی جلوگیری کند.

در این مقاله به بررسی انواع ترموکوپل پرداختیم و اطلاعات جامع و بسیار خوبی را در این زمینه به شما عزیزان دادیم. حالا دیگر به راحتی می توانید سنسور موردنظرتان را انتخاب و خرید کنید و هیچ گونه دغدغه ای برای این مورد نداشته باشید. ولی اگر باز به مشکل برخوردید، با کارشناسان مانیاد صنعت در ارتباط باشید.