ترموکوپل

ترموکوپل به فرانسوی Thermocouple ابزاری صنعتی برای اندازه گیری دما می باشد.

تحهیزات مختلفی برای اندازه گیری دما همانند ترانسمیتر وجود دارد اما ترموکوپل راحت ترین و ساده ترین ابزار های اندازه گیری دما میباشد.

در واقع ابزاری ساخته شده از دو سیم فلزی رسانا از جنس مختلف است که در یک ناحیه یا نقطه به یکدیگر متصل میشوند.

هنگامی که دما در یک سمت با دما در سمت دیگر اختلاف داشته باشد یک جریانی از نوع الکتریکی در مسیر ایجاد میشود که نام علمی آن اثر سیبک میباشد و اساس کار ترموکوپل هم همین است.

سیبک یا ترموالکتریک اختلاف دما بین دو نقطه را به ولتاژ تبدیل میکند.

ترموکوپل چیست و چگونه کار میکند؟

مکانیزم ترموکوپل بر پایه ی اختلاف دما بین دو نقطه است.وقتی یک جریان الکتریکی به نقطه ی اتصال دو سیم رسانا میرسد ولتاژ کمی ایجاد میشود هرچقدر دمای ایجاد شده در محل اتصال دو فلز بالاتر رود ولتاژ تولیدی نیز افزایش میابد.

برای ممانعت از آسیب دیدن ترموکوپلها از غلاف یا همان ترموول استفاده میکنند.

غلاف ها که از سه نوع جنس سرامیکی(برای استفاده در محیط هایی با دمای بالا)-سیمی و فلزی(دماهای پایین) هستند محافظ خوبی برای این ابزار به حساب می آیند اما غلاف ها سرعت پاسخ دهی این ابزار اندازه گیری را تا حدودی پایین میاورد.

انواع ترموکوپل صنعتی

نقطه ی قوت این تجهیز, محدوده ی گسترده ی اندازه گیری آنهاست که معمولاً از ۱۸۰- تا ۱۸۰۰+ درجه سلسیوس را در برمی گیردو انواع مختلفی برای اندازه گیری دما دارند.

بطور مثال مدل های R-B-S توانایی اندازه گیری دما از منفی 200 درجه سانتیگراد تا 1800درجه سانتیگراد را دارند ولی ترموکوپل های مدل N و J و K میتوانند دمای بین منفی 180 درجه سانتیگراد تا حداکثر 1300 درجه را اندازه گیری کنند.

مدل ها و استاندارد هایی را که در بازار ایران موجود هستند و جزو پرفروش ترین و کاربردی ترین نوع ترموکوپل ها میباشند را در زیر طبقه بندی کرده ایم.

ترموکوپل نوع(k) K

مدل نوع K از سیم های فلزی آلومل و کرومل ساخته شده که رنج دمایی آن از منفی 200 درجه سانتیگراد شروع شده و تا 1300 درجه سانتیگراد قابل استفاده میباشد .

لازم به ذکر است که این محدوده های دمایی بسته به ظاهر و سازنده ی آن میتواند تغییر کند مثلا نوع سیمی شکل آن بین منفی 40 تا 250 درجه سانتیگراد را میتواند اندازه گیری کند و نوع میله ای آن تا 1300 درجه را به ما نشان میدهد.

ترموکوپل نوع K در محیط های ااکسیدی اسیدی و خلا کارایی مطلوبی ندارند.

ترموکوپل نوع(j) J

این نوع از ایزار اندازه گیری دما میتواند دمای منفی 180 درجه سانتیگراد تا نهایتا 760 درجه را اندازه گیری کند.

آلیاژ به کار رفته در نوع  j از جنس آهن و کنستانتان است. همانند ترموکوپل نوع k استفاده از نوع j هم در محیط های اسیدی و اکسیدی باعث ناپایداری آن و در نتیجه از بین رفتن سیم آهنی ابزار میشود.

برای همین بیشتر در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده میشود.

ترموکوپل نوع   R (r)

آلیاژ بکار رفته در نوع R از جنس پلاتین-13%رودیوم همراه با پلاتین خالص میباشد. مزیت اصلی ترموکوپل نوع r به دقت و توانایی بالای آن برای اندازه گیری دما میباشد. بطوری که میتواند دمایی تا حدود 1500 درجه ی سانتیگراد را با ضریب خطای نزدیک به صفر اندازه گیری کند . (صنعت شیشه و فولاد)

ترموکوپل نوع S (s)

این نوع از ابزار های اندازه گیری همانند نوع r رفتار کرده با این تفاوت که از ترموکوپل نوع s نباید در محیط هایی که اکسیژن کمی دارند استفاده شود زیرا بخار فلز و نافلز ایجاد شده باعث استهلاک سیم شده و بنابراین بهتر است همراه با غلاف های سرامیکی استفاده شوند.

این تجهیز اندازه گیری دما از آلیاژ تقریبا مشابه نوع r تشکیل شده و همچنین پلاتین-10%رودیوم و پلاتین خالص (صنعت شیشه و فولاد)

ترموکوپل نوع B (b)

ترموکوپل های نوع B بیشتر در صنایعی کاربرد دارد که با دما های بالا سرو کار دارند.

دمایی ما بین 870 تا 1700 درجه سانتیگراد با دقت بالای اندازه گیری علت محبوبیت نوع B میباشد. آلیاژ و ترکیب فلزات نوع b از پلاتین-30%رودیوم و پلاتین خالص میباشد (صنعت شیشه و فولاد)

ترموکوپل T (t)

با رنج دمایی منفی 185 الی 300 درجه ی سانتیگراد ساخته شده از ترکیب فلزات مس و کنستانتان cu-Ni برای استفاده در دماهای پایین مناسب هستند و در برابر رطوبت مقاوم بوده به خاطر شکل طراحی آن که خطی تر میباشد و حساسیت خوبی در اندازه گیری در رنج دمایی خودش در صنعت کاربرد زیادی دارد.

ترموکوپل نوع E(e)

نوع E(e) توانا در اندازه گیری دما از 0 تا 800 درجه ی سانتیگراد که ساخته شده از آلیاژ های کرومل و کنستانتان میباشد از نوع e میتوان در خلا و همچنین مواردی که سنسور محافظت شده دارند استفاده کرد.

ترموکوپل نوع N(n)

نوع آخر ترموکوپل نوع N(n) میباشد که رنج دمایی آن از 0 تا 1100 درجه ی سانتیگراد وسعت دارد و از ترکیب فلزاتی چون نیکروسیل و نیسیل (Ni-Si-Mg) و (Ni-Cr-Si)تشکیل شده است. تحمل نوع N در برابر اکسید شدن از نوع K در دماهای بالاتر بهتر است.

نحوه ی انتخاب ترموکوپل صنعتی مناسب

انتخاب نادرست ضمن وارد شدن خسارت به قطعه و سیستم مورد نظر شما همچنین میتواند خطرات دیگری برای شما بهمراه داشته باشد. هنگام انتخاب این ابزار مناسب باید به موارد زیر دقت کنید:

• تیپ یا نوع
• محدوده ی دمای کاری
• دقت اندازه گیری دما
• شرایط محیط کاری:وجود یا عدم وجود خورندگی لرزش و سایش
• طول ترموکوپل
• جنس غلاف (سرامیکی-سیمی-فلزی)
• همخوانی با دیگر قطعات مورد استفاده

همچنین بحوانید: انواع المنت های تابشی (المنت شیشه ای – المنت سرامیکی)

چنانچه در انتخاب ترموکوپل مناسب برحسب کاربری مورد نظرتون اطمینان نداشتید میتوانید با کارشناسان المنت شاپ تماس بگیرید یا در واتس آپ از طریق چت آنلاین موجود در صفحه درخواست مشاوره و راهنمایی داشته باشید.

ترموکوپل آبگرمکن دیواری

آبگرمکن‌های دیواری به‌عنوان یکی از سیستم‌های رایج گرمایش آب در منازل، از قطعات مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام نقشی مهم در عملکرد آن ایفا می‌کنند. یکی از این قطعات حیاتی، ترموکوپل آبگرمکن است. این قطعه که با نام‌هایی همچون سنسور دما، جفت گرمایی و بندآور نیز شناخته می‌شود، وظیفه تنظیم و ایمن‌سازی شعله را بر عهده دارد. کارکرد اصلی ترموکوپل، تولید جریان الکتریکی از طریق اختلاف دمایی است که میان دو سر آن ایجاد می‌شود. این جریان باعث می‌شود که تا زمانی که شعله آبگرمکن روشن است، گاز جریان داشته باشد.

یکی از مشکلات رایج آبگرمکن دیواری، خاموش شدن شعله حین استفاده است. ترموکوپل با قطع جریان گاز در مواقع ضروری، از انتشار گاز در فضای منزل جلوگیری می‌کند. در صورتی که این قطعه دچار خرابی شود، خطر نشتی گاز به وجود آمده و امنیت ساکنین به خطر می‌افتد. همچنین اگر ترموکوپل به‌درستی کار نکند، شعله به سرعت خاموش می‌شود و فرآیند گرم کردن آب دچار اختلال خواهد شد. بنابراین، بررسی و نگهداری این قطعه از لحاظ ایمنی و عملکرد بهینه آبگرمکن، اهمیت زیادی دارد.

 سنسور PT100 در اندازه‌گیری دمای صنعتی

سنسور PT100، که اغلب به اشتباه به عنوان ترموکوپل شناخته می‌شود، یکی از سنسورهای دما از نوع RTD است که به دلیل عملکرد دقیق و استحکام بالا، به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف برای اندازه‌گیری دما به‌کار گرفته می‌شود. برخلاف ترموکوپل‌ها که بر اساس تفاوت ولتاژ دو فلز کار می‌کنند، سنسورهای PT100 از تغییرات مقاومت در اثر دما بهره می‌گیرند. PT نشان‌دهنده عنصر پلاتینیوم در ساختار سنسور است، و عدد ۱۰۰ نیز به این معناست که در دمای صفر درجه سانتی‌گراد، مقاومت سنسور برابر با ۱۰۰ اهم است. این سنسور به دلیل دقت بالا و واکنش بهتر به تغییرات دما نسبت به نویز، از دیگر سنسورهای دما محبوب‌تر است.

سنسور PT100 می‌تواند دما را در بازه‌ای گسترده بین ۲۰۰- تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری کند و به دلیل دقت و پایداری بالا، برای کنترل دقیق دما در فرآیندهای حساس و حیاتی مناسب است. این سنسور در انواع مختلفی از جمله دو سیم، سه سیم، و چهار سیم ساخته می‌شود که هرکدام برای کاربردهای خاص و متناسب با نیاز دقت بیشتر یا کمتر طراحی شده‌اند. مدل‌های سه و چهار سیم اغلب به دلیل جبران افت ولتاژ و دقت بالاتر، در صنایع حساس کاربرد بیشتری دارند.

در صنایع شیمیایی، داروسازی، و حتی سیستم‌های گرمایشی، سنسور PT100 به عنوان یک ابزار دقیق و با اطمینان برای نظارت بر دما به کار می‌رود. این سنسور به شکل‌های متنوعی مانند قلمی و سرامیکی عرضه می‌شود که بسته به نیاز و دمای محیط، می‌توان انتخاب مناسبی داشت. جنس و ابعاد سنسور نیز بر اساس مقاومت در برابر شوک حرارتی و سازگاری با محیط مورد نظر تعیین می‌شود. خودگرمایی که در اثر عبور جریان در PT100 ایجاد می‌شود، از نکات مهمی است که باید در نظر گرفت، زیرا می‌تواند سبب انحراف جزئی در دمای اندازه‌گیری شده شود.

این قطعه، علاوه بر دقت بالا و حساسیت به تغییرات دما، دارای ویژگی‌های دیگری مانند نگهداری آسان، ابعاد کوچک، و قیمت مقرون‌به‌صرفه است. به دلیل اینکه سنسورهای PT100 در فرآیندهای صنعتی ممکن است با فرسایش مواجه شوند، توصیه می‌شود که پس از چند سال استفاده مداوم، جهت اطمینان از دقت سنجش و جلوگیری از خطاهای احتمالی، تعویض شوند.

مزایای ترموکوپل در اندازه‌گیری دما و کنترل ایمنی سیستم‌ها

ترموکوپل‌ها از ابزارهای پرکاربرد در اندازه‌گیری دما هستند که مزایای متعددی را برای صنایع مختلف به ارمغان می‌آورند. این ابزارها نه تنها قابلیت اندازه‌گیری گستره وسیعی از دما، از حدود منفی ۱۸۰ درجه تا بالای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد را دارند، بلکه از استحکام و دوام بالایی نیز برخوردارند و می‌توانند در شرایط محیطی سخت عملکرد مناسبی ارائه دهند.

یکی از مزایای اصلی ترموکوپلها، قیمت اقتصادی آن‌ها در مقایسه با سایر حسگرهای دما است که امکان استفاده وسیع از آن‌ها را در پروژه‌های صنعتی و تحقیقاتی فراهم کرده است. هرچند که دقت ترموکوپل در حد حسگرهای بسیار دقیق نیست، اما در بسیاری از کاربردها، دقت قابل قبولی ارائه می‌دهد و برای استفاده‌های عمومی و صنعتی کاملاً مناسب است. همچنین، سرعت پاسخ‌دهی بالای ترموکوپل‌ها به تغییرات دما، امکان کنترل و نظارت لحظه‌ای بر سیستم‌های حساس را فراهم می‌کند که در افزایش ایمنی و بهینه‌سازی عملکرد تجهیزات مؤثر است. در نهایت، با انتخاب و خرید ترموکوپل مناسب، می‌توانید سیستم خود را از نظر تجهیزات اندازه‌گیری و امنیت به سطحی بالا برسانید و عملکردی کارآمد و قابل اعتماد را تضمین کنید.

خرید ترموکوپل از المنت شاپ

در خرید ترموکوپل، توجه به ویژگی‌های فنی و کیفیت ساخت این قطعه بسیار حائز اهمیت است، زیرا انتخاب صحیح می‌تواند عملکرد و دقت تجهیزات حرارتی را به‌طور چشمگیری بهبود بخشد. اولین گام در خرید یک ترموکوپل کارآمد، انتخاب نوع مناسب با توجه به کاربرد خاص شماست؛ انواع ترموکوپل‌ها، از جمله نوع J، K، T، و E، هر کدام برای شرایط و محیط‌های حرارتی متفاوتی طراحی شده‌اند و استفاده از نوع مناسب می‌تواند کارایی سیستم شما را افزایش دهد.

یکی دیگر از نکات مهم، اطمینان از اصل بودن ترموکوپل است؛ چرا که ترموکوپل‌های غیراصل ممکن است دقت اندازه‌گیری پایینی داشته و در شرایط سخت دچار خرابی شوند. بنابراین، توصیه می‌شود برای اطمینان از خرید یک ترموکوپل اصل و با کیفیت، از فروشگاه‌های معتبر مانند المنت شاپ خرید کنید تا علاوه بر بهره‌مندی از ضمانت کیفیت، از مشاوره تخصصی نیز بهره‌مند شوید و انتخاب مناسبی برای نیازهای خود داشته باشید.

کاربرد ترموکوپل

ترموکوپل ها در صنعت کاربرد های زیادی دارند . از این ابزار اندازه گیری دما در علم و صنعت و در مکان هایی همچون کوره ها، اگزوز توربین گاز، موتورهای دیزل (موتور برق گازوئیلی) و دیگر فرآیندهای صنعتی استفاده می شود.

همچنین برای ایمن کردن تجهیزات گاز سوز در زمانی که شعله گاز به دلیلی همانند باد خاموش میگردد برای قطع کردن گاز و جلوگیری از نشت آن استفاده میشود.

• کشتی سازی
• نفت و گاز و پتروشیمی
• خودروسازی
• نیروگاه های تولید برق
• فولاد و ریخته گری

از موارد فوقالعاده مهم کاربرد ترموکوپل در صنعت میباشد.

این ابزار ها با دوشکل دیگر هم مورد استفاده قرار میگیرند:

ترموکوپل سرامیکی

ابزار دقیقی که در معرض شوک های حرارتی مستقیم هستند امکان خراب شدن آنها بالا میرود صنعتگران با توجه به این مهم, علافی سرامیکی از جنس پیتو گراس با ترکیب آلومینیوم ساختند تا در کوره هایی که نیاز به اندازه گیری مستقیم دما وجود دارد دستگاه سنجش دچار اختلال نشود

علاف سرامیکی که بر روی این سنجش کشیده شده است دمایی بین 0 تا 1800 درجه را اندازه گیری میکند ولی عموما برای اندازه گیری دما های بالا از ترموکوپل سرامیکی استفاده میشود.

ترموکوپل سیمی

گاهی پیش می آید که برای اندازه گیری دما در محیطی خاص دچار مشکل شویم یعنی فضای کافی برای استفاده از ترموکوپل های سرامیکی و هددار نداشته باشیم, اینجاست که باید از ترموکوپل سیمی استفاده کنیم.

درواقع دلیل نامگذاری آن به سیمی این است که سیم یا کابل رابطی مستقیم به نوک علاف محافظتی که مسئول سنجش دماست متصل میشود و کار اندازه گیری را برای ما در محیط های کوچک آسان میکند.

این حقیقت که ترموکوپل هم مثل سایر ابزار و تجهیزات صنغتی مدل های فراوان متنوعی دارد باعث شده که اهمیت تامین کننده ای مانند المنت شاپ بیش از پیش مشخص شود که به عنوان تولید کننده و وارد کننده ی انواع هیتر و ابزار دقیق طیف گسترده ای از این ابزار ها و تجهیزات را در کنار مشاوره و خدمات فنی ارائه میرود.

سایر محصولات المنت شاپ

انواع المنت | المنت سرامیکی گرد / پارچه نسوز چسبی

 نکات کلیدی اتصال فلزات در ترموکوپل‌ها و پارامترهای انتخاب

ترموکوپل‌ها به دلیل دوام بالا در برابر دماهای شدید، واکنش سریع به تغییرات حرارتی و مقاومت در برابر ارتعاشات، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف یافته‌اند. در ساختار ترموکوپل‌ها، دو فلز با الکترونگاتیویته مختلف به هم متصل شده و با ایجاد ولتاژ ترموالکتریک امکان اندازه‌گیری دقیق دما فراهم می‌شود. اتصال فلزات در ترموکوپل‌ها، عملکرد آن‌ها را از نظر تحمل حرارت و دامنه دمایی تعیین می‌کند؛ به همین دلیل انتخاب فلزات مناسب اهمیت بالایی دارد.

در انواع ترموکوپل‌ها از فلزاتی چون مس، نیکل، آهن و آلیاژهای خاص استفاده می‌شود که به عنوان مثال در نوع‌های S، B و R از پلاتین و رادیوم به دلیل خواص نجیب خود بهره می‌گیرند. این فلزات نجیب معمولاً دارای قیمت بالاتری هستند، اما در کاربردهایی که نیاز به دقت بالا و پایداری در دماهای بالا دارند، انتخاب مناسبی به‌شمار می‌آیند. از طرفی، نوع‌های K، E، N و T با تولید ولتاژ ترموالکتریک بالا، امکان تحمل دماهای شدید تا حدود ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد را نیز فراهم می‌کنند.

برای خرید ترموکوپل مناسب باید به چند پارامتر اساسی توجه کرد، از جمله دامنه دمایی، تعداد سیم‌ها، نوع خروجی (ولتاژ یا جریان)، و طول کابل پروب. به‌عنوان مثال، ترموکوپل نوع K با تحمل دمایی بالا و خروجی سنسوری (mV) برای کاربردهای صنعتی سنگین مناسب است، در حالی که نوع T بیشتر برای دماهای پایین به کار می‌رود. در المنت شاپ، شما می‌توانید انواع ترموکوپل‌های باکیفیت و متناسب با نیاز خود را بیابید و با کارشناسان متخصص این مجموعه جهت انتخاب بهتر مشورت کنید.

بررسی کاربرد های استفاده از ترموکوپل در صنایع گوناگون کوچک و بزرگ :

از ترموکوپل ها در صنایع متفاوتی ازجمله لوازم خانگی (شوفاژ،پکیج ،اجاق گاز، فرخانگی) تا فرآیندهای صنعتی همچون تولید برق ، نظارت و کنترل کوره سنسورهای خودرو، موتور هواپیما ، موشک ماهواره ، فضاپیماها استفاده میشود.

پس به این نتیجه رسیدیم که درصنایعی که نیاز به اندازه گیری در دماهای بالا،لرزش زیاد،واکنش سریع ،ضربه باشداز این محصول میتوان استفاده کرد.

غلاف ترموکوپل و انواع آن

غلاف ترموکوپل یکی از اجزای حیاتی در عملکرد صحیح این دستگاه‌های اندازه‌گیری دما است که نقش محافظت از ترموکوپل و افزایش عمر مفید آن را ایفا می‌کند. این غلاف‌ها بسته به نیاز دمایی و محیط کار، از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که از جمله آن‌ها می‌توان به غلاف‌های فلزی و سرامیکی اشاره کرد.

غلاف‌های فلزی معمولاً از آلیاژهای فولاد ضد زنگ مانند S.S.316، S.S.304، S.S.321 و S.S.310 ساخته می‌شوند. این غلاف‌ها به دلیل ویژگی‌های فیزیکی خاص خود، مقاومت بسیار خوبی در برابر دماهای بالا و فشارهای محیطی دارند. غلاف‌های فلزی برای استفاده در دماهای میان‌رده تا بالا مناسب هستند و در محیط‌های صنعتی متنوعی مانند صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، به‌ویژه در فرآیندهایی که حرارت بالا و آسیب‌های مکانیکی محتمل است، کاربرد فراوانی دارند.

در سوی دیگر، غلاف‌های سرامیکی نیز ویژگی‌های منحصر به‌فردی دارند. این غلاف‌ها عمدتاً از ترکیبات آلومینیوم یا بیتوگراس ساخته می‌شوند که می‌توانند دماهایی تا 1500 درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند. برخی از این غلاف‌ها با ترکیب 99% آلومینای خالص قادر به تحمل دماهای حتی بالاتر، تا 1800 درجه سانتی‌گراد هستند. غلاف‌های سرامیکی در برابر خوردگی و تغییرات شیمیایی مقاومت بالایی دارند و به‌ویژه در کوره‌های صنعتی و فرآیندهایی که نیاز به کنترل دقیق دما در شرایط سخت وجود دارد، به‌کار می‌روند. این غلاف‌ها علاوه بر مقاومت حرارتی، از ویژگی‌های دیگر مانند پایداری در برابر اکسیداسیون و سولفوره شدن برخوردار هستند.

غلاف‌های کوارتز و کاغذی نیز از دیگر انواع غلاف‌های ترموکوپل هستند که می‌توانند دماهای بسیار بالای حدود 2000 درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند. این مدل‌ها در محیط‌های خاصی مانند کوره‌های اتمسفر نیتروژن و صنایع سیمان کاربرد دارند.

از جمله مهم‌ترین مزایای غلاف ترموکوپل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
– افزایش مقاومت در برابر حرارت بالا و ضربه‌های مکانیکی
– حفاظت از ترموکوپل در برابر آسیب‌های شیمیایی مانند اکسیداسیون و سولفوره شدن
– افزایش طول عمر ترموکوپل و بهبود عملکرد آن
– پایداری حرارتی بالا و دقت بیشتر در اندازه‌گیری دما
– کاهش لرزش و لغزش که می‌تواند دقت سنجش دما را تحت تأثیر قرار دهد

با توجه به ویژگی‌های مذکور، انتخاب نوع مناسب غلاف ترموکوپل بسته به شرایط محیطی و دمای مورد نیاز، می‌تواند عملکرد سیستم‌های حرارتی و اندازه‌گیری دما را به‌شدت بهبود بخشد و از آسیب‌های احتمالی جلوگیری کند.

قیمت ترموکوپل ها چطور تعیین می شود ؟

عوامل مختلفی وجود دارد که بر روی قیمت نهایی این محصولات تاثییر می گذارد.از جمله محدوده دمایی وجنس

ازاین رو بهتر است قبل خرید از طریق شماره تلفن های موجود در سایت با همکاران ما در تماس باشید تا از آخرین لیست قیمت انواع ترموکوپل ها مطلع شوید.