جزییات مقاله

ترموکوپل چیست؟ انواع ترموکوپل چیست؟ کاربرد ترموکوپل چیست؟

ایمن شعله
ترموکوپل چیست؟ انواع ترموکوپل چیست؟ کاربرد ترموکوپل چیست؟
اندازه‌گیری دما از دیرباز مورد توجه بشر قرار‌ داشته است. از همین رو ابزار متفاوتی نظیر دماسنج‌ها، پیرومتر، فروسرخ و ترموکوپل‌ها را اختراع کرده است. با توجه به گستردگی این موضوع در این نوشته به بررسی سه سوال پرداختیم. ترموکوپل چیست؟ ترموکوپل چه انواعی دارد؟ کاربرد ترموکوپل چیست؟
ترموکوپل چیست؟
در واقع بهتر است بگوییم ترموکوپل سنسور یا حسگر اندازه‌گیری دماست. در واقعیت ترموکوپل‌ها یک حسگر تشخیص دمای ترمو الکتریکی هستند. این حسگرها سیستم داخلی ساده‌ای دارند. ترموکوپل‌ها از دو سیم ناهمجنس ساخته شده‌اند. این دو قطعه از یک سو بهم متصل هستند. دقیقا از همین محل اتصال اندازه‌گیری دما رخ می‌دهد. شیوه عملکرد ترموکوپل‌ها به این صورت است که هنگامی که در محل اتصال تغییر دمایی اتفاق می‌افتد، اختلاف ولتاژ بسیار کوچکی در محل اتصال دو سیم ایجاد می‌شود که با اندازه گیری این ولتاژ که در حد میلی ولت است. این اختلاف ولتاژ به دلیل اثر ترموالکتریکی در دو سر دیگر آن‌ها که آزاد هستند، اختلاف پتانسیلی تولید شود و از آن جا که این اختلاف تابع دماست، با استفاده از جداول مرجع ترموکوپل می‌توان درجه حرارت را محاسبه نمود و دما را اندازه‌گیری کرد. یک سیم اتصال گرم و سیم دیگر به اتصال سرد معروف است.
مزایای ترموکوپل چیست؟
مزایای ترموکوپل را می‌توان به مواردی نظیر ساختار ساده، قیمت پایین، دوام بالا، کاربرد وسیع و بازه‌ دمایی گسترده و همچنین مقاومت خوب اشاره کرد.
معایب ترموکوپل چیست؟
در کنار تمامی نکات مثبت ترموکوپل‌ها باید اذعان داشت که این وسایل اندازه‌گیری دما بدون ایراد نیستند. سه ایراد مهم ترموکوپل‌ها را می‌توان صرفا تماسی بودن، دقت متوسط که برای اندازه‌گیری‌های دقیق مناسب نیستند و تغییرات دمایی غیر خطی اشاره کرد.
انواع ترموکوپل چیست؟
ترموکوپل‌ها انواع مختلفی دارند که هر کدام توان اندازه‌گیری یک بازه‌ دمایی را دارد. این عملکرد متناسب با جنس سیم‌ها و ضخامت سیم‌ها و سایر موارد مشخصه‌ی ‌ترموکوپل دارد. ترموکوپل‌ها به 7 دسته کلی تقسیم می‌شوند که به شرح زیر است:
  • ترموکوپل سری K:
این سری دمای بین 0 تا 1100 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کنند. این سری پُرکاربردترین نوع ترموکوپل‌ها هستند. جنس این سری از فلزاتی نظیر نیکل، کرومیوم، آلومینیوم، منگنز و سیلیکون است. ساخت دو سیم به این شکل است که سر مثبت این نوع ترموکوپل از 90 درصد نیکل، 10 درصد کرومیوم و سر منفی آن از 95 درصد نیکل، 2 درصد آلومینیوم، 2 درصد منگنز و 1 درصد سیلیکون تشکیل شده است.
  • ترموکوپل سری J:
این سری دمای بین 0 تا 750 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کنند. این سری محدوده‌ی کمتری دارد اما دقت بیشتری نسبت به هم نوعان خود را دارا می‌باشد.
  • ترموکوپل سری N:
این سری دمای بین 0 تا 1100 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کنند.
  • ترموکوپل سری R:
این سری دمای بین 0 تا 1600 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کنند.
  • ترموکوپل سری S:
این سری دمای بین 0 تا 1600 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کنند.
  • ترموکوپل سری T:
این سری دمای بین 185- تا 200 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کنند. همانگونه که مشاهده ‌می‌کنید تنها سری ترموکوپل‌ها که قابلیت اندازه‌گیری دمای منفی را دارند و از این لحاظ منحصر به فرد هستند، ترموکوپل سری T هستند.
  • ترموکوپل سری E:
این سری دمای بین 0 تا 800 درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کنند.
کاربرد ترموکوپل چیست؟
استفاده از ترموکوپل‌ها به واسطه مزایای زیاد آن‌ها در گوشه و کنار صنعت به وفور دیده‌ می‌شود. به عنوان مثال در تمامی وسایل گاز‌سوز و به طور عمده تر در تمامی صنایع گازسوز ترموکوپل‌ها حضور دارند و نقش پُر رنگی ایفا می‌کنند. نقش این ترموکوپل‌ها بیشتر ایمنی است و زمانی به کار می‌آیند که شعله مورد نظر خاموش گردد و نشت گاز وجود داشته باشد، ترموکوپل‌ها جریان گاز را قطع می‌کنند و از انتشار گاز جلوگیری می‌کنند.