ترموکوپل چگونه کار می کند؟
یک ترموکوپل از دو فلز رسانای مختلف تشکیل شده است که در یک انتها به هم متصل شده اند و از اثر Seebeck برای اندازه گیری دما استفاده می کند. اثر Seebeck جایی است که یک هادی وقتی تحت یک گرادیان دما قرار می‌گیرد، ولتاژ تولید می‌کند. با استفاده از فلزات غیرمشابه،منجر به یک ولتاژ تولید شده قابل اندازه‌گیری در انتهای غیر متصل ترموکوپل می‌شود که سپس می‌تواند با استفاده از تجهیزات کالیبره‌شده تخصصی مانند کنترل‌کننده دما یا ترموکوپل‌سنج به یک خوانش دما تبدیل شود.
انواع مختلفی از ترموکوپل ها وجود دارد که هادی های مختلف را به هم متصل می کنند، این ویژگی های اندازه گیری متفاوتی را به هر نوع می دهد. رایج ترین انواع آن عبارتند از J، K، T و E. انتخاب نوع ترموکوپل ابتدا به محدوده دمایی مورد نیاز و سپس به محیط کار بستگی دارد.
چه زمانی باید از ترموکوپل استفاده کرد؟
ترموکوپل را می توان هر زمان که دما را نمایش داده یا کنترل کرد استفاده کرد، اما گزینه های دیگری نیز وجود دارد که می توان در نظر گرفت: RTD و ترمیستور.
هم RTD ها و هم ترمیستورها از تغییر ماده در مقاومت با دما به عنوان مبنای سنجش دما استفاده می کنند. RTD ها از یک سیم فلزی که دور یک هسته پیچیده شده یا در یک لایه نازک تعبیه شده و ترمیستورها از مواد نیمه هادی استفاده می کنند. جدول زیر مقایسه عملکرد سه نوع دستگاه را نشان می دهد. دستگاه ها از 1 تا 3 رتبه بندی می شوند که 1 بهترین گزینه برای هر معیار است.
در STANMECH ما تا حد زیادی از ترموکوپل استفاده می کنیم. این به این دلیل است که برنامه‌های کاربردی ما عموماً به یک دستگاه قوی نیاز دارند که بتواند فرآیندهای صنعتی، محدوده دمای بالاتر و هزینه را تحمل کند. برای کاربردهای ما، حساسیت و پایداری اضافی ارائه شده توسط RTD ها و ترمیستورها لازم نیست، زیرا دقتی که با هوای گرم می توان به دست آورد در حد توانایی ترموکوپل ها است.
بهترین روش های ترموکوپل در سیستم هوای گرم
هنگام استفاده از ترموکوپل برای بازخورد دما در یک سیستم کنترل، به یاد داشته باشید که اثرات قرار دادن ترموکوپل اثربخشی را کنترل می کند.
ترموکوپلی که در فاصله طولانی از منبع گرما قرار می گیرد باعث تاخیر زمانی و کاهش دقت در سیستم کنترل می شود.
ترموکوپل را تا حد امکان نزدیک به نقطه دمای بحرانی قرار دهید. اگر مهم است که قطعه باید در دمای معینی نگهداری شود، منطقی است که ترموکوپل باید نزدیک قطعه باشد تا دمای کنترل شده مناسب باشد.
مطمئن شوید که از نوع مناسب ترموکوپل استفاده می کنید. همانطور که قبلا ذکر شد انواع مختلفی از ترموکوپل ها (J، K و غیره) وجود دارد. هر نوع همچنین دارای چندین پیکربندی است که بر حساسیت و زمان پاسخ تأثیر می گذارد. انتخاب بستگی به برنامه دارد.
مطمئن شوید که سیم ترموکوپل شما با نوع ترموکوپل مورد استفاده شما سازگار است. عدم تطابق ترموکوپل ها و سیم ترموکوپل، کالیبراسیون دستگاه متصل شده برای خواندن دما را از بین می برد.
محدودیتی برای فاصله ای که می توانید بین ترموکوپل و دستگاه اندازه گیری داشته باشید قبل از اینکه مقاومت اضافی باعث ایجاد مشکل شود وجود دارد. اگر به یک دوره طولانی مدت نیاز دارید با سازنده ترموکوپل خود برای محدودیت ها بررسی کنید.
پتانسیل تداخل سیگنال وجود دارد، به خصوص با کابل های طولانی. این را می توان با انتخاب مناسب کابل غربالگری یا نوع کابل ترموکوپل به حداقل رساند.