چگونه ترموکوپل را متناسب با رنج دمایی محیط خود انتخاب کنیم؟
انتخاب نوع صحیح سنسورهای دما به خصوص ترموکوپل (Thermocouple) به محیط مورد استفاده و دمای موردنظرتان بستگی دارد. عوامل بسیار مهمی در تعیین انتخاب درست این تجهیزات نقش دارد که تک تک آن ها بسیار مهم است. در ادامه چند عامل مهم و کاربردی را مورد بررسی قرار می دهیم که شما را در زمان خرید این تجهیزات بسیار کمک خواهد کرد:
محدوده دمایی (Temperature Range): انواع مختلف ترموکوپل دارای محدوده دمایی متفاوتی هستند. به عنوان مثال، نوع T با پایه مسی خود دارای حداکثر دمای 370 درجه سانتیگراد یا 700 درجه فارنهایت است. از طرف دیگر، نوع K تا دمای 1260 درجه سانتیگراد یا 2300 درجه فارنهایت قابل استفاده است.
اندازه هادی (Conductor Size): قطر سیم های Thermocouple بهتر است از لحاظ طولی مناسب باشند. به عنوان مثال، ترموکوپل های نوع T دارای دامنه دمایی 210- الی 400+ درجه سانتیگراد هستند، اما اگر سنسور شما دارای سیمهای #14AWG (قطر 0.064 اینچ) باشد، درجه حرارت آنها 370 درجه سانتیگراد است. اگر سنسور شما مجهز به سیم #30AWG باشد، این میزان به 150 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.
دقت (Accuracy): دماسنج های نوع T در 1± درجه سانتیگراد یا 0.75±% هر کدام که بیشتر باشد، کمترین میزان دقت را در بین تمام تایپ های دیگر دارند. به دنبال آن سنسورهای نوع E (±1.7C یا 0.5%) و انواع J، K و N (±2.2C یا 0.75%) برای محدودیت های استاندارد خطا (به ازای ANSI/ASTM E230) قرار می گیرد.
انواع ترموکوپل را بهتر بشناسیم
سنسورهای دما (Temperature Sensors)، از نظر ساختار و ساختمان در دسته بندی های مختلفی قرار می گیرند. 2 تا از بهترین انواع سنسورهای دما، نوع فلنج دار و یکبار مصرف است که خود این سنسورها، شامل انواع گوناگونی هستند. در ادامه انواع ترموکوپل، رنج و موارد مصرف آن ها بررسی خواهیم کرد.
بررسی انواع ترموکوپل (Types Of Thermocouples)
در ادامه به طور خلاصه به انواع سنسور ترموکوپل و رنج دمایی آن ها می پردازیم. پس از مطالعه این قسمت شما متوجه خواهید شد که کدام نوع از دماسنج ها یا سنسورها برای شما مناسب است.
ترموکوپل نوع K
یکی از پرمصرف ترین و کاربردی ترین نوع از ترموکوبل ها، سنسور تایپ K است. در حال حاضر بسیاری از صنایع کوچک و بزرگ در ایران و جهان از این تایپ از جفت های حرارتی برای اندازه گیری دما در بخش های مختلف محیط خود استفاده می کنند. یکی از مهم ترین علت ها استفاده از نوع از جفت هالی حرارتی نوع کا، اندازه گیری وسیع بازه دمایی مثبت (+) و منفی (-) است.
در اصل بایستی به این نکته بسیار مهم اشاره کرد که قوانین پیچیده دستگاه های سنجش حرارت (ترموکوپل) لازم الاجرا در زمان ساخت سیم جفت گرمایی ترموکوپل نوع K اشاره می کند. در صورت بروز کوچک ترین اشتباه در زمان خرید یا فروش سیم ترموکوپل، اساس کار دماسنج ترموکوبل با مشکل مواجه خواهد شد.
برخی از ویژگی های تایپ K عبارتند از:
قیمت پایین تر نسبت به بقیه جفت های گرمایی
پرمصرف و بسیار کاربردی در صنایع
زمان واکنش فوق العاده
دقت اندازه گیری عالی
مطابق با استانداردهای ملی و بین المللی نظیر IEC ، DIN و ANSI
میزان خطای حدودی 2.2 -/+ یا %75.+/-
ویژگی منحصر بفرد دیگر این حسگر دما قیمت بسیار مناسب آن می باشد. در واقع قیمت دستگاه سنجش حرارت نوع K با طریقه ساخت و نحوه کار آن تناسب و توازن دارد.
ترموکوپل نوع E
این نوع Thermocouple از فلزات Ni-Cr (نیکل و کرم = کرومل) و Cu-Ni (مس و نیکل = کنستانتان ) تولید و ساخته می شوند. ترموکوپل نوع E (ای) حساسیت بالایی دارد و در محیط های خلاء و مواردی که نقطه اتصال گرم با غلاف محافظ نیست، اصلاً مناسب است.
برخی از ویژگی های تایپ E عبارتند از:
محدوده دمایی از 40- الی 900+ درجه سانتیگراد
دقت بالاتر نیسبت به تایپ های K و J
ساخته شده از آهن و آلیاژ های مس-نیکل (کنستانتان)
ترموکوپل نوع J
این نوع از دماسنج ها به دلیل استفاده از آهن، احتمال اکسید شدن را دارد و بایستی در محیط هایی که امکان اکسیداسیون وجود نداشته باشد، مانند صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده گردد. تفاوت این نوع از سنسورهای دما با تایپ کا، در میزان محدوده اندازه گیری و آلیاژ به کار رفته (ضد اکسیداسیون) در آن است.
برخی از ویژگی های تایپ J عبارتند از:
محدوده دمایی بین 180- الی 800+ درجه سانتیگراد
استفاده در محیط های صنعتی
ضد اکسیداسیون
قیمت مناسب ترموکوپل نوع J
ترموکوپل نوع T
این تایپ از سنسورهای دما از مس Cu و آلیاژ Cu-Ni (کنستانتان Constantan) ساخته می شود. این نوع از دماسنج ها، در مقاوبل طوبت بسیار مقاوم بوده و نمایش آن نسبت به انواع دیگر، خطی تر است.
برخی از ویژگی های تایپ T عبارتند از:
قیمت مناسب ترموکوپل نوع T
رنج دمایی مناسب از 250- الی 400+ درجه سانتیگراد
مناسب برای مصارف صنعتی