روش ساخت ترموکوپل-المنت

• ترموکوپل چیست؟
• انواع ترموکوپل؟
• اجزای سازنده ترموکوپل؟
• مزایای استفاده از ترموکوپل؟

ترموکوپل‌ چیست؟

ترموکوپل‌ها به شکل وسیعی در نقش سنسورهای حرارت مورد استفاده قرار می گیرند زیرا رابطه ریاضی میان اختلاف دما و ولتاژ ایجاد شده تکرارشدنی و خطی می باشد. با اندازه گیری ولتاژ امکان اندازه گیری درجه حرارت نیز وجود دارد. همچنین به وسیله مواد مختلف به عنوان سیمهای ترموکوپل می‌توان درجه حرارتهای گوناگون را اندازه گیری نمود.

به ترموکوپل جفت حرارتی نیز گفته می شود که در آن با متصل شدن دو فلز با جنس های مختلف به همدیگر پس از افزایش دما در مکان اتصال، برق کم ولتاژ ایجاد می شود. ترموکوپل ها رایج ترین وسایل به منظور اندازه گیری های الکتریکی دما در صنعت می باشند. شیوه کار ترموکوپل ها طبق پدیده سی بک (Seebeck) می باشد که تغییرات دما را به ولتاژ تبدیل می نماید.

اجزای مختلف ترموکوپل

• کلگی-ترمینال
• مغزی سنسور
• رزوه
• طول غلاف

طریقه ساخت ترموکوپل

انتهای سیم مسی و سیم آهنی را به یکدیگر متصل نمایید. سپس انتهای باز هر دو سیم‌ را به یک پایه ترمینال وصل کنید. بعد ولتمتر را بر روی کمترین میزان درجه اندازه گیری قرار دهید و آن را به ترمینال‌ها وصل نمایید. ولتمتر باید یک عدد نزدیک به صفر را نشان دهد. در واقع این یک ترموکوپل ساده می باشد و می‌تواند یک ولتاژ اندک بر اساس اختلاف دما میان ترمینال و انتهای دو سیم که به هم متصل شده اند به وجود آورد. زمانی که سر سیم‌ها که به هم متصل شده اند دمایش به طور حدودی با ترمینال برابر باشد، ولتاژی به وجود نمی آید و عددی بر روی ولتمتر ایجاد نمی شود.

ترموکوپل‌ها از دو فلز مختلف ساخته می‌شوند و از یک سمت به هم متصل می گردند و ولتاژی بر اساس درجه حرارت نقطه اتصالشان به وجود می آورند. گردایان حرارت در مسیر دو سیم متاثر از یک دمای ثابت در مکان اتصال، ولتاژهای سیبک جداگانه‌ای را در مسیر سیم‌ها ایجاد می کند زیرا جنس سیم‌ها از فلزات گوناگون می باشد.

مزایای بکارگیری ترموکوپل

مزیت مهم ترموکوپل ها اندازه‌ گیری بسیار آنها می باشد که از 200- تا ۱۸۰۰+ درجه سانتیگراد را می تواند اندازه گیری نماید. مزیت دیگر ترموکوپل ها، عملکرد خطی آنها در گستره اندازه‌ گیری می باشد.

انواع ترموکوپل ها

• ترموکوپل تیپ J

این ترموکوپل ها از آهن Fe و مس – نیکل Cu-Ni تولید می گردند. محدوده دمایی آن بین −180 و +750 سانتیگراد است و میزان حساسیت آن به اندازه 55 µV/°C است. به علت اکسید شدن آهن از ترموکوپل های تیپ J اغلب در صنایع تزریق پلاستیک بکار برده می شود.

• ترموکوپل تیپ K

این مدل ترموکوپل از دو فلز ناهمنام ni-cr و ni-al تولید می گردد. وسعت دمایی ترموکوپل تیپ K میان  -200 تا +1350 سانتی گراد می باشد. معمولا از این ترموکوپل در دماهای زیاد استفاده می شود و ضد اکسید می باشد.

• ترموکوپل تیپ E

ترموکوپل تیپ E از دو فلز NI-Cr و یا Cu-Ni تولید می شود. گستره دمایی این ترموکوپل از -40 الی +900 سانتیگراد می باشد. این نوع از ترموکوپل از حساسیت زیادی برخوردار می باشد و در مواردی کاربرد دارد که حسگر آن محافظت نشده باشد. این نوع ترموکوپل با 68 µv/°c بالاترین حساسیت را دارا می باشد و می توان از آن در کاربردهای خلاء و شرایطی که حسگر در آن محافظت نشده می باشد استفاده نمود.

• ترموکوپل تیپ t

این تیپ از ترموکوپل از مس و آلیاژ مس و نیک (Cu-Ni) تولید می گردد. درجه حرارت آن در گستره -250 تا +400 می باشد. به دلیل محدوده دمایی آن مناسب تر است که در درجه حرارت های کم از آن بکار برده شود. این مدل از ترموکوپل در مقابل رطوبت از مقاومت مناسبی برخوردار است و از محدوده حرارتی مطلوبی برخوردار است. حساسیت این ترموکوپل ، 46 µv/°c می باشد.

• ترموکوپل تیپ n

ترموکوپل مدل N از فلزهای Ni-Cr-Si با اسم تجاری نیکروسیل و Ni-Si-Mg به اسم نیسیل Nisil تولید می گردد. گستره دمائی آن میان −270 تا +1300 سانتیگراد می باشد. حساسیت این ترموکوپل ، به میزان 30 µV/°C می باشد و اغلب در درجه حرارت های بالا کاربرد دارد.