ترموکوپل و انواع آن

ترموکوپل

ترموکوپل و انواع آن

ترموکوپل ها متداول ترین اندازه گیرهای الکتریکی دما در صنعت هستند. که بر اساس پدیده سی بک (seebeck) کار می کنند دما را به ولتاژ تبدیل می کنند. از مزایای آنها می توان به سادگی، ارزان بودن، استحکام و دوام بالا و دقت مناسب اشاره کرد. محدوده اندازه گیری دما توسط ترموکوپل ها نسبتاً وسیع بوده و در شرایط محیطی گوناگون قابل استفاده می باشند.
ترموکوپلها به دلیل ثابت زمانی کوچک دارای سرعت پاسخ دهی خوب می باشند. ولی به لحاظ رعایت مواردی در محل نصب آنها، این سرعت پاسخ دهی تا حد زیادی کاهش می یابد.


ترمو الکترسیته
این پدیده توسط سی بک در سال ۱۸۲۱ کشف شد. او متوجه شد هرگاه دو انتهای دو رشته سیم غیر هم جنس را به یکدیگر وصل کرده و نقطه اتصال را حرارت دهیم در این محل یک اختلاف پتانسیل الکتریکی که به آن پتانسیل تماس یا ولتاژ سیبک می گویند به وجود می آید. در صورتی که دمای اتصالات تشکیل شده با یکدیگر متفاوت باشد جریانی در سیم ها جاری خواهد شد.
در شکل ۱ نمایش کلی ترموکوپل (پدیده ترموالکتریک) را ملاحظه می کنید.

8906011

سی بک به این نتیجه پی برد که مقدار جریان بستگی به نوع مواد (جنس فلزات) و تفاوت دمای دو اتصال دارد و تا زمانی که اتصالات در دماهای مختلف نگه داشته شوند جریان ادامه خواهد یافت.
جالب ایت است که پدیده فوق برگشت پذر می باشد، یعنی عکس آن هم صادق است. به عبارت دیگر اگر در مداری مطابق شکل زیر جریان الکتریکی ثابت I را برقرار کنیم دماهای متفاوتی در محلهای اتصال مشاهده خواهیم کرد. این پدیده را (Polietr) یا به طور خلاصه اثر پلیته می نامند.

8906012

یک ترموکوپل از اتصال دو فلز غیر یکسان تشکیل می شود. این اتصال در محلی که مایل به اندازه گیری دمای آن (T1) هستیم قرار داده می شود، اتصال مبنا (T2) را نیز معمولاً در دمای صفر قرار می دهیم که در این حالت جریان الکتریکی یا ولتاژ ایجاد شده مستقیماً متناسب با دمای مورد اندازه گیری (T1) کی باشد. ولتاژ ناشی از اختلاف پتانسیل بین T1 و T2 به صورت زیر است :
ET1,T2=ET1-ET2=C(T1-T2)+K(T1^2-T2^2)
که ضرایب C وK ثابتهای مربوط به جنس فلزات ترموکوپل هستند.

انواع ترموکوپل ها
در جدول زیر اسامی و مشخصات ترموکوپلها براساس استاندارد ISA دیده می شود:

نام ترموکوپل فلزات به کار رفته محدوده دما
(درجه سانتیگراد)
حساسیت
(میکرو ولت بر درجه سانتیگراد)
بر حسب میکرو ولت به ازای هر ۱۰۰درجه توضیحات
B پلاتین -۳۰% آلیاژرادیوم
پلاتین -۶۰%آلیازرادیوم
تا ۱۷۰۰ ۱۲ خروجی ناچیز پایداری بسیار بالا در برابر حرارت
اندازه گیری دماهای بالا
S پلاتین
رادیوم
تا ۱۶۰۰ ۱۲ ۰٫۶۴۵ احتیاج به پوشش سرامیکی دارد
R پلاتین
رادیوم
تا ۱۶۰۰ ۱۴ ۰٫۶۴۷ احتیاج به پوشش سرامیکی دارد
J آهن
کنستانتان
۴۰- تا ۷۵۰ ۵۵ ۵٫۲۶۸ به وسیله اکسیژن و اسیدها آسیب می بیند
K کرومل
آلومل
۲۰۰- تا ۱۲۰۰ ۴۱ ۴٫۰۹۵ با عوامل تجزیه کننده و خورنده تماس نداشته باشد
E کرومل
کنستانتان
۲۰۰- تا ۹۰۰ ۶۸ ۶٫۱۳۷ دارای ولتاژ خروجی زیاد است
غیر مغناطیسی است
T مس
کنستانتان
۲۰۰- تا ۳۵۰ ۲۲ ۴٫۲۷۷ مورد استفاده در محدوده دمایی کم

عنوان مطلب: ترموکوپل و انواع آن

مشاهده کامل مطلب: لینک به تالار گفتگو

منبع: نواندیشان

اشتراک گذاری این نوشته

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *