ترموکوپل چه کاربردی دارد؟

ترموکوپل جز متداول ترین تجهیزاتی است که برای اندازه گیری دما در صنعت مورد استفاده قرار می ‌گیرد و تقریباً از اصلی ‌ترین تجهیزات، ابزار دقیق محسوب می گردد. در صنعت ابزارهای بسیار زیادی تولید شده اند که هر کدام وظیفه خاصی دارند، در تجهیزات ابزار دقیق لازم است تا از ابزارهای با حساسیت بالا استفاده شود که بتواند کمیت ‌ها را دقیق اندازه‌گیری کند.
مکانیسم ترموکوپل بر اساس پدیده سیبک که اختلاف دما بین دو نقطه را به ولتاژ تبدیل می کند، طراحی و تولید شده است.
ترموکوپل به عنوان یک مولد برق از دو فلز غیر همجنس آهن و کنستانتان تشکیل شده که از یک طرف به یکدیگر متصل هستند. برای تولید برق باید محل اتصال این دو فلز مورد حرارت قرار بگیرد. در این صورت در دو سر دیگر که آزاد بوده و تولید می شود، برقی که در این روش تولید شده، بسیار کم است؛ اما برای عملکرد ترموکوپل کافی می باشد.
پس از تشکیل برق در دو سر ترموکوپل، اختلاف پتانسیل به وجود می ‌آید که این اختلاف پتانسیل تابع میزان حرارت ایجاد شده می باشد که با بررسی ولتاژ خروجی می توان درجه حرارت اعمال شده به ترموکوپل را تشخیص داد.
فلزاتی که برای تولید ترموکوپل ها مورد استفاده قرار می گیرند، با توجه به قیمت و ارزش در دو گروه دسته بندی می شوند. این دو گروه از فلزات تولید کننده ترموکوپل شامل ترموکوپل های فلز پایه و ترموکوپل های فلزات قیمتی هستند.

ترموکوپل دارای تیپ های متنوع برای اندازه گیری دما می باشد و برای هر محدوده دمایی از تیپ های خاصی استفاده می کنند، تا اندازه گیری دما دقیق تر شود.
ولتاژی که در دو سر انتهایی ترموکوپل به وجود می آید، با توجه به نوع آلیاژ و سیم های مورد استفاده در جداول استاندارد است که برای هر تیپ از ترموکوپل منطبق بر متریال مورد استفاده می باشد.
معمولاً برای اینکه ترموکوپل را از آسیب محافظت کنند، آن را درون یک غلاف فلزی یا سرامیکی قرار می ‌دهند که این غلاف نیز در تعیین میزان دما تأثیر گذار است.
عملیات جوشکاری دو سر ترموکوپل نیز باید طی ضوابط خاصی انجام شود که به هیچ عنوان نباید در حین عملیات جوشکاری فلزها نیمه رساناهای دیگری در فرایند جوش دخالت کند، در غیر این صورت رفتار ترموکوپل تغییر کرده و بر اساس استانداردهای تعریف شده نمی باشد.
به طور کلی می‌ توان گفت ساختمان ترموکوپل ها با استفاده از اتصال یک فلز و آلیاژ تولید می شوند که همین مکانیسم ساده کمک می ‌کند تا اندازه گیری دما در رنج های وسیعی به راحتی صورت بگیرد. بر اساس جنس فلز و آلیاژ مورد استفاده ترموکوپل ها در چند دسته قرار می گیرند.
بررسی انواع ترموکوپل ها از لحاظ نوع فلزات مورد استفاده:

معرفی ترموکوپل نوع K

این مدل از ترموکوپل از سیم فلزی NI_CR که با نام تجاری کرومل و همچنین NI_AL که با نام تجاری آلومل شناخته می شود، تولید می‌ گردد. در گروه ارزان ‌ترین ترموکوپل ها قرار گرفته و کاربردهای بسیار زیادی دارد و عملکرد درمانی آن بین منهای۲۵۰ درجه سانتیگراد تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد است که این رنج مطلق نبوده و بسته به نوع سازنده و شکل ظاهری تفاوت پیدا می‌ کند. این ترموکوپل به دلیل داشتن فلز مس خاصیت ضد اکسیداسیون دارد و در صنایعی که اکسیداسیون رخ می دهد مناسب است.

معرفی ترموکوپل نوع E

این ترموکوپل از ترکیب فلزات کرومل و کنستانتان ساخته می شود. رنج عملکرد دمایی آن بین منهای ۴۰ درجه سانتیگراد و ۹۰۰ درجه سانتیگراد است. این ترموکوپل حساسیت بالایی داشته و در کاربردهای مختلف و مواردی که سنسور در آنها حفاظت نشده مورد استفاده قرار می ‌گیرد.

معرفی ترموکوپل نوع J

برای ساخت این ترموکوپل از فلز آهن و آلیاژهای مس، نیکل و کنستانتان استفاده می شود. رنج دمایی این ترموکوپل بین منهای۱۸۰ درجه سانتیگراد و ۸۰۰ درجه سانتیگراد است. به دلیل احتمال اکسید شدن آهن این ترموکوپل در صنایع قالب ریزی پلاستیک کاربرد دارد و در کوره ها از این نوع ترموکوپل استفاده نمی کنند.

معرفی ترموکوپل نوع T

در ساخت این ترموکوپل از فلز مس و آلیاژهای کنستانتان استفاده می ‌شود، تا بتواند رنج عملکرد دمایی بین منهای ۲۵۰ درجه سانتیگراد تا ۴۰۰ درجه را تحمل نماید. این نوع ترموکوپل ارزان بوده و برای کاربردهای با دمای پایین مناسب است. به دلیل مقاومت در برابر رطوبت و حساسیت مناسب از این نوع ترموکوپل در صنعت استفاده زیادی می کنند.

معرفی ترموکوپل نوع N

این مدل از ترموکوپل از فلزهایی با نام تجاری نیکروسیل و نیسیل ساخته می شوند که برای هر کدام از این نام های تجاری چندین فلز با یکدیگر ترکیب شده اند، محدوده دمایی این نوع ترموکوپل بین منهای ۲۷۰ درجه سانتیگراد تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد بوده و حساسیت بالای آن و مقاومت مناسب موجب شده تا در دمای بالا کاربرد داشته باشد.

معرفی کامل ترموکوپل های نوع R، S، B

در روند تولید تمامی این سه مدل ترموکوپل از فلزات پلاتین و رادیوم استفاده می‌ کنند. تنها تفاوتی که بین این سه مدل وجود دارد، میزان استفاده از پلاتین در روند تولید آنها است. محدوده دمایی این نوع ترموکوپل از منهای‌ ۵۰ درجه تا ۱۷۵۰ درجه سانتیگراد می باشد و به دلیل وجود فلز پلاتین و رادیوم قابلیت اندازه گیری دماهای بسیار بالا را داشته و به همین جهت در صنعت شیشه و فولاد به کار می رود.

کاربرد ترموکوپل ها با توجه به طیف وسیعی که این محصول دارد، بسیار گسترده است و تقریباً در صنایع گوناگون ردپای ترموکوپل مشاهده می شود.
اگر بخواهیم به طور کلی به بررسی کاربرد ترموکوپل ها در صنایع بپردازیم، متوجه می ‌شویم که ترموکوپل ها با توجه به مدل های مختلف و رنج دمای متفاوت از خاصیت هایی مانند ضد خوردگی، ضد انفجار و ضد اسید برخوردار هستند.
همه این خاصیت ها موجب شده تا در صنایعی مانند نفت و گاز و پتروشیمی، کشتی سازی، داروسازی، صنایع شیمیایی، صنعت سیمان، فولاد و ریخته گری و معدن، صنایع غذایی و نوشیدنی، پلاستیک، صنعت شیشه و سرامیک، خودروسازی، نیروگاه های برق و تمامی ابزار و لوازم صنعتی کاربرد دارند.
اما اگر بخواهیم به شکل جزئی تر کاربردهای ترموکوپل را مورد بررسی قرار دهیم، می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
به عنوان سنسور دما در ترموستات در اداره ها، خانه ها و دفاتر مورد استفاده قرار می ‌گیرد.
در صنایع برای نظارت دمای فلزات در کوره ها و روند تولید کاربرد دارد.
در صنعت غذایی در جهت کاربردهای انجمادی و دمای پایین بیشترین کاربرد را داشته
در پمپ های حرارتی برای خنک کننده ترموالکتریک مورد استفاده قرار می گیرد.
در کارخانجات مختلف جهت آزمایش دما به خصوص در فرآورده های پتروشیمی و نفتی به کار می آید.
در ماشین های گازی برای تشخیص شعله پیلوت مورد استفاده قرار می گیرد.

یکی از کاربردهای همگانی که همه مردم تقریباً با آن آشنا هستند، استفاده از ترموکوپل در تجهیزات گاز سوز است که جهت ایمن کردن این تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرد. در مواردی که شعله گاز به هر دلیلی مانند باد یا جریان هوا خاموش می شود، به سرعت جریان گاز را قطع کرده و از انتشار بوی گاز خطرات پیش رو جلوگیری می‌ کند.

ترموکوپل ها در انواع مختلفی طراحی و تولید می ‌شوند که در تمامی سطح دنیا مورد استفاده قرار می ‌گیرند.
اما در حالت استاندارد حدود ۱۰ تا ۱۲ مدل از ترموکوپل در اشکال مختلف تولید می شود که با توجه به محیط استفاده، میزان اندازه گیری دما و رنج دمای مورد نیاز در چند دسته طبقه بندی شده اند.
در ادامه به بررسی برخی از مدل‌ های تولید ترموکوپل می ‌پردازیم:

ترموکوپل هددار

ترموکوپل ها با توجه به نوع استفاده، رنج دمایی و محل و طریقه نصب اشکال مختلفی دارند که ترموکوپل هددار جزء محبوب ترین این مدل ها محسوب می شود. در این نوع ترموکوپل به دلیل ساختار هد مانند قسمت الکتریکی آن محافظت شده و باعث سهولت نصب ترموکوپل می گردد و در هنگام تعویض نیز به راحتی می توان، فقط ترموکوپل را تعویض نمود و نیازی به تعویض سنسور نمی باشد.

ترموکوپل با ترانسمیتر

ترموکوپل ها می توانند گسترده ‌ای از دما را با دقت بالا اندازه گیری کنند؛ اما در محل ‌هایی که فاصله محل نصب تا محل مشاهده دما زیاد است باید از ترموکوپل با ترانسمیتر استفاده شود، در غیر این صورت مقداری خطا در دقت اندازه گیری قرار می گیرد.

ترموکوپل مناسب دمای بالا

ترموکوپل های مناسب دمای بالا اغلب برای صنایع فولاد و شیشه مورد استفاده قرار می‌ گیرند و از فلزات پلاتین و پالادیوم جهت تولید آنها استفاده شده است.

ترموکوپل با سوکت

استفاده از ترموکوپل با سوکت برای محل هایی که دسترسی ساده ای ندارند، کاربردی بوده و از طریق سوکت تعبیه شده بر روی ترموکوپل به راحتی می توان با کمک کابل رابط اتصالات را بدون کوچکترین آسیبی انجام داد.

ترموکوپل با سیم رابط

در این نوع از ترموکوپل یک سیم و کابل رابط به شکل مستقیم در نوک غلاف محافظت شده قرار می گیرد که به دلیل کوچک بودن حجم و نصب ساده در فضاهای سخت از این ترموکوپل استفاده می شوند.

نکته مهم اینکه جهت انتخاب صحیح ترموکوپل در بین این تنوع بالا، لازم است تا به مواردی مانند رنج دمای ترموکوپل، محل نصب ترموکوپل، محیط اندازه گیری دما، فاصله ترموکوپل از نمایش دهنده، نوع اتصال یا نحوه اتصال ترموکوپل دقت کرد، تا بتوان بهترین مدل را برای کاربرد مناسب انتخاب نمود.

ترموکوپل ها جزء ابزارهای لازم و ضروری برای مشخص کردن رنج دمایی محسوب می ‌شوند که در صنایع مختلف کاربرد دارند.
استفاده از ترموکوپل در صنایع گوناگون، مزایای بسیار زیادی را به دنبال داشته که در صورت آشنایی با این مزایا، به اهمیت ساخت استاندارد و باکیفیت این محصول پی می برید.
مزایای ترموکوپل عبارتند از:
ساده بودن طراحی ترموکوپل و کارکرد آن
برخوردار بودن از استحکام و دوام بالا
داشتن دقت مناسب
بالا بودن محدوده اندازه گیری دما توسط ترموکوپل
قابلیت استفاده از ترموکوپل در شرایط متفاوت
داشتن سرعت پاسخ دهی مناسب

یکی از ویژگی ها و مزایای خواستن ترموکوپل ها این است که با تغییرات کوچکی در نوک ترموکوپل امکان اندازه گیری دمای سیال جاری در داخل لوله ها نیز به وجود می ‌آید که بدون هیچ زحمتی این اندازه گیری صورت می گیرد.

ترموکوپل ها در صنایع زیادی کاربردهای گسترده دارند و می توانند در حفظ و ایمنی محصولات مختلف موثر باشند.
پس لازم است که در هنگام خرید ترموکوپل نکات مهمی را مد نظر قرار دهید، تا از استاندارد بودن این ترموکوپل ها و انتخاب نوع درست آن مطمئن گردید.
مهمترین نکات در هنگام خرید ترموکوپل عبارتند از:
مشخص بودن رنج دمایی کارکرد هر ترموکوپل
انتخاب تیپ و مدل ترموکوپل متناسب با محیط استفاده
توجه کافی به طول ترموکوپل و همچنین جنس غلاف ترموکوپل
نوع سرامیک به کار برده شده در ترموکوپل
هر کدام از این موارد ذکر شده نیاز به تخصص و تبحر بالایی دارد، تا بتوانید مناسب ‌ترین نوع را مطابق کارکرد خود تشخیص دهید. پس بهتر است تا به سراغ مرکز عرضه و فروش معتبری بروید که کارشناسان متبحری در آن حضور داشته و می توانند در امر خرید، اطلاعات مناسبی را به شما بدهند.

ترموکوپل ها جزء ابزارهای بسیار مهم و ضروری هستند که باید جهت رعایت استانداردهای بین‌ المللی مورد استفاده قرار بگیرند.
اهمیت ترموکوپل ها موجب شده تا تولید کنندگان با به کارگیری دانش فنی و علمی بالا و استفاده از استانداردهای بین المللی، تجهیزات و دستگاه های مورد نیاز را تهیه کرده و گام های بلندی در زمینه تولید این محصولات بر داشته اند.
دسترسی به تولیدات با کیفیت بالای این کارخانجات به شکل مستقیم و بدون واسطه، تنها از طریق مراکز فروش معتبر امکان پذیر است.
این مجموعه با فروش انواع ترموکوپل به صورت مستقیم سعی دارد، تا امکان دسترسی به این محصول مهم و اساسی، در تجهیزات ابزار دقیق را برای همه افراد راحت تر نماید.
مهمترین مزیتی که در این مجموعه فروش وجود داشته، ارائه بهترین قیمت ترموکوپل است که به دلیل حذف کامل واسطه ها امکان فروش با قیمت مناسب فراهم می گردد.
از مهم‌ترین اصول این مجموعه معتقد بودن به تعهد در برابر کسب رضایت مشتری و تضمین سلامت کالای فروخته شده است که در چنین شرایطی خیال مشتریان از خرید خود راحت می باشد و با همین آسودگی خاطر می توانند در شرایط مطلوب، محصول مورد نظر خود را تهیه کنند.