قیمت روز ترموکوپل در آبان 1401

معرفی ساختمان و قوانین ترموکوپل

ضریب سیبک چیست؟ دمایی که شما به دو سر سیم وارد می کنید باعث می شود در سرعت میانگین و تعداد الکترون ها در منطقه گرم و سرد، تفاوت ایجاد شود. نباید نقش الکترون های آزاد در به وجود آمدن این پدیده را نادیده بگیریم. بطور واضح تر، دما روند رفت و برگشت الکترون ها از منطقه سرد به گرم و بالعکس را در یک واحد زمان از حالت عادی خارج می کند. بطوریکه در منطقه گرم و سرد پتانسیل مثبت و منفی خواهیم داشت. این پدیده را اثر سیبک می نامیم.

مقدار سیبک به متریال فلز و میزان دمای وارد شده به آن بستگی دارد. ضریب سیبک به اختلاف پتانسیل ایجاد شده برای اختلاف دمای یک درجه سانتیگراد می گوییم. این ضریب در اختلاف قیمت انواع ترموکوپل موثر است که در ادامه به چرایی آن می پردازیم. برای خرید ترموکوپل با بهترین قیمت به سایت هیتر هدف مراجعه کنید.

لیست قوانین جفت های گرمایی

1. رنج دمایی کارکرد در بلند مدت را مشخص کنید.
2. به سازنده سنسورهای دما بگویید که حداکثر دمای لحظه ای چند درجه سانتیگراد است؟
3. دقت اندازه گیری مورد نیاز چگونه است؟
4. شرایط محیطی از قبیل وجود حلال های شیمیایی و نفتی که تعیین کننده جنس ماده سازنده غلاف محافظ آن خواهند بود را بیان کنید (مقاومت غلاف محافظ در برابر خوردگی).
5. آیا سنسور دما نیازمند مقاومت در برابر لرزش می باشد؟
6. شرایط نصب را مشخص کنید (سایز دقیق اتصالات و مطابقت با سایز پراب خروجی).

سوال مهم: قوانین تبدیل میزان ولتاژ اندازه گیری شده توسط جفت حرارتی به دما چگونه است؟

زمانی که تغییر دمایی در نقطه اتصال دو فلز نا مشابه رخ می دهد، ولتاژی ایجاد می شود. دمای معادل این ولتاژ را می توان از طریق قوانین جداول مرجع پیدا کرد. سیگنال میلی ولت تولید شده توسط Thermocouple (پی نوشت۲*) یک سیگنال بسیار ضعیف است و اگر محیط دارای نویز باشد انتقال سیگنال در فواصل طولانی با خطا همراه است. بنابراین برای انتقال سیگنال در این محیط ها باید از کابل Thermocouple شیلددار BLF ایتالیا استفاده کرد. بدون در نظر گرفتن نوع جفت گرمایی ، در هنگام استفاده اغلب آن را در یک غلاف محافظ قرار می دهند. تا بدین وسیله از تماس مستقیم با محیطی که در آن قرار داده شده است محافظت گردد و از آسیب خوردگی در امان باشد.

ماکزیمم دمای اندازه گیری شده بستگی به سطح مقطع سیم مورد استفاده دارد. به این معنی که با دستگاه سنجش حرارت خیلی باریک نمی توان رنج جریانی کاملی را اندازه گیری کرد ماکزیمم رنج قابل اندازه گیری، تعیین کننده قطر سیم Thermocouple می باشد. جفت های گرمایی دارای دقت اندازه گیری متوسطی می باشند. در صنایعی که دقت سنسور دارای اهمیت بالایی نباشد می توان از آنها استفاده نمود. بدیهی است که منظور ما از دقت زیاد در حد یک هزارم می باشد.

ساختمان ترموکوپل صنعتی + تصویر

قسمت دیگر به جایی متصل می شود که دارای درجه حرارت معلوم و ثابت باشد. این قسمت جفت حرارتی به اتصال سرد یا اتصال رفرنس معروف است. اختلاف درجه حرارت میان این دو نقطه، اتصال در هر لحظه ولتاژی در مدار ایجاد می کند. فلوی جریان ایجاد شده می تواند برای اندازه گیری درجه حرارت نا مشخص یا دمای اتصال گرم استفاده گردد.

انواع اتصال گرم در نقطه اندازه گیری دما ترموکوپل

در ادامه انواع اتصال گرم Thermocouple و نحوه اتصال آن به روکش غلاف بیرونی این جفت حرارتی را بررسی می کنیم.

نحوه اتصال سیم داخلی به روکش غلاف Thermocouple

1. نوع اول: سیم ترموکوپل بیرون از غلاف محافظ (EXPOSED JUNCTION) : در این روش سیم های ترموکوبل (پی نوشت ۲*) به هم جوش داده می شوند. سپس مستقیما وارد فرایند اندازه گیری دما می شوند. در این صورت سیم های مولد ترموالکتریک بدون حفاظ را خواهیم داشت. سرعت پاسخدهی یا Response Time در این روش بسیار زیاد است اما سیم های دماسنج در معرض خوردگی و آسیب هستند. جز در مواردی که باید از این نوع دماسنج استفاده کرد ، استفاده از آن توصیه نمی شود.
2. نوع دوم: سیم ترموکوپل متصل به غلاف محافظ (GROUNDED JUNCTION): این مدل رایج ترین نوع اتصال در مولد ترموالکتریک است. در این روش سیم های جفت گرمایی و غلاف محافظ به هم جوش داده می شوند و نقطه اتصالی را در راس پراب شکل می دهند که در اصطلاح می گوییم مولد ترموالکتریک زمین شده است. این مدل دارای سرعت پاسخ دهی بسیار عالی است. زیرا جفت گرمایی با غلاف تماس مستقیم دارد و گرما به راحتی منتقل می شود.
3. نوع سوم: سیم ترموکوپل جدا از غلاف محافظ (UNGROUNDED JUNCTION): در این روش سیم های جفت گرمایی به هم جوش داده می شوند اما از غلاف محافظ ایزوله و عایق هستند. در این صورت نوع جفت های حرارتی ای زمین نشده خواهد بود.

کاربردهای دماسنج های Thermocouple در صنایع گوناگون چیست؟

سنسورهای اندازه گیری دما تقریباً در تمام بازار های صنعتی مانند: نیروگاه ( تولید برق )، صنعت نفت و گاز، پالایش و پتروشیمی، فولاد، داروسازی، بیوتکنولوژی، سیمان، کاغذ و … استفاده می شوند. از مزایای جفت های حرارتی یا گرمایی نسبت به سایر سنسورهای اندازه گیری دما می توان به قیمت پایین، رنج دمایی گسترده و بادوام بودن آنها اشاره کرد. ترموکوپل‌ها (جفت های حرارتی) در صنعت دارای کاربردهای بسیاری هستند. از جمله مهم‌ترین کاربردها در صنایع تولید لوازم گرمازا است. مثلاً می توان از آن ها برای ایمنی تجهیزات گازسوز وقتی شعله گاز به دلایلی (از جمله باد) خاموش می‌گردد و برای قطع‌کردن گاز استفاده می‌شود.

چگونه با دماسنج ترموکوپل برق تولید کنیم؟

خیلی از شما از ما سوال کردید که چطور با یک دماسنج حرارتی بتوان برق تولید کرد؟! خوب جواب در ادامه برای شما دوستان آورده شده است؟

همانطور که می دانید ولتاژ (اختلاف پتانسیل) ایجاد شده توسط جفت حرارتی نوعی جریان فشار ضعیف برق محسوب می‌شود. به این ترتیب برای تولید برق با جفت گرمایی می توانیم به دو سر متصل به هم (اتصال گرم) جفت حرارتی ای حرارت وارد کنیم. در این صورت جریانی از دو سر متصل به هم ایجاد و به سمت دو سر آزاد دستگاه سنجش حرارت حرکت می کند. لازم بذکر است نیروی محرکه ی الکتریکی ایجاد شده با اختلاف دمای نقطه سنجش دما تناسب دارد. اگر بخواهیم میزان میلی ولت ایجاد شده را بسنجیم می توانیم از ولت سنج استفاده کنیم.

نکته مهم:

برای ساخت Thermocouple و سنسور PT100 ابتدا با قوانین و ساختمان ترموکوپل و سنسور PT100 آشنا شوید که پیش از این در بالا به آن ها اشاره کردیم و توضیحات کاملی را خدمت شما ارائه کردیم. بعنوان مثال این را بدانید که تفاوت های اصلی جفت گرمایی با ترموکوپل PT100 (پی نوشت ۱*) چیست ؟ سپس برای خرید یا ساخت انواع Thermocouple و سنسور PT100 به یک سازنده یا فروشنده معتبر ترموکوپل مراجعه کنید.

یادمان باشد که ترموکوبل و سنسور PT100 (پی نوشت ۲*) یکی از حساس ترین و مهم ترین تجهیزات ابزار دقیق در خط تولید کارگاه یا کارخانه شما می باشند. پیشنهاد ما به شما خرید جفت های حرارتی ARVAN دارای یکسال گارانتی تعویض می باشد. تجهیزات ابزار دقیق و حرارتی ARVAN از بهترین متریال اروپای غربی ساخته می شوند. با خرید این سنسور دما شما می توانید دقت عملکرد بیشتر و زمان واکنش بسیار کم را تجربه کنید. در نتیجه کیفیت محصول نهایی تولید شده توسط مجموعه شما بهتر و بهره وری کارخانه تان در این شرایط اقتصادی بیش تر می شود.

کالیبراسیون Thermocouple چیست؟

همانطور که پیشتر گفتیم، سنسورهای ترموکوپل، یک نوع مرسوم و کاربردی از سنسورهای دما محسوب می گردند که به منظور برای اندازه گیری دما مورد استفاده قرار می گیرند. در نتیجه، Thermocouple ها برای تولید و نمایش اندازه گیری قابل تفسیر و دقیق، نیاز به کالیبراسیون دارند. کالیبره کردن سنسور بسیار بسیار حائز اهمیت است. زیرا دقت اندازه گیری، درصد میزان خطا و سرعت پاسخدهی جفت های حرارتی یا گرمایی، در تحت آزمایش قرار دادن این تجهیزات است.

چگونه می توانم بفهمم که سنسور من دقیق است؟

برای مشخص شدن میزان دقت اولیه سنسور دما، می توانید حداکثر میزان تحمل داده شده را انتخاب کنید. توجه کنید که میزان تحمل استاندارد و خاص thermocouple ها با استفاده از یک روش تعیین می گردد. ۳۰۰ درجه سانتی گراد را در ۰٫۰۰۷۵ ± ضرب کرده که عدد ۲٫۲۵ درجه سانتی گراد را نشان می دهد.

رنج دمایی انواع تایپ های ترموکوپل چقدر است؟

می دانستید که یکی از مهم ترین مشخصه ها در زمان انتخاب و خرید سنسورهای Thermocouple، داشتن اطلاعات در زمینه رنج دمایی یا دامنه دمایی این تجهیزات است.

نوع ترموکوپل	رنگ بندی براساس استاندارد ANSI/ASTM E230	رنگ بندی براساس استاندارد IEC 60584	محدوده دمایی
Type K	Yellow (+)/ Red (-)	Green (+)/ White (-)	۲۷۰- الی ۱۳۷۲+
Type J	White (+)/ Red (-)	Black (+)/ White (-)	۲۷۰- الی ۱۲۰۰+
Type T	Blue (+) / Red (-)	Brown (+) / White (-)	۲۱۰- الی ۴۰۰+
Type E	Purple (+)/ Red (-)	Purple (+) / White (-)	۲۱۰- الی ۱۰۰۰+
Type N	Orange (+)/ Red (-)	Rose (+) / White (-)	۲۷۰- الی ۱۳۰۰+
Type R	Black (+)/ Red (-)	Orange (+) / White (-)	۵۰- الی ۱۷۶۸+
Type S	Black (+)/ Red (-)	Orange (+) / White (-)	۵۰- الی ۱۷۵۰+
Type B	Black (+)/ Red (-)	Orange (+) / White (-)	۰ الی ۱۸۲۰+
Type C	None established	None established	۰ الی ۲۳۱۵+

چگونه ترموکوبل مناسب را انتخاب کنیم؟

از آنجا که سنسورهای ترموکوبل صنعتی محدوده دمایی وسیعی را با توجه به تایپ شان می توانند اندازه گیری کنند، انتخاب این نوع از سنسورهای به عوامل مختلفی بستگی دارد که در ادامه به برخی از این موارد اشاره خواهیم کرد:

1. محدوده دمایی سنسور
2. مقاومت شیمیایی ترموکوپل یا متریال غلاف محافظ
3. مقاومت در برابر سایش و لرزش های ناگهانی
4. شرایط نصب در محیط (ساز با شرایط و تجهیزات موجود و عوامل دیگر)
5. کیفیت متریال حسگر دما
6. محیطی که قرار است سنسور در آنجا نصب گردد.

سنسورهای ترموکوپل برند رادین آژند، جزو باکیفیت ترین سنسورهای اندازه گیری دما محسوب می شوند.

زمان پاسخدهی Thermocouple صنعتی چیست؟

ثابت زمانی به عنوان زمانی در نظر گرفته می شود که یک حسگر برای رسیدن به ۶۳٫۲% از تغییر مرحله در دما تحت یک مجموعه مشخص از شرایط در نظر گرفته می شود. به منظور رسیدن سنسور Thermocouple به ۱۰۰%، ۵ ثابت زمانی موردنیاز است.

ثابت زمانی به عنوان زمان مورد نیاز یک سنسور برای رسیدن به ۶۳٫۲٪ از تغییر مرحله در دما تحت یک مجموعه مشخص از شرایط تعریف شده است. یک ترموکوبلی که در معرض اتصال و در حال استفاده است، سرعت پاسخدهی بالایی دارد. به علاوه هر چه میزان قطر غلاف Prob کوچکتر باشد، زمان پاسخدهی سریع تر است. اما حداکثر دما ممکن است کمتر نشان داده شود. به هر حال ذکر این نکته ضروریست که برخی اوقات غلاف Prob نمی تواند محدوده دمایی کامل (نوع سنسور ترموکوپل) را تحمل کند.

تعویض حسگر ترموکوپل  (Thermocouple replacement)

ترموکوپل ها محدوده دمایی بسیار گسترده ای دارند، بنابراین در شرایط سخت بدون هیچ مشکلی کاربرد دارند. این باعث می شود که تعویض آن ها یک جنبه کلیدی تعمیر و نگهداری باشد. خوشبختانه، ترانسمیترهای هوشمند می توانند سلامت سنسور و سلامت خود را کنترل کنند. این دستگاه‌ها می‌توانند داده‌های مورد فرآیند شما را برای برنامه‌ریزی تعمیرات پیشگیرانه بر اساس تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده در اختیار شما قرار دهند.

علاوه بر این، آنها می توانند داده هایی در مورد عملکرد سنسورهای مختلف به شما بدهند، پس می توانید سنسورهایی با عملکرد و عمر بهتر برای خود انتخاب کنید. اگر برای انتخاب سنسور دمای مناسب برای برنامه خود نیاز به مشاوره حرفه ای دارید، کارشناسان ما آماده مشاوره به شما عزیزان هستند

یک حسگر تشخیص دمای ترمو-الکتریکی مدار-بسته شامل دو سیم ناهم‌جنس است، که در یک انتها به هم متصل شده‌اند. زمانی‌که دما در یک سمت با دما در سمت دیگر تفاوت داشته باشد یک در مسیر برقرار می‌شود. به این پدیده (به : Seebeck Effect) گفته می‌شود که اساس کار ترموکوپل‌ها می‌باشد.

به یک طرف این اتصال، اتصال گرم و به طرف دیگر آن اتصال سرد گفته می‌شود. سمت گرم داخل یک قرار داده شده و در معرض فرایند قرار داده می‌شود.

اگر محل اتصال دو فلز ترموکوپل حرارت داده‌شود، به دلیل در دو سر دیگر آن‌ها که آزاد هستند () تولید شود. این ولتاژ تابع دما است و با اندازه‌گیری آن، می‌توان را اندازه گرفت.

ترموکوپل یک مبدّل خودمُولّد است که از اتصال دو فلز ناهم جنس تشکیل شده‌ است. اتصال سرد بایستی در دمای مرجع قرار داده شود. به عنوان مثال، اتصال مرجع را بایستی در ظرف حاوی یخ در حال ذوب شدن قرار داد. سمت دیگر ترموکوپل بایستی به جسمی که می‌خواهیم دمای آن را اندازه بگیریم، کاملاً جفت شود.

فلزات ترموکوپلی به‌طور کلی نسبت به قیمت‌ آنها به دو گروه تقسیم می‌شوند؛ ترموکوپل و ترموکوپل .

مزیت اصلی ترموکوپل‌ها، محدودهٔ وسیع آن‌هاست که معمولاً از ۱۸۰- تا ۱۸۰۰+ درجه سلسیوس را در برمی گیرد. از معایب ترموکوپل ها هم می توان به خطی نبودن نسبت دما به ولتاژ در محدوده اندازه گیری، دقت متوسط، سرعت کم در پاسخ گویی(در ترموکوپل هایی که با محافظ سرامیکی پوشیده شده اند این اثر یافت می شود) و … اشاره نمود.

طبق اثر سیبک، ولتاژ اندازه‌گیری شده در اتصال سرد، متناسب با اختلاف دما بین اتصال گرم و اتصال سرد می‌باشد. به این ولتاژ ولتاژ سیبک، ولتاژ ترموالکتریک یا EMF ترموالکتریکی گفته می‌شود. با افزایش دما، ولتاژ اندازه‌گیری شده در اتصال سرد با رابطه ای غیر-خطی افزایش می‌یابد. میزان خطی بودن رابطه دما-ولتاژ به ترکیب فلزهای انتخاب شده برای ساخت ترموکوپل وابسته است.

برای محاسبه اختلاف ولتاژ بین اتصال سرد و اتصال گرم نیاز به دانستن دمای اتصال سرد داریم. در نتیجه دمای اتصال سرد باید مشخص باشد. به این فرایند «جبران اتصال سرد» (به : Cold Junction Compensation) گفته می‌شود. این کار معمولاً توسط ترنسمیتر انجام می‌شود. انجام دقیق جبران اتصال سرد در تعیین دقیق دما امری حیاتی است. صحت انجام اینکار به دو عامل وابسته است: دقت محاسبه دمای نقطه مرجع و میزان نزدیک بودن محل دمای مرجع به اتصال سرد. بسیاری از ترنسمیترها از یک بلوک دما-ثابت (که معمولاً از ساخته می‌شود) به همراه یک داخلی، یا یا یک مدار ترانزیستوری برای محاسبه دمای بلوک استفاده می‌کنند.

ترموکوپل‌ها دارای انواع مختلفی (تیپ‌ها) برای اندازه‌گیری دما هستند. به‌طور مثال انواع R – S – B با قابلیت اندازه‌گیری دما در محدوده ۲۰۰- الی ۱۸۰۰ و انواع L – K- J با قابلیت اندازه‌گیری دما در محدوده ۱۸۰- الی ۱۰۰۰ درجه سلسیوس بکار می‌روند.

ولتاژ تولید شده دو سر انتهای ترموکوپل، در حد میلی‌ولت، و رفتار الکتریکی ترموکوپل، بسته به آن، تابع جداول استانداردی است که تقریباً در هر نوع، یکسان است. یکی از انواع معمول آن، و () است. معمولاً برای جلوگیری از آسیب دیدن ترموکوپل آن را درون محفظهٔ فلزی یا سرامیکی قرار می‌دهند. روش اتصال (جوشکاری) دو سر ترموکوپل تابع ضوابط خاصی است به‌طوری که نباید هنگام فلز یا چیز دیگری در فرایند جوش دخالت نماید در غیر این‌صورت رفتار ترموکوپل، رفتار استاندارد تعریف شده در جداول مربوطه نخواهد بود.

ترموکوپل‌ها در صنعت دارای کاربردهای بسیاری هستند. از جمله مهم‌ترین کاربردها در صنایع تولید لوازم گرمازا است. مثلاً از ترموکوپل برای ایمنی تجهیزات گازسوز وقتی شعله گاز به دلایلی (از جمله باد) خاموش می‌گردد و برای قطع‌کردن گاز استفاده می‌شود. همچنین از ترموکوپل های صنعتی می توان در کوره های برقی و حرارتی، اکسترودرها، مصارف پزشکی، صنایع نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی به شکل گسترده ای استفاده کرد.

مقایسه انواع ترموکوپل‌ها

نوع	محدوده دما C° (پیوسته)	محدوده دما C° (کوتاه مدت)	تلورانس کلاس یک (C°)	تلورانس کلاس دو (C°)	کد رنگ IECتت	کد رنگ BS	کد رنگ ANSI
K	۰ تا +۱۱۰۰	−۱۸۰ تا +۱۳۰۰	±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵ ±۰٫۰۰۴×T بین ۳۷۵ و ۱۰۰۰	±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳ ±۰٫۰۰۷۵×T بین ۳۳۳ و ۱۲۰۰
J	۰ تا +۷۵۰	−۱۸۰ تا +۸۰۰	±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵ ±۰٫۰۰۴×T بین ۳۷۵ و ۷۵۰	±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳ ±۰٫۰۰۷۵×T بین ۳۳۳ و ۷۵۰
N	۰ تا +۱۱۰۰	−۲۷۰ تا +۱۳۰۰	±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵ ±۰٫۰۰۴×T بین ۳۷۵ و ۱۰۰۰	±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳ ±۰٫۰۰۷۵×T بین ۳۳۳ و ۱۲۰۰
R	۰ تا +۱۶۰۰	−۵۰ تا +۱۷۰۰	±۱٫۰ بین ۰ و ۱۱۰۰ ±[۱ + ۰٫۰۰۳×(T − ۱۱۰۰)] بین ۱۱۰۰ و ۱۶۰۰	±۱٫۵ بین ۰ و ۶۰۰ ±۰٫۰۰۲۵×T بین ۶۰۰ و ۱۶۰۰			تعریف نشده.
S	۰ تا ۱۶۰۰	−۵۰ تا +۱۷۵۰	±۱٫۰ بین ۰ و ۱۱۰۰ ±[۱ + ۰٫۰۰۳×(T − ۱۱۰۰)] بین ۱۱۰۰ و ۱۶۰۰	±۱٫۵ بین ۰ و ۶۰۰ ±۰٫۰۰۲۵×T بین ۶۰۰ و ۱۶۰۰		تعریف نشده.
T	−۱۸۵ تا +۳۰۰	−۲۵۰ تا +۴۰۰	±۰٫۵ بین −۴۰ و ۱۲۵ ±۰٫۰۰۴×T بین ۱۲۵ و ۳۵۰	±۱٫۰ بین −۴۰ و ۱۳۳ ±۰٫۰۰۷۵×T بین ۱۳۳ و ۳۵۰
E	۰ تا +۸۰۰	−۴۰ تا +۹۰۰	±۱٫۵ بین −۴۰ و ۳۷۵ ±۰٫۰۰۴×T بین ۳۷۵ و ۸۰۰	±۲٫۵ بین −۴۰ و ۳۳۳ ±۰٫۰۰۷۵×T بین ۳۳۳ و ۹۰۰