معرفی انواع ترموکوپل

یک ترموکوپل از یک اتصال “گرم” جوش داده شده بین دو فلز غیر مشابه – معمولا سیم – و یک اتصال مرجع در انتهای مخالف تشکیل شده است. آلیاژهای فلزی که به عنوان سیم پایه مثبت و منفی ترموکوپل انتخاب می شوند، نوع ترموکوپل را مشخص می کنند. انتخاب نوع ترموکوپل مناسب برای یک کاربرد خاص با توجه به انتظارات دما و محیطی که سنسور در آن قرار می گیرد تعیین می شود. پس در خرید ترموکوپل موردنظر خود دقت کنید تا بیشترین کارایی را برای شما داشته باشد.

نام‌های عمومی و تجاری رایج برای رایج‌ترین ترکیبات سیم‌های نوع ترموکوپل و همچنین کاربردها و محدودیت‌های معمولی برای هر کدام در ادامه آمده است.

دقت و محدوده دمایی ترموکوپل های مختلف چقدر است؟

مهم است که به خاطر داشته باشید که هم دقت و هم برد به مواردی مانند آلیاژهای ترموکوپل، دمای اندازه گیری شده، ساخت حسگر، جنس غلاف، محیط اندازه گیری شده، وضعیت محیط (مایع، جامد یا گاز) بستگی دارد.) و قطر سیم ترموکوپل (اگر در معرض آن قرار داشته باشد) یا قطر غلاف (اگر سیم ترموکوپل در معرض دید نباشد اما روکش داشته باشد).

ترموکوپل ها یک خروجی ولتاژ تولید می کنند که می تواند با دمایی که ترموکوپل اندازه گیری می کند مرتبط باشد.

چگونه بین انواع مختلف انتخاب کنیم؟

کالیبراسیون	ANSI/ASTM E230	IEC 60584
نوع K	زرد (+) / قرمز (-)	سبز (+) / سفید (-)
نوع J	سفید (+) / قرمز (-)	سیاه (+) / سفید (-)
نوع T	آبی (+) / قرمز (-)	قهوه ای (+) / سفید (-)
نوع E	بنفش (+) / قرمز (-)	بنفش (+) / سفید (-)
نوع N	نارنجی (+) / قرمز (-)	رز (+) / سفید (-)
نوع R	سیاه (+) / قرمز (-)	نارنجی (+) / سفید (-)
نوع S	سیاه (+) / قرمز (-)	نارنجی (+) / سفید (-)
نوع B	سیاه (+) / قرمز (-)	نارنجی (+) / سفید (-)
نوع C	–	–

همچنین، برخی از مواد به شدت تا کمی مغناطیسی هستند:

انواع ترموکوپل

ترموکوپل نوع K

ترموکوپل های نوع K برای اتمسفرهای اکسید شونده مداوم یا خنثی توصیه می شوند و بیشتر در دمای بالای ۵۳۸ درجه سانتی گراد [۱۰۰۰ درجه فارنهایت] استفاده می شوند. در صورت قرار گرفتن در معرض گوگرد در معرض شکست قرار می گیرند. اکسیداسیون ترجیحی کروم در پای مثبت در غلظت‌های معینی از اکسیژن پایین باعث “پوسیدگی سبز” و رانش‌های کالیبراسیون منفی بزرگ در محدوده (۸۱۶ تا ۱۰۳۸) درجه سانتی‌گراد [۱۵۰۰ تا ۱۹۰۰] درجه فارنهایت می‌شود. تهویه یا آب بندی لوله محافظ می تواند از این مسائل جلوگیری کند.

ترموکوپل نوع J

ترکیب آلیاژ: آهن/کنستانتان محدوده دما: (۰ تا ۷۶۰) درجه سانتی گراد [۳۲ تا ۱۴۰۰] درجه فارنهایت

ترموکوپل نوع J برای اتمسفرهای خلاء، کاهنده یا بی اثر، اتمسفر اکسید کننده با کاهش عمر مناسب است. آهن به سرعت در بالای ۵۳۸ درجه سانتیگراد [۱۰۰۰ درجه فارنهایت] اکسید می شود، بنابراین فقط سیم گیج سنگین برای کاربردهای دمای بالا توصیه می شود. عناصر لخت نباید در معرض اتمسفر گوگردی بالاتر از ۵۳۸ درجه سانتیگراد [۱۰۰۰ درجه فارنهایت] قرار گیرند.

ترموکوپل نوع T

ترکیب آلیاژ: مس/کنستانتان  محدوده دما: (۲۰۰- تا ۳۷۰) درجه سانتی گراد [-۳۲۸ تا ۷۰۰] درجه فارنهایت

ترموکوپل های نوع T را می توان در اتمسفرهای اکسید کننده، احیا کننده یا بی اثر و همچنین شرایط خلاء استفاده کرد. آنها در معرض خوردگی در جوهای مرطوب نیستند.

ترموکوپل نوع E

ترموکوپل های نوع E برای اتمسفرهای دائما اکسید کننده یا بی اثر توصیه می شوند. محدودیت های زیر صفر برای خطا تعیین نشده است. این نوع دارای بالاترین خروجی ترموالکتریک در بین کالیبراسیون های رایج است.

ترموکوپل نوع N

ترکیب آلیاژ: Nicrosil/Nisil . محدوده دما: (۰ تا ۱۲۶۰) درجه سانتی گراد [۳۲ تا ۲۳۰۰] درجه فارنهایت

ترموکوپل های نوع N را می توان در کاربردهایی استفاده کرد که عناصر نوع K به دلیل اکسیداسیون و ایجاد “پوسیدگی سبز” عمر کوتاه تر و مشکلات پایداری دارند.

ترموکوپل نوع S و ترموکوپل نوع R

ترکیب آلیاژ نوع S: پلاتین / پلاتین (۱۰٪ رودیوم)

ترکیب آلیاژ نوع R: پلاتین / پلاتین (۱۳٪ رودیوم)

دما محدوده: (۵۳۸ تا ۱۴۸۱) درجه سانتی گراد [۱۰۰۰ تا ۲۷۰۰] درجه فارنهایت

بدیهی است که ترموکوپل های نوع S و نوع R بسیار شبیه یکدیگر هستند. آنها هر دو برای کاربردهای دمای بالا توصیه می شوند و باید با یک لوله محافظ غیر فلزی و غلاف های سرامیکی محافظت شوند. ادامه استفاده از دمای بالا باعث رشد دانه می شود که می تواند منجر به خرابی مکانیکی شود. رانش کالیبراسیون منفی می تواند ناشی از انتشار رودیم به پای خالص و همچنین از تبخیر رودیم باشد.

ترموکوپل نوع B

ترکیب آلیاژ: پلاتین (۶٪ رودیوم) / پلاتین (۳۰٪ رودیم)

دما محدوده: (۸۷۱ تا ۱۷۰۴) درجه سانتی گراد [۱۶۰۰ تا ۳۱۰۰] درجه فارنهایت

ترموکوپل نوع B بسیار شبیه به نوع R و نوع S است، اما خروجی آن کمتر است. همچنین کمتر مستعد رشد و رانش دانه است.