ترموکوپل صنعتی

مشخصات فنی ترموکوپل

در ادامه به شرح مشخصات فنی این محصول پرداخته و انواع آن را به صورت تفصیلی شرح خواهیم داد.

انواع ترموکوپل از نظر نوع متریال

بر اساس ترکیبات ممکن از فلزها، می توان تعداد بیشماری ترموکوپل ساخت ولی در عمل تعداد ترموکوپل ها مشخص و محدود است. ترموکوپل ها ازفلزات پایه یا فلزات خاص تشکیل شده اند.

ترموکوپل هایی که از فلزات پایه ساخته شده اندبه شرح زیر می باشند:

1. ترموکوپل نوع K
2. ترموکوپل نوع J
3. ترموکوپل نوع T
4. ترموکوپل نوع N
5. ترموکوپل نوع E

و ترموکوپل هایی که از فلزات خاص تشکیل شده اند به قرار زیر هستند:

1. ترموکوپل نوع S
2. ترموکوپل نوع R
3. ترموکوپل نوع B

هر کدام ازانواع ترموکوپل هایی که به آن اشاره کردیم، رنج اندازه گیری دمایی خاص خودشان را دارند و برای صنعت و کاربرد خاصی مناسب هستند.

جدول و رنج دمایی ترموکوپل های استاندارد به شرح زیر می باشد که با توجه به کاربرد، محیط اندازه گیری دما و رنج دما، مورد استفاده قرار می گیرد.

جدول رنج دمایی و مشخصات فنی انواع مختلف ترموکوپل صنعتی

جدول و رنج دمایی ترموکوپل های استاندارد به شرح زیر می باشد که با توجه به کاربرد، محیط اندازه گیری دما و رنج دما، مورد استفاده قرار می گیرد.

رنج دما و مشخصات فنی انواع ترموکوپل

نمودار دما بر حسب میلی ولت تیپ های مختلف ترموکوپل

در ترموکوپل ها، رابطه بین ولتاژ و دما خطی نیست. دمای فرآیند با توجه به مقدار ولتاژ حاصل، با خواندن از روی یک منحنی یا بوسیله جدول های ترموکوپل بدست می آید.

تصویر زیر نمودار، مقدار میلی ولت خوانده شده بر اساس دما را برای تیپ های مختلف ترموکوپل نشان می دهد:

انواع ترموکوپل صنعتی بر اساس نوع نصب

انواع ترموکوپل صنعتی بر اساس نوع اتصال

• اتصال ترموکوپل استاندارد

ترموکوپل رایج یا استاندارد از دو سیم غیر هم جنس و یک نقطه اتصال تشکیل می شوند.

• اتصال موازی ترموکوپل

دو یا چند ترموکوپل به حالت موازی در نقطه سرد به همدیگر متصل می شوند.

• اتصال سری ترموکوپل

دو یا چند ترموکوپل به حالت سری در نقطه سرد به همدیگر متصل می شوند.

• ترموکوپل دلتا (دیفرانسیل)

از اتصال دوفلز A هم جنس در نقطه سرد و اتصال آنها به فلز B در نقطه گرم تشکیل می شوند.

اجزای تشکیل دهنده ترموکوپل

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، ترموکوپل ها از قطعاتی مانند هد، مبدل، فیتینگ، ترمینال و غیره تشکیل شده اند.

• نحوه اتصال نقطه گرم ترموکوپل به غلاف در نقطه اندازه گیری دما

در محیط هایی که احتمال ضربه و تنش های مکانیکی و شیمیایی وجود دارد برای محافظت سنسور از غلاف محافظ استفاده می کنند. جنس غلاف با توجه به نوع سیال و کاربری ترموکوپل، می تواند استیل، تفلون، تیتانیوم، اینکونل و غیره باشد.

اتصال جفت گرمایی ترموکوپل به غلاف به روش های زیر صورت میگیرد:

• سیم ترموکوپل بیرون از غلاف محافظ  (Exposed Junction): در این حالت، سیم ترموکوپل جوش داده شده و در برابر نفوذ گاز ومایع، بوسیله یک عایق محافظت شده است. در این نوع اتصال، سریع ترین زمان پاسخ را داریم، اما از آنجاییکه در این نوع اتصال هیچگونه غلافی روی سیم ترموکوپل وجود ندارد و سیم های ترموکوپل حفاظت مکانیکی ندارند، در مقابل ضربات مکانیکی ویا سیالات خورنده، آسیب پذیر هستند.

• سیم ترموکوپل متصل به غلاف محافظ (Grounded Junction): در این نوع اتصال، غلاف و سیم های ترموکوپل به هم جوش خورده و یک اتصال کاملا محکم را تشکیل می دهند و برای قرار گیری در آب، بخار، گاز و فشار بالا پیشنهاد می گردد. سیمها از شرایط خورنده و سایش دهنده محافظت شده و زمان پاسخ گویی بالایی دارد.

• سیم ترموکوپل جدا از غلاف محافظ (Ungrounded junction): در این نوع، محل اتصال به طور کامل از پایین غلاف عایق شده و جوش داده شده است و زمان پاسخ گویی طولانی نسبت به بقیه اتصالات دارد.

• سیم ترموکوپل جدا از غلاف با قطر غلاف کاهش یافته (Ungrounded reduced): ویژگی های فنی  این نوع اتصال مانند روش شماره 3 می باشد، اما در این حالت قطر بیرونی غلاف کمتر و زمان پاسخ گویی سریع تر شده است بدون اینکه استحکام ساختاری از دست برود.

طول غلاف به طور تقریبی به صورت زیر می باشد:

• قطر بیرونی mm 1.5 کمتر شده به mm 1.0
• قطر بیرونی mm 3.0 کمتر شده به mm 2.2
• قطر بیرونی mm 4.5 کمتر شده به mm 3.4
• قطر بیرونی mm 6.0 کمتر شده به mm 4.5

کاربرد ترموکوپل

ترموکوپل ها یکی از انواع سنسورهای دمایی هستند که به طور گسترده ای در صنایعی همچون نیروگاه ها، نفت و گاز، پتروشیمی، فولاد، پالایشگاه، سیمان، کاغذ، پلاستیک، لاستیک و غیره و همچنین در مصارف خانگی مانند بخاری های برقی و گازی، هیتر های برقی، یخچال، فرهای برقی و گازی کاربرد دارد.

ترموکوپل ها در فرآیندهای صنعتی همچون تقطیر، تخمیر، اکستروژن، خشک کن، بهبود دهنده فرآیند احتراق، HVAC و غیره نیز مورد استفاده قرار می گیرند. در صنایع مختلف با توجه به شرایط کاربری خاص در هر کدام از بخش ها، باید از آلیاژ و متریال خاصی برای غلاف ترموکوپل استفاده شود.

نحوه انتخاب ترموکوپل

در زمان انتخاب ترموکوپل باید به موارد زیر توجه شود:

• رنج دمایی کارکرد ترموکوپل
• تیپ ترموکوپل
• طول ترموکوپل
• جنس غلاف ترموکوپل
• امکان داشتن خروجی 4 تا 20 ميلی آمپر برای ترموکوپل
• دقيق بودن ترموکوپل و کلاس دقت آن
• نوع سراميک به کار برده شده در ترموکوپل

جزئیات کاربردی انتخاب ترموکوپل

وقتی تجهیزی تعویض می شود ممکن است عملکرد تجهیز قدیمی و جدید متفاوت باشد .در تعویض ترموکوپل ها و RTD ها مشکلات مشابهی وجود دارد که عبارتند از :

• اگر ترموکوپل نصب شده با ترموول اتصال نداشته باشد، در انتهای ترموول یک فاصله هوایی بوجود می آید که روی پاسخ زمانی ترموکوپل تاثیر می گزارد و باعث تفاوت بین دمای اندازه گیری شده و دمای واقعی می شود. برای حل این مشکل می توان از یک Thermopaste استفاده کرد و آن را در نقطه ایی که اندازه گیری دما انجام می شود قرار داد.
• در مواقعی که ترموکوپل نصب شده در ترموول تعویض می شود باید نوک ترموول تمیز شود زیرا احتمال دارد در طی تعویض یا به مرور زمان موادی در ته ترموول جمع شوند و باعث جدایی ترموکوپل از ترموول شده و مانع انتقال حرارت شوند.
• مشکل دیگر زمانی است که ترموکوپل جدید نسبت به ترموکوپل قدیمی جنس متفاوتی دارد. این مساله روی زمان پاسخ تاثیر می گزارد و هر چند روی دقت تاثیر ندارد ولی می تواند روی پایداری سیستم حلقه بسته تاثیر بگذارد.
• مشکل دیگر مربوط به زمین کردن است. دقت و پاسخ ممکن است بین تجهیزات زمین شده و زمین نشده متفاوت باشد.
• با تعویض ترموکوپل ها، ممکن است نیاز به تعویض کابل های الحاقی نیز وجود داشته باشد. کشش و تنش و استهلاک کابل می تواند روی دقت تاثیر بگذارد.

به چه مواردی باید در زمان استفاده از ترموکوپل توجه کنیم؟

1. ترموکوپل را در معرض حرارت مستقیم قرار ندهید، ترموکوپل ها تنها آنچه که حس می کنند گزارش می گیرند.
2.  ایجاد عمق کافی برای نصب ترموکوپل و جلوگیری از اتلاف حرارت، اصولا عمق ورود ترموکوپل ده برابر قطر غلاف ترموکوپل می باشد.
3. در محیط حرارت بالا ترموکوپل به صورت عمودی استفاده شود و با یک ساپورت ترموکوپل را از لرزش جلوگیری کنید.
4. برای تعویض ترموکوپل در کوره های در حال کار، غلاف را گرم کنید.
5. در صورت از بین رفتن غلاف آ نرا سریع تعویض کنید.
6. عمق غوطه وری ترموکوپل را تغییر ندهید.
7. برای عمر بالاتر ترموکوپل از سیم های قطور و بلندتر با قطر بیشتر استفاده کنید.
8. برای پاسخ دهی سریع، از سیم های نازک و غلاف کوتاه تر و قطر کمتر استفاده کنید.

مزایای استفاده از ترموکوپل

• هزینه کم
• اندازه کوچک
• مقاوم بودن
• محدوده کاری وسیع
• پایدار در حد قابل قبول
• دقیق برای تغییرات دمایی بالا
• پاسخ سریع

معایب استفاده از ترموکوپل

• خروجی خیلی ضعیف در حد میلی ولت
• دقت محدودد برای تغییرات دمایی کم
• حساس نسبت به نویز الکتریکی
• غیر خطی
• تبدیل پیچیده از emf به دما

برندهای ترموکوپل

لیست قیمت ترموکوپل صنعتی

مشتریان محترم، ترموکوپل با توجه به متریال و ابعاد و نوع نصبی که مشتری درخواست می کند، انواع بسیار متفاوتی دارد. بر اساس سفارش مشتری و درخواست مشتری، نقشه ساخت ترموکوپل در کارگاه بررسی می شود و قیمت گذاری می گردد. لذا ارائه لیست قیمت مشخص برای ترموکوپل امکان پذیر نمی باشد. لطفا برای سفارش گذاری و اطلاع از قیمت ها با کارشناس مربوطه تماس بگیرید.

لیست قیمت ترموکوپل