ترموکوپل (Thermocouple)
ترموکوپل یک سنسور اندازه‌گیری دما است که بر پایه پدیده‌ی ترموالکتریک کار می‌کند. این سنسور از اتصال دو فلز غیرهم‌جنس ساخته می‌شود که در نقطه‌ای به هم جوش خورده‌اند. هنگام تغییر دما در این نقطه اتصال، ولتاژی تولید می‌شود که متناسب با دما بوده و توسط ترانسمیتر یا کنترلر خوانده می‌شود.
این سنسور یک حسگر دمای مقاوم، دقیق و پرکاربرد در صنایع است که بر اساس اختلاف ولتاژ بین دو فلز متفاوت در نقطه اتصال، دما را اندازه‌گیری می‌کند. این تجهیز یکی از رایج‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری دما در فرآیندهای صنعتی، آزمایشگاهی و تأسیساتی محسوب می‌شود.
نحوه عملکرد ترموکوپل
اصل عملکرد ترموکوپل بر پایه پدیده ترموالکتریک (اثر سیبک) است. زمانی که دو فلز غیرهم‌جنس در نقطه‌ای به هم متصل شوند و در معرض دمای متفاوت قرار گیرند، ولتاژی متناسب با اختلاف دما در مدار بسته ایجاد می‌شود. اختلاف دما باعث تولید ولتاژ الکتریکی (EMF) می‌شود. این ولتاژ قابل اندازه‌گیری است و می‌تواند به دمای نقطه اتصال تبدیل شود.
اجزای اصلی ترموکوپل
- سیم‌های ترموکوپل (فلزات غیرهم‌جنس)
- نقطه اتصال (Hot Junction)
- سر اتصال سرد (Cold Junction یا Reference Junction)
- غلاف محافظ یا ترموول (در بسیاری از کاربردها)
- کابل جبران‌ساز (برای انتقال دقیق سیگنال)
انواع ترموکوپل
ترموکوپل‌ها بر اساس نوع فلز و محدوده دمایی، به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند:
-
نوع K (کرومل – آلومل): رایج‌ترین نوع، مناسب تا 1200 درجه سانتی‌گراد
-
نوع J (آهن – کنستانتان): کاربرد در محیط‌های خشک تا 750 درجه
-
نوع T (مس – کنستانتان): مناسب برای دماهای پایین
-
نوع E، N، R، S و B: هر یک برای کاربردهای خاص با دقت یا دمای بالاتر
کاربردهای صنعتی
ترموکوپل‌ها در صنایع مختلف برای کنترل و پایش دما استفاده می‌شوند:
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع فولاد و ریخته‌گری
- کارخانه‌های سیمان و آهک
- صنایع غذایی و دارویی
- کوره‌ها و بویلرها
- تجهیزات آزمایشگاهی و اتوماسیون صنعتی
مزایا و معایب
مزایا:
- قیمت مناسب
- گستره دمایی وسیع
- واکنش سریع به تغییرات دما
- طراحی ساده و مقاوم در برابر ضربه و لرزش
- قابلیت استفاده در محیط‌های فشار بالا یا خورنده (با ترموول مناسب)
معایب:
- دقت کمتر نسبت به RTD
- نیاز به جبران‌سازی دمای اتصال سرد
- حساسیت به نویز در فواصل طولانی (مگر با کابل مناسب)
راهنمای انتخاب ترموکوپل مناسب
برای انتخاب مناسب، عوامل زیر باید در نظر گرفته شود:
- محدوده دمایی مورد نیاز
- نوع محیط (خورنده، انفجاری، خشک یا مرطوب)
- دقت مورد انتظار
- نوع تجهیزات کنترلی
- طول سیم و کابل مورد نیاز
- نیاز به پوشش یا غلاف (ترموول)
نصب و نگهداری ترموکوپل
نصب ترموکوپل باید در محل مناسب و با رعایت عمق غوطه‌وری استاندارد انجام شود. استفاده از ترموول، اتصال محکم، کابل جبران‌ساز مناسب و کالیبراسیون دوره‌ای از مواردی هستند که به دقت و عمر دستگاه کمک می‌کنند. در صنایع حساس، بررسی‌های دوره‌ای و تست عملکرد الزامی است.
جمع‌بندی و راهنمای خرید
ترموکوپل یکی از پرکاربردترین سنسورهای دما در صنعت است. انتخاب دقیق نوع و جنس آن، متناسب با شرایط فرآیند، تضمین‌کننده دقت، ایمنی و طول عمر سیستم اندازه‌گیری خواهد بود.
اگر به دنبال خرید با کیفیت از برندهای معتبر هستید، پیشنهاد می‌کنیم از خدمات و مشاوره تخصصی شرکت آدرین صنعت ابزار دقیق پارس استفاده کنید. این شرکت با تأمین انواع ترموکوپل‌های صنعتی، همراه با پشتیبانی فنی و مشاوره در انتخاب، گزینه‌ای مطمئن برای تأمین تجهیزات اندازه‌گیری دماست.