اصل اصلی کار سنسور دمای ترموکوپل اثر ترموالکتریک است که به عنوان اثر Seebeck نیز شناخته می شود. این اثر توسط توماس سیبک فیزیکدان آلمانی در سال 1821 کشف شد و پایه و اساس اندازه گیری دمای ترموکوپل را تشکیل می دهد. به طور خاص، هنگامی که دو هادی فلزی (یا نیمه هادی) نامشابه در دو انتها به هم وصل می شوند تا یک حلقه بسته را تشکیل دهند، و دو محل اتصال در دماهای مختلف هستند، نیروی الکتروموتور ضعیفی در حلقه ایجاد می شود. این نیروی الکتروموتور پتانسیل ترموالکتریک یا پتانسیل Seebeck نامیده می شود. بزرگی آن مستقیماً با خواص مواد دو رسانا و اختلاف دما بین اتصالات گرم و سرد مرتبط است. در یک محدوده دمایی معین، پتانسیل ترموالکتریک تقریباً با اختلاف دما خطی است. مهندسان از این مشخصه برای استنتاج دمای جسم اندازه گیری شده با اندازه گیری پتانسیل ترموالکتریک استفاده می کنند.
ساخت سنسور ترموکوپل
ساختار هسته سنسور دمای ترموکوپل از سه بخش تشکیل شده است:سیم های عنصر حرارتی، عایق و یک غلاف محافظ. سیم های ترمو المنت اجزای کلیدی هستند که اثر ترموالکتریک را ایجاد می کنند. آنها معمولاً از دو فلز یا آلیاژ غیر مشابه ساخته می شوند. انواع متداول ترموکوپل عبارتند از نوع K (نیکل-کروم/نیکل-سیلیکون)، نوع S (پلاتین-رودیوم 10/پلاتین)، نوع J (آهن/مس-نیکل)، و نوع T (مس/مس-نیکل). هر نوع دارای محدوده دمایی، دقت و کاربردهای مناسب خود است. به عنوان مثال:
ترموکوپل نوع Kاندازه گیری از -50 درجه تا 1300 درجه. عملکرد عالی در دمای بالا را با هزینه متوسط ارائه می دهد و پرکاربردترین نوع در کاربردهای صنعتی است.
ترموکوپل نوع Sترموکوپل فلزی نجیب با محدوده اندازه گیری از 0 درجه تا 1600 درجه است. دقت بسیار بالایی را ارائه می دهد و اغلب در سناریوهای با دمای بالا و با دقت بالا مانند متالورژی و هوافضا استفاده می شود.
ترموکوپل نوع Jاندازه گیری از -210 درجه تا 1200 درجه. مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد و برای اندازه گیری دما در کاهش اتمسفر مناسب است.
جبران اتصال سرد
در کاربردهای عملی، دو محل اتصال یک ترموکوپل نقش‌های متمایزی دارند: یک انتهای آن در تماس مستقیم با جسمی که دمای آن اندازه‌گیری می‌شود قرار می‌گیرد - این اتصال داغ (یا اتصال اندازه‌گیری) نامیده می‌شود. انتهای دیگر در دمای مرجع پایدار نگهداری می شود - این اتصال سرد (یا اتصال مرجع) نامیده می شود. از آنجایی که پتانسیل ترموالکتریک به اختلاف دما بین اتصالات سرد و گرم بستگی دارد، اندازه گیری دقیق مستلزم پایداری دمای اتصال سرد است. هر گونه تغییر در دمای اتصال سرد مستقیماً بر پتانسیل ترموالکتریک اندازه گیری شده تأثیر می گذارد و خطاهای اندازه گیری را ایجاد می کند.
برای حل این مشکل از تکنیک های جبران اتصال سرد در عمل استفاده می شود. روش های رایج عبارتند از:
حفظ اتصال سرد در دمای ثابت (حمام همدما)
استفاده از سرنخ های جبران کننده
استفاده از جبران کننده پل
در این میان، سرنخ های جبرانی بیشترین استفاده را دارند. با انتخاب سرنخ‌های جبران‌کننده که مشخصات ترموالکتریک آنها مشابه سیم‌های ترموکوپل است، اتصال سرد را می‌توان به مکانی با دمای پایدار گسترش داد و در نتیجه تأثیر دمای محیط بر دقت اندازه‌گیری را کاهش داد.
سنسورهای دمای ترموکوپل Mihui Technology
Xi'an Mihui Technology Co. Ltd. سنسورهای دمای ترموکوپل را تولید می کند که کاملاً از استانداردهای تولید صنعتی پیروی می کند. از انتخاب مواد حرارتی و پردازش عایق گرفته تا ساخت غلاف های محافظ، هر مرحله تحت بازرسی دقیق قرار می گیرد تا از دقت و پایداری اندازه گیری اطمینان حاصل شود. محصولات ما برای سناریوهای مختلف صنعتی از جمله متالورژی، پردازش شیمیایی، دیگهای بخار، خطوط لوله و کاربردهای انرژی جدید مناسب هستند. آنها می توانند مستقیماً به ابزارهای کنترل دما و ماژول های جمع آوری داده متصل شوند و سیگنال پتانسیل ترموالکتریک را به داده های دما قابل خواندن تبدیل کنند. این پشتیبانی دمایی دقیقی را برای بهینه‌سازی فرآیند و حفاظت از تجهیزات فراهم می‌کند و به شرکت‌ها کمک می‌کند تا به تولید کارآمد و ایمن دست یابند.
آیا نیاز به اندازه گیری دما دارید؟
برای مشاوره تخصصی و راه حل مناسب ترموکوپل برای کاربرد خود همین امروز با ما تماس بگیرید.
📧 ایمیل: mihuitec@gmail.com
📞 تلفن: +86 18066965135
🌐 وب سایت: www.mihuitec.com
