انواع و خصوصیات ترموکوپل رایج

ترموکوپل ترموکوپل از نوع K-Type (نیکل سیلیکون (نیکل-آلومینیوم) ترموکوپل)

ترموکوپل نوع K یک ترموکوپل فلزی پایه با مقاومت اکسیداسیون قوی است. این می تواند دمای متوسط ​​درجه {1}} را اندازه گیری کند. برای استفاده مداوم در گازهای اکسید کننده و بی اثر مناسب است. دمای استفاده کوتاه مدت 1200 درجه و دمای استفاده بلند مدت 1000 درجه است. رابطه بین پتانسیل ترموالکتریک آن و درجه حرارت تقریباً خطی است. در حال حاضر این ترموکوپل بسیار پرکاربرد است. با این حال ، برای استفاده از سیم لخت در خلاء ، حاوی گوگرد ، فضای حاوی کربن و جو متناوب ردوکس مناسب نیست. هنگامی که فشار جزئی اکسیژن کم باشد ، کروم موجود در قطب نیکل کروم به صورت ترجیحی اکسیده می شود و باعث تغییر بزرگ در پتانسیل ترموالکتریک می شود ، اما گاز فلزی تأثیر کمی بر روی آن دارد. بنابراین ، از لوله های محافظ فلزی اغلب استفاده می شود.

مضرات ترموکوپل های نوع K:

(1) پایداری درجه حرارت بالا پتانسیل ترموالکتریک از ترموکوپل های نوع N و ترموکوپل های فلزی گرانبها بدتر است. این ماده اغلب در اثر اکسیداسیون در دماهای بالاتر آسیب می بیند (به عنوان مثال ، بیش از 1000 درجه).

(2) پایداری چرخه حرارتی کوتاه مدت در محدوده درجه {2}} ضعیف است ، یعنی در همان نقطه دما ، قرائت های پتانسیل ترموالکتریک در طی فرآیند گرمایش و سرمایش متفاوت است و تفاوت می تواند به درجه 3 {3}} برسد.

(3) تحول مغناطیسی الکترود منفی آن در محدوده درجه {1}} رخ می دهد ، و باعث می شود مقدار فارغ التحصیلی در محدوده دمای اتاق تا 230 درجه برای انحراف از جدول فارغ التحصیلی ، به ویژه هنگامی که در یک میدان مغناطیسی استفاده می شود ، تداخل پتانسیل ترمو الکتریک که مربوط به زمان نیست ، اغلب اتفاق می افتد.

(4) هنگامی که در معرض تابش سیستم متوسط ​​با فلکس بالا به مدت طولانی قرار گرفت ، به دلیل تغییر عناصری مانند منگنز (منگنز) و کبالت (CO) در الکترود منفی ، ثبات آن ضعیف است و در نتیجه تغییر زیادی در پتانسیل ترموالکتریک ایجاد می شود.

2. ترموکوپل از نوع S (پلاتین-rhodium {3}} thermocouple پلاتین)

الکترود مثبت این ترموکوپل یک آلیاژ پلاتین-روودیوم است که حاوی 10 ٪ رودیوم است و الکترود منفی پلاتین خالص است.

ویژگی های آن عبارتند از:

(1) عملکرد ترموالکتریک پایدار ، مقاومت به اکسیداسیون قوی ، مناسب برای استفاده مداوم در یک جو اکسید کننده ، دمای استفاده طولانی مدت می تواند به 1300 درجه برسد ، هنگامی که بیش از 1400 درجه باشد ، حتی در هوا ، سیم پلاتین خالص مجدداً تبلور می یابد و دانه ها را درشت و شکسته می کند.

(2) با دقت بالا ، بالاترین سطح دقت در بین تمام ترموکوپل ها ، که معمولاً به عنوان استاندارد یا برای اندازه گیری درجه حرارت بالاتر استفاده می شود.

(3) طیف گسترده ای از استفاده ، یکنواختی خوب و قابل تعویض.

(4) معایب اصلی عبارتند از: پتانسیل ترموالکتریک دیفرانسیل کوچک ، بسیار حساسیت کم. قیمت گران قیمت ، مقاومت مکانیکی پایین ، برای استفاده در جو کاهش دهنده یا تحت شرایط بخار فلزی مناسب نیست.

3.

ترموکوپل از نوع E محصولی نسبتاً جدید است که الکترود مثبت آلیاژ نیکل کروم و الکترود منفی آلیاژ مس-نیکل (کنستانسان) است. بزرگترین ویژگی آن این است که در میان ترموکوپل های متداول ، پتانسیل ترموالکتریک آن بزرگترین است ، یعنی حساسیت آن بالاترین است. اگرچه دامنه کاربرد آن به اندازه زوج از نوع K گسترده نیست ، اما اغلب در شرایط حساسیت بالا ، هدایت حرارتی کم و مقاومت بزرگ مجاز انتخاب می شود. محدودیت های مورد استفاده همانند K-Type است ، اما در مورد خوردگی در جو با رطوبت بالا بسیار حساس نیست.

ترموکوپل از نوع N (Nickel-Chromium-Silicon-Nickel-Silicon Thermocouple)

ویژگی های اصلی این ترموکوپل: کنترل دمای قوی و مقاومت اکسیداسیون زیر 1300 درجه ، پایداری طولانی مدت خوب و تکرارپذیری چرخه حرارتی کوتاه مدت ، مقاومت خوب در برابر تابش هسته ای و دمای پایین. علاوه بر این ، در محدوده درجه 400-1300 ، خطی بودن خصوصیات ترموالکتریک ترموکوپل نوع N از ترموکوپل نوع K بهتر است. اما در محدوده دمای پایین (درجه {6}} درجه) ، خطای غیرخطی بزرگ است و پردازش مواد سخت و دشوار است.

5.

ترموکوپل نوع J: الکترود مثبت این ترموکوپل آهن خالص است و الکترود منفی Constantan (آلیاژ مس-نیکل) است. این ارزان و مناسب برای اکسیداسیون خلاء در کاهش یا جوی های بی اثر است. دامنه دما از {2}}} تا 800 درجه است ، اما دمای متداول فقط زیر 500 درجه است ، زیرا پس از بیش از این دما ، میزان اکسیداسیون ترموکوپل آهن تسریع می کند. اگر از سیم ضخیم استفاده شود ، هنوز هم می توان در دماهای بالا استفاده کرد و عمر طولانی تری دارد. این ترموکوپل می تواند در برابر خوردگی گاز هیدروژن (H2) و مونوکسید کربن (CO) مقاومت کند ، اما در جو با دمای بالا (مانند 500 درجه) جو (S) نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد.

6. ترموکوپل از نوع T (ترموکوپل مس-مس-نیکل)

ترموکوپل نوع T: الکترود مثبت این ترموکوپل مس خالص است و الکترود منفی آلیاژ مس-نیکل است (همچنین به عنوان کنستانسان نیز شناخته می شود). ویژگی های اصلی آن عبارتند از:

در بین ترموکوپل های فلزی پایه ، بیشترین دقت و یکنواختی مناسب ترموکوپل را دارد. دمای عملیاتی آن {0}}} 350 درجه است. از آنجا که ترموکوپل مس به راحتی اکسیده می شود و فیلم اکسید به راحتی از بین می رود ، به طور کلی مجاز به استفاده از 300 درجه در هنگام استفاده در یک جو اکسید کننده نیست. در محدوده {3} 300 درجه} 300 ، حساسیت آنها نسبتاً زیاد است. یکی دیگر از ویژگی های Thermocouples مس-ثابت این است که آنها ارزان هستند و ارزانترین از چندین محصول استاندارد معمولی هستند.

7. ترموکوپل از نوع R (Platinum-Rhodium {3}} thermocouple پلاتین)

الکترود مثبت این ترموکوپل یک آلیاژ پلاتین-روودیوم حاوی 13 ٪ است و الکترود منفی پلاتین خالص است. در مقایسه با نوع S ، میزان بالقوه آن حدود 15 ٪ بیشتر است و سایر خصوصیات تقریباً یکسان هستند. از این نوع ترموکوپل بیشتر به عنوان یک ترموکوپل با درجه حرارت بالا در صنعت ژاپن استفاده می شود ، اما در چین کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.