نصب و استفاده صحیح از ترموکوپل ها

نصب و استفاده صحیح از ترموکوپل ها
استفاده صحیح از ترموکوپل ها نه تنها می تواند به طور دقیق مقدار دما را به دست آورد و کیفیت محصول را تضمین کند، بلکه در مصرف مواد ترموکوپل نیز صرفه جویی می کند که نه تنها باعث صرفه جویی در هزینه می شود بلکه کیفیت محصول را نیز تضمین می کند. نصب نادرست، هدایت حرارتی و تأخیر زمانی از اصلی ترین خطاها در استفاده از ترموکوپل های ضد خوردگی هستند.
1. خطاهای ناشی از نصب نادرست:
اگر محل نصب و عمق درج ترموکوپل نتواند دمای واقعی کوره را منعکس کند، به عبارت دیگر ترموکوپل نباید خیلی نزدیک به در و گرمایش نصب شود و عمق درج حداقل باید 8-10 برابر قطر لوله محافظ؛ شکاف بین آستین محافظ ترموکوپل و دیوار با مواد عایق پر نمی شود که باعث سرریز گرما یا ورود هوای سرد به کوره می شود. بنابراین، شکاف بین آستین محافظ ترموکوپل و سوراخ دیواره کوره باید با مواد عایق مانند گل نسوز یا طناب آزبست مسدود شود تا از تأثیر همرفت هوای سرد و گرم بر دقت اندازه گیری دما جلوگیری شود. انتهای سرد ترموکوپل بسیار نزدیک به بدنه کوره است و باعث می شود دما از 100 درجه فراتر رود. نصب ترموکوپل ها باید تا حد امکان از میدان های مغناطیسی و الکتریکی قوی جلوگیری کند، بنابراین ترموکوپل ها و سیم های کابل برق نباید در یک مجرا نصب شوند تا از تداخل و خطا جلوگیری شود. ترموکوپل ها را نمی توان در مناطقی با جریان کمی از محیط اندازه گیری شده نصب کرد. هنگام اندازه گیری دمای گاز در داخل لوله با استفاده از ترموکوپل، لازم است ترموکوپل را در جهت مخالف دبی نصب کرده و با گاز تماس کامل برقرار کنید.
2. خطاهای معرفی شده به دلیل خراب شدن عایق:
اگر ترموکوپل عایق باشد، کثیفی بیش از حد یا باقی مانده نمک روی لوله محافظ و صفحه کششی می تواند باعث عایق ضعیف بین ترموکوپل و دیواره کوره شود که در دماهای بالا حتی شدیدتر می شود. این نه تنها باعث از دست دادن پتانسیل ترموالکتریک می شود، بلکه تداخل ایجاد می کند و خطاهای حاصل گاهی می تواند به صدها درجه برسد.
3. خطای ایجاد شده توسط اینرسی حرارتی:
به دلیل بی اثر بودن حرارتی ترموکوپل ها، مقادیر مشخص شده ابزار از تغییرات دمای اندازه گیری شده عقب می ماند، که به ویژه در اندازه گیری های سریع برجسته می شود. بنابراین باید تا حد امکان از ترموکوپل هایی با الکترودهای ترموالکتریک نازکتر و قطر لوله محافظ کوچکتر استفاده کرد. هنگامی که محیط اندازه گیری دما اجازه می دهد، لوله محافظ حتی می تواند برداشته شود. به دلیل تاخیر اندازه گیری، دامنه نوسانات دما که توسط ترموکوپل ها تشخیص داده می شود، کمتر از نوسانات دمای کوره است. هر چه تاخیر اندازه گیری بزرگتر باشد، دامنه نوسان ترموکوپل کوچکتر است و اختلاف با دمای واقعی کوره بیشتر است. هنگام استفاده از ترموکوپل با ثابت زمانی زیاد برای اندازه گیری یا کنترل دما، اگرچه دمای نمایش داده شده روی دستگاه بسیار کم نوسان می کند، دمای واقعی کوره ممکن است به شدت نوسان کند. برای اندازه گیری دقیق دما، باید ترموکوپل هایی با ثابت زمانی کوچک انتخاب شوند. ثابت زمانی با ضریب انتقال حرارت نسبت معکوس دارد و با قطر انتهای داغ ترموکوپل، چگالی مواد و گرمای ویژه نسبت مستقیم دارد. برای کاهش ثابت زمانی، علاوه بر افزایش ضریب انتقال حرارت، یک راه موثر این است که اندازه انتهای داغ را تا حد امکان به حداقل برسانیم. در استفاده معمولاً از موادی با رسانایی حرارتی خوب و آستین های محافظ با دیواره نازک و قطر داخلی کم استفاده می شود. در اندازه گیری دقیق تر دما، از ترموکوپل های سیم لخت بدون آستین محافظ استفاده می شود، اما ترموکوپل ها مستعد آسیب هستند و باید به موقع اصلاح و تعویض شوند.

4. خطای مقاومت حرارتی:
در دماهای بالا، اگر لایه ای از خاکستر زغال سنگ و گرد و غبار به لوله محافظ چسبیده باشد، مقاومت حرارتی افزایش می یابد و مانع از هدایت گرما می شود. در این زمان، خواندن دما کمتر از مقدار واقعی دمای اندازه گیری شده است. بنابراین، تمیزی خارجی لوله محافظ ترموکوپل باید حفظ شود تا خطاها کاهش یابد.