نحوه انتخاب ترموکوپل ها و مقاومت های حرارتی

ابتدا بگذارید ترموکوپل را معرفی کنم. ترموکوپل در اندازه گیری دما پرکاربردترین دستگاه دما است. ویژگی های اصلی آن دامنه اندازه گیری گسترده ، عملکرد نسبتاً پایدار ، ساختار ساده ، پاسخ پویا خوب و امکان تبدیل مدل دما به انتقال از راه دور جهانی {{0} ma سیگنال الکتریکی از طریق فرستنده دما است که برای کنترل اتوماتیک و کنترل متمرکز مناسب است.
اصل اندازه گیری دما ترموکوپل بر اساس اثر ترموالکتریک است. هنگامی که دو هادی یا نیمه هادی مختلف به یک حلقه بسته متصل می شوند ، هنگامی که درجه حرارت در دو محل متفاوت است ، پتانسیل ترموالکتریک در حلقه ایجاد می شود. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود که به عنوان اثر Seebeck نیز شناخته می شود.
پتانسیل ترموالکتریک تولید شده در حلقه بسته شامل دو پتانسیل است: پتانسیل ترموالکتریک و پتانسیل تماس. پتانسیل ترموالکتریک به پتانسیل تولید شده توسط دو انتهای یک هادی یکسان به دلیل دمای مختلف اشاره دارد. هادی های مختلف دارای تراکم الکترون های مختلف هستند ، بنابراین پتانسیل تولید آنها نیز متفاوت است. همانطور که از نام آن پیداست ، پتانسیل تماس به پتانسیل تشکیل شده در هنگام تماس دو هادی مختلف به دلیل تراکم الکترون های مختلف در تماس است. هنگامی که آنها به تعادل خاصی می رسند ، مقدار مشخصی از انتشار الکترون ایجاد می شود. اندازه پتانسیل تماس به خصوصیات ماده دو هادی مختلف و دمای نقاط تماس آنها بستگی دارد.
در حال حاضر ، ترموکوپل های مورد استفاده در سطح بین المللی مشخصات استاندارد دارند. مقررات بین المللی تصریح می کند که ترموکوپل ها به 11 بخش مختلف تقسیم می شوند ، یعنی J ، K ، T ، E ، E ، N ، R ، S ، B ، G ، C و D. کمترین درجه حرارت را می توان در منهای 270 درجه سانتیگراد اندازه گیری کرد و بالاترین میزان می تواند به 1800 درجه سانتیگراد برسد. در میان آنها ، R ، S ، B ، G ، C و D متعلق به فلزات گرانبها هستند ، بنابراین به آنها ترموکوپل های فلزی گرانبها نیز گفته می شود و باقیمانده آن نیز ترموکوپل های فلزی ارزان نامیده می شوند.
دو ساختار مشترک ترموکوپل ، نوع مونتاژ و نوع زرهی وجود دارد. ترموکوپل های نوع مونتاژ به طور کلی از ترموکوپل ها ، لوله های عایق ، آستین های محافظ و جعبه های اتصال تشکیل شده اند ، در حالی که ترموکوپل های زرهی ترکیبی جامد از سیم های ترموکوپل ، عایق های عایق و آستین های محافظ فلزی مونتاژ شده و کشیده هستند.
با این حال ، سیگنال الکتریکی ترموکوپل برای انتقال به یک سیم خاص نیاز دارد ، که ما آن را سیم جبران ترموکوپل می نامیم. ترموکوپل های مختلف به سیمهای جبران خسارت متفاوتی نیاز دارند که عملکرد اصلی آنها اتصال با ترموکوپل و نگه داشتن مرجع ترموکوپل (که معمولاً به عنوان انتهای سرما در چین شناخته می شود) به دور از منطقه اندازه گیری دما است ، به طوری که دمای انتهای مرجع پایدار است. سیم های جبران خسارت به نوع جبران خسارت و نوع پسوند تقسیم می شوند. ترکیب شیمیایی سیم پسوند همانند ترموکوپل جبران شده است ، اما در عمل ، سیم پسوند لزوماً از همان فلز ترموکوپل ساخته نمی شود. به طور کلی توسط یک سیم با همان پتانسیل ترموالکتریک به عنوان ترموکوپل جایگزین می شود.
اتصال بین سیم جبران خسارت و ترموکوپل ساده و واضح است و می تواند با یک کانکتور ترموکوپل حرفه ای متصل شود. بسیاری از سیم های جبران خسارت عمومی از آلیاژ مس-نیکل ساخته شده اند.

بعد ، بیایید مقاومتهای حرارتی را معرفی کنیم. اگرچه مقاومتهای حرارتی به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند ، اما به دلیل محدوده اندازه گیری دمای آنها ، کاربرد آنها به میزان معینی محدود می شود. اصل اندازه گیری دما از مقاومتهای حرارتی مبتنی بر مشخصه است که مقدار مقاومت یک هادی یا نیمه هادی با دما تغییر می کند.

این مزیت های بسیاری دارد و همچنین می تواند سیگنال های الکتریکی را از راه دور ، با حساسیت بالا ، پایداری قوی ، قابل تعویض و دقت خوب منتقل کند ، اما به تحریک قدرت نیاز دارد و نمی تواند تغییر دما را فوراً اندازه گیری کند.
مقاومتهای حرارتی صنعتی به طور کلی از PT100 ، PT10 ، CU50 ، CU100 استفاده می کنند و همچنین PT1000 و PT200 در حال ظهور هستند.

دامنه اندازه گیری دما مقاومتهای حرارتی پلاتین به طور کلی منهای 200 تا 800 درجه سانتیگراد است و مقاومتهای مس به طور کلی منهای 40 تا 140 درجه سانتیگراد است. به طور کلی ، قیمت واحد مقاومتهای حرارتی تمام شده نسبت به ترموکوپل ها گران تر است و ثبات طولانی مدت آنها به اندازه ترموکوپل ها مناسب نیست.