کاربرد ترموکوپل در عمل

اندازه گیری رایج سنسور فرآیند، اندازه گیری مقادیر دما است. سنسورهای مقاومت حرارتی و ترموکوپل به طور گسترده در اندازه گیری دمای صنعتی استفاده می شود. چگونه سنسورهای دمای مناسب را برای کاربردهای صنعتی انتخاب کنیم؟
اندازه‌گیری دما یکی از اجزای اصلی همه اندازه‌گیری‌های فرآیندی است و دقت و قابلیت اطمینان آن اغلب تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد مؤثر و ایمنی تأسیسات دارد. انتخاب نوع سنسور مناسب می تواند دقت، تکرارپذیری و پایداری اندازه گیری دما را بهبود بخشد و همچنین هزینه های عملیاتی و نگهداری را کاهش دهد. در تأسیسات صنعتی، بیش از 90 درصد یا حتی بیشتر از نظارت دما توسط مقاومت های حرارتی (RTD) و ترموکوپل ها (T/C) انجام می شود، به این معنی که هر جزئیات خاص می تواند به شما در تصمیم گیری عاقلانه هنگام انتخاب سنسورها برای کاربردهای مختلف کمک کند.
تکنولوژی ترموکوپل زرهی بر اساس اثر Seebeck است که در آن دو فلز مختلف با هم ترکیب می شوند. اگر دمای یک گره با گره دیگر متفاوت باشد، جریان الکتریکی ایجاد می شود.
محدوده دما: ترکیب های مختلف فلزات مختلف می توانند ترموکوپل ها را تشکیل دهند. محصول نهایی را نوع ترموکوپل می نامند. برای هر نوع، جدولی که رابطه بین mV و دما را نشان می‌دهد ارائه شده و در این راهنمای مرجع گنجانده شده است (همه جداول نشان‌دهنده رابطه بین mV و دما با استفاده از انتهای سرد ترموکوپل در 0 درجه ایجاد شده‌اند).
عملکرد: سنسور ترموکوپل دو کنتاکت دارد. انتهای اندازه گیری (گاهی اوقات به آن انتهای داغ نیز گفته می شود) جایی است که دو فلز به یکدیگر متصل می شوند. انتهای مرجع (همچنین به عنوان انتهای سرد شناخته می شود) به مدار اندازه گیری متصل می شود. هنگامی که اختلاف دما بین انتهای سرد و گرم وجود دارد، سیگنال mV متناسب با اختلاف دما تولید می شود. مقدار mV با افزایش دما افزایش می یابد. رابطه بین mV و دما غیر خطی است.
در استفاده عملی، مدارهای اندازه گیری ترموکوپل می توانند هر دمایی را به جز {0}} درجه اندازه گیری کنند. مدار اندازه گیری باید دمای انتهای سرد را اندازه گیری کند و دما را به 0 درجه بازگرداند. به این نوع جبران الکتریکی، جبران پایان سرد (یا جبران پایان مرجع) می گویند. اکثر مدارهای اندازه گیری ترموکوپل این عمل را انجام می دهند.
ساختار: اتصال ترموکوپل را می توان با اتصال به غلاف خارجی از طریق یک اتصال گرم برای اتصال به زمین یا عدم اتصال به زمین (عایق از غلاف) ساخت. ترموکوپل متصل به زمین سریعتر پاسخ می دهد، اما ترموکوپل با ولتاژ فرآیند تماس پیدا می کند. بنابراین، جداسازی مدار اندازه گیری برای جلوگیری از تشکیل مدار زمین و جلوگیری از خطاهای اندازه گیری مهم است.
در اجزای دما، ترموکوپل ها معمولاً در اکسید منیزیم (MgO) و غلاف های فلزی تعبیه می شوند. سپس آن را داخل ترموول یا لوله محافظ قرار دهید. این به محافظت از سنسورها در برابر آلودگی محیطی کمک می کند. هنگامی که اکسید منیزیم با آب و نمک آلوده می شود، حتی ترموکوپل های زمین نشده نیز زمین می شوند.