سیم مغزی ترموکوپل تیپ K

ترموکوپل ها

ترموکوپل (Thermocouple) یک سنسور دما است که از اتصال دو فلز غیرهم‌جنس تشکیل می‌شود. این اتصال در اثر اختلاف دما، ولتاژ بسیار کوچکی (در حد میکروولت  تولید می‌کند که متناسب با دما است. ترموکوپل‌های سیمی ساده‌ترین و رایج‌ترین نوع ترموکوپل هستند و معمولاً به‌صورت دو سیم مجزا یا روکش‌دار عرضه می‌شوند.

1- اثر ترموکوپل یا سیبک

وقتی دو فلز غیرهم‌جنس در دو نقطه به هم متصل شوند و بین این دو اتصال اختلاف دما وجود داشته باشد، یک نیروی محرکه الکتریکی (EMF) ایجاد می‌شود که مقدار ولتاژ

• نوع فلزات

• اختلاف دما بین محل اندازه‌گیری (Hot Junction) و مرجع (Cold Junction)

فرمول ساده:

V=S×ΔT

که در آن:

• V ولتاژ خروجی

• S  ضریب سیبک (μV/°C)

• ΔT اختلاف دما

 

2- راهنمای انتخاب ترموکوپل برای هر کاربرد

گام اول: محدوده دمای کاری

اولین و مهم‌ترین معیار انتخاب ترموکوپل، حداقل و حداکثر دما است.

نوع ترموکوپل	محدوده دما (°C)	پیشنهاد استفاده
T	200-  تا 350	دماهای پایین، دقت بالا
J	40-  تا 750	دماهای متوسط
K	200-  تا 1260	دماهای متوسط تا بالا
E	200-  تا 900	نیاز به حساسیت بالا
N	200-  تا 1300	محیط‌های صنعتی سخت
R / S	0 تا 1600	دماهای بسیار بالا
B	600  تا 1800	کوره‌های فوق‌دما بالا

گام دوم: شرایط محیطی

۱. محیط اکسیدکننده (وجود هوا، اکسیژن)

• انواع K، N، R، S توصیه میشود.

• نوع J توصیه نمیشود.

۲. محیط کاهنده یا خلأ

• J، T توصیه میشود.

• نوع K توصیه نمیشود.

 

۳. محیط مرطوب یا خورنده

• روکش محافظ استیل یا اینکونل الزامی است

• ترجیحاً N یا K با غلاف مناسب

گام سوم: دقت مورد نیاز

دقت مورد نیاز	ترموکوپل پیشنهادی
دقت بسیار بالا (±0.5°C)	T، RTD
دقت متوسط	J، K
دقت پایدار در بلندمدت	N
اندازه‌گیری مرجع	R، S

گام چهارم: سرعت پاسخ (Response Time)

شرایط	نوع اتصال
تغییرات سریع دما	Exposed Junction
تعادل بین سرعت و ایمنی	Grounded
محیط نویزی یا ولتاژ بالا	Ungrounded

برخی مثال ها در کاربردهای صنعتی معمول

گام پنجم: نوع کاربرد صنعتی (انتخاب سریع)

🔹 المنت‌ها و هیترهای صنعتی

Type K – Grounded
کنترل دقیق، پاسخ سریع

🔹 اکسترودر و تزریق پلاستیک

Type J یا  K – Ungrounded
کمترین نویز الکتریکی

🔹 کوره‌های صنعتی و آزمایشگاهی

• تا °C 1200     K,N

• بالاتر از °C 1200   R,S,B

🔹 صنایع غذایی و دارویی

Type T – غلاف استیل   Ungrounded
دقت بالا و ایمنی

🔹 محیط‌های مرطوب یا شیمیایی

Type N یا K  با غلاف اینکونل

🔹 آزمایشگاه و تحقیق

• دمای پایین  K ,  T

• دمای بالا و دقیق    S یا  R

🔹 صنایع فلز، شیشه و فولاد

• تا °C  1300   N

• بالاتر تایپ  B

گام ششم: انتخاب کابل و عایق

دما	عایق پیشنهادی
تا 250°C	PVC
تا 400°C	تفلون (PTFE)
تا 800°C	سیلیکون
بالاتر	سرامیک

نکته مهم: کابل جبران‌ساز (Compensating Cable) باید حتماً هم‌نوع ترموکوپل باشد.

گام هفتم: ملاحظات اقتصادی و طول عمر

معیار	پیشنهاد
قیمت پایین	K یا J
عمر طولانی	N
دقت مرجع	R / S
مصرف عمومی صنعتی	K

3- مزایا و معایب ترموکوپل‌های سیمی

3-1 مزایا

• محدوده دمای بسیار گسترده

• مقاوم در شرایط سخت

• قیمت مناسب

• پاسخ سریع

3-2 معایب

• دقت کمتر نسبت به RTD

• نیاز به جبران اتصال سرد (Cold Junction Compensation)

• حساس به نویز در کابل‌های بلند

 

4. کاربردهای ترموکوپل سیمی

🔹 صنایع حرارتی

• کنترل دمای المنت‌ها

• کوره‌های صنعتی

• هیترهای کمربندی و سرامیکی

🔹 صنایع فرآیندی

• اکسترودرها

• راکتورها

• خطوط انتقال سیالات داغ

🔹 صنایع آزمایشگاهی

• تست مواد

• کالیبراسیون

• تحقیقات علمی

🔹 صنایع خاص

• هوافضا

• صنایع نظامی

• نیروگاه‌ها

• صنایع شیشه و فولاد

• ویژگی‌های ترموکوپل های هیتاپ

کیفیت: تمامی سیم های ترموکوپل با خلوص بالای 99.5 درصد می­باشد تا از هرگونه ترکیب بین فازی ناهمگون و خطای دمایی و یا ذوب شدن در دمای کمتر از دمای واقعی جلوگیری شود.  

گارانتی: تمامی ترموکوپل ها به شرط رعایت نکات در تحویل، دارای یکسال گارانتی هستند.

جنس بدنه: بدنه ترموکوپل کاملا وابسته به شرایط دمایی و خورندگی محیط دارد. هیتاپ برای این منظور از حفاظ های سرامیکی آلومینا با خلوص مختلف، استیل 310 و اینکونل ارائه میدهد.

قابلیت تغییر طراحی و ساخت نمونه های خاص بر اساس سفارش مشتری

نام کالا	کد کالا	تیپ	مشخصه اصلی	کاربرد	قطر سیم	طول سیم
سیم ترموکوپل افزایش طول		تیپ K	چینی	اتصال ترموکوپل به کنترلر	0.35
سیم ترموکوپل افزایش طول		تیپ K	تایوانی	اتصال ترموکوپل به کنترلر	0.35
سیم ترموکوپل افزایش طول		تیپ K	ایتالیایی	اتصال ترموکوپل به کنترلر	0.35
مغزی و سرامیکی تک		تیپ K	تایوان	سنسور دمای کوره 1200	2	25
مغزی و سرامیکی تک		تیپ K	تایوان	سنسور دمای کوره 1200	2	35
مغزی و سرامیکی تک		تیپ K	تایوان	سنسور دمای کوره 1200	2	45
ست کامل ترموکوپل		تیپ K	تایوان	سنسور دمای کوره 1200	2	25
ست کامل ترموکوپل		تیپ K	تایوان	سنسور دمای کوره 1200	2	35
ست کامل ترموکوپل		تیپ S	تایوان	سنسور دمای کوره 1200	0.35
ست اسکوتی		RTD	تایوان	سنسور  آون و المان های دما پایین	0.2	بزرگ و کوچک

د.