ترموکوپل - چیست؟ خیلی چیزها از عنوان مشخص است. این دستگاه یک مبدل است که برای اندازه گیری دمای محیط کار استفاده می شود. از نظر ساختاری از دو هادی ساخته شده از فلزات مختلف تشکیل شده است که در یک انتها به یکدیگر جوش داده شده یا لحیم شده اند. دستگاه بسیار ساده است، اما ساخت آن به خوبی دشوار است.
چگونه ترموکوپل کار می کند
دو هادی غیر مشابه به یک حلقه گره خورده اند. هنگامی که دمای اتصالات متفاوت است، به دلیل اثر ترموالکتریک، اختلاف پتانسیل بین آنها ظاهر می شود.
اصل ترموکوپل به شرح زیر است. یک اتصال کار در محیطی که باید کنترل شود قرار می گیرد و انتهای آزاد به دستگاه اندازه گیری متصل می شود. هر چه تفاوت بین خواص هادی ها و اختلاف حرارتی در انتها بیشتر باشد، نیروی محرکه الکتریکی در مدار (ترمو-EMF) بیشتر می شود.
رابطه بین ولتاژ و دما از فلزی به فلز دیگر متفاوت است. انواع خاصی از سنسورها برای محدوده حرارتی خود طراحی شده اند. همچنین ممکن است مقاومت متفاوتی در برابر خوردگی و محیط های تهاجمی داشته باشند.
مقصد
برایعملکرد بدون مشکل تجهیزات حرارتی، ترموکوپل استفاده می شود. برای دیگ گاز چیست؟ و این چطوری کار می کند؟ باید با جزئیات بیشتری در نظر گرفته شود. اول از همه، خاموش شدن خودکار تجهیزات را در صورت خرابی دیگ بخار فراهم می کند. یک ترموکوپل برای اجاق گاز نیز لازم است تا به محض شروع به جریان افتادن گاز، احتراق الکتریکی ایجاد کند. علاوه بر انجام عملکرد کنترل، می توان از دستگاه به عنوان سنسور دما نیز استفاده کرد.
کرامت
بیایید به ویژگی های مثبت ترموکوپل نگاه کنیم:
- ابزار دقیق;
- گستره اندازه گیری گسترده؛
- امکان تثبیت دمای بالا؛
- طراحی ساده؛
- در دسترس بودن، هزینه کم و دوام ترموالکترود؛
- نصب و نگهداری آسان.
عیوب
ترموکوپل نیز معایب خود را دارد:
- حساسیت بسیار کم؛
- مقاومت بزرگ؛
- غیرخطی بودن وابستگی دما گرما-EMF؛
- نیاز به حفظ مصنوعی دمای یکی از انتهای آن است.
Thermo-EMF الکترودها به طور قابل توجهی به وجود ناخالصی ها در فلزات، پردازش های مکانیکی و حرارتی بستگی دارد. برای افزایش آن از ترموپیل های چند ترموکوپل استفاده می شود.
ویژگی های طراحی ترموکوپل صنعتی
حسگرهای حرارتی بیشتر از فلزات غیر گرانبها ساخته می شوند. از جانبدر قرار گرفتن در معرض محیط خارجی، آنها را با یک لوله با فلنج که برای بستن دستگاه استفاده می کند، بسته می شوند. اتصالات محافظ هادی ها را از نفوذ یک محیط تهاجمی محافظت می کند و بدون درز ساخته می شود. این ماده از فولاد معمولی (تا 600 درجه سانتی گراد) یا ضد زنگ (تا 1100 درجه سانتی گراد) است. ترموالکترودها با آزبست، لوله های چینی یا مهره های سرامیکی از یکدیگر جدا می شوند.
اگر ترمینال نزدیک باشد، سیم های ترموکوپل مستقیماً و بدون اتصال دهنده های اضافی به آن متصل می شوند. هنگامی که دستگاه اندازه گیری در فاصله ای قرار دارد، هنگامی که در مدار قرار می گیرد، انتهای آزاد ترموکوپل در یک سر ریخته گری متصل به لوله محافظ قرار می گیرد. در داخل بلوک های ترمینال برنجی بر روی یک پایه چینی برای اتصال سیم های جبرانی ساخته شده از مواد مشابه ترموالکترودها، اما بدون مشخصات دقیق و کاملاً کنترل شده، وجود دارد. آنها ارزان تر و ضخیم تر هستند. آنها از طریق یک اتصال با یک واشر آزبست به سر وارد می شوند. سرامیک برای یکسان کردن دما در تمام اتصالات کار می کند. در بالا یک کلاه محافظ رزوه ای با مهر و موم هوا وجود دارد.
پایانه های چین دار نباید روی سیم ها نصب شوند، زیرا ممکن است دقت قرائت ها را کاهش دهند. یک حلقه از سیم ساخته شده و زیر پیچ بسته می شود.
اصلاح تغییر دما در پایانه ها می تواند توسط یک دستگاه الکترونیکی انجام شود که دقت اندازه گیری را بهبود می بخشد.
ترموکوپل چه چیزی می تواند باشد. قیمت و امکانات
ترموکوپل می تواند هر دو سیم جوش داده شده از فلزات غیر مشابه باشد. در صنعت استفاده می شودمواد قابل تعویض، قادر به مقاومت در برابر دمای بالا، بادوام و EMF حرارتی بالا. همچنین دستگاه‌های ثابت دیگری با دقت بالا و اصل عملکرد مشابه وجود دارند، اما ترموکوپل‌ها ساده‌تر و ارزان‌تر هستند.
سیم آنیل شده نرم ساخته شده از آلیاژهای خاص به عنوان الکترود استفاده می شود. در دمای حداکثر حدود 1000 درجه کار می کند. آلیاژها دارای مقادیر حرارتی-EMF پایدار و بالایی هستند.
رایج ترین حسگرها آنهایی هستند که دارای دو الکترود هستند، که در آن کاتد یک آلیاژ نیکل کروم (کرومل) و آند یک فلز دیگر است، مانند آلومل (ترموکوپل TCA). ساده ترین راه برای اتصال آن با دوشاخه است.
هر نوع سنسور در محدوده دمای کارکرد، EMF تولید شده، مقاومت مکانیکی و شیمیایی، دوام و قابلیت تعویض متفاوت است.
شما فقط باید دستگاه هایی را خریداری کنید که پارامترهای لازم را داشته باشند. این به ویژه برای مقاومت در برابر حرارت صادق است، در غیر این صورت دستگاه باید به زودی تعویض شود.
ترموکوپل دیگ بخار بسته به مدل در انواع مختلف موجود است. قیمت سنسورها تقریباً یکسان است. به طور متوسط، آنها 500-600 روبل هستند. در فروش سنسورهای کامل با مبدل الکترونیکی اضافی نیز وجود دارد که خوانش دستگاه را جبران می کند. مستقیماً در سر ترموکوپل تعبیه شده است. قیمت سنسور بیشتر می شود، اما سیم های جبران کننده لازم نیست. قابل اتصال به سر ترموکوپلسیم مسی معمولی.
ترجیحاً محصولاتی را برای مدل های خاصی تهیه کنید که مشخصات آنها مناسب یکدیگر باشد. دستگاه های جهانی از نظر دوام تفاوتی ندارند.
انواع حسگر
- نوع K ساخته شده از نیکل-کروم (ترموکوپل TCA) یا نیکل- آلومل (XA) که دارای ویژگی های زیر است: قیمت پایین، دوام، خطا بیش از 0.4٪، محدودیت های اندازه گیری از -270 تا 1269 درجه. طراحی شده برای کار در محیط های اکسید کننده و بی اثر.
- L - Chromel-Kopel (THC)، یک ترموکوپل ارزان قیمت با حداکثر 600 درجه.
- J - آهن ثابت. این سنسور از نظر محبوبیت در رتبه دوم قرار دارد، دامنه آن از 210- تا 760+ درجه است، دوام کمتری دارد، در برابر اکسیداسیون مقاوم است.
- E - نیکل-کروم یا نیکل-کنستانتان با دقت و قدرت سیگنال بالاتر، حد بالایی اندازه گیری از 870 درجه تجاوز نمی کند.
-
حسگرهای فلزات گرانبها در دماهای بالاتر کار می کنند اما گران تر هستند و آنها را به رایج ترین موارد در صنعت تبدیل می کند.
ترموکوپل دیگ گاز
گزینه های اتصال ترموکوپل
با توجه به روش های اندازه گیری، سنسورهای زمین رایج ترین هستند. انتهای سیم آنها به یک گره جوش داده می شود و با یک پروب مخصوص به پایان می رسد. آستین با غلاف محافظ بیرونی در تماس است و به همین دلیل گرما به سرعت منتقل می شود و ترموکوپل اینرسی کمی دارد. دقت قرائت ها به شدت تحت تاثیر تداخل الکتریکی است. طبق این اصلترموکوپل کار برای دیگ گاز. در این حالت، دستگاه اندازه‌گیری نباید به زمین متصل شود، زیرا ممکن است مدارهای اضافی از طریق زمین ظاهر شود و خطا در قرائت‌ها ایجاد شود.
اگر محل اتصال با غلاف محافظ تماس نداشته باشد، به این طرح بدون زمین می گویند. اگرچه این باعث کاهش سرعت سنسور می شود، اما کمتر در معرض تداخل الکتریکی انگلی است.
اتصال کار را می توان مستقیماً در محیط اندازه گیری شده نیز قرار داد، اما این روش به دلیل خوردگی، عمر مفید دستگاه را کاهش می دهد. در تولید، چنین ترموکوپلی به ندرت استفاده می شود، اما در لوازم خانگی می توان آنها را در همه جا دید.
یک ترموکوپل چند نقطه ای برای اندازه گیری دما در چندین نقطه استفاده می شود.
نمودار اتصال طبق همان اصل ساخته شده است، فقط چندین سنسور به دستگاه واقع در دو یا چند مکان متصل می شوند.
ترموکوپل دیگ گاز چگونه کار می کند
ترموکوپل - چیست؟ برای کاربر، همه چیز با وقفه در عملکرد تجهیزات گاز روشن می شود. محل اتصال کار ترموکوپل در دیگ بوسیله شعله جرقه زن گرم می شود. یک ترمو-EMF برابر با 20-25 میلی ولت در مدار القا می شود که مقدار آن برای راه اندازی شیر الکترومغناطیسی کافی است. با این کار منبع گاز برای گرم کردن دیگ باز می شود. مشعل پیلوت همیشه در حالی که دیگ در حال کار است کار می کند. از آن، مشعل اصلی مشتعل می شود که آب را گرم می کند. یک ترموکوپل برای اجاق گاز نیز برای ایجاد جرقه الکتریکی روی مشعل ها مورد نیاز است.
علاوه بر این، برخی از اجاق‌ها هنگام از بین رفتن گاز در شبکه و سپس تامین مجدد، محافظت از قطع برق را فراهم می‌کنند.
هنگامی که فلر گاز در دیگ می سوزد، محلی که ترموالکترودها در آن لحیم می شوند گرم می ماند و این امر تامین سوخت را تضمین می کند. پس از خاموش شدن شعله، محل اتصال کار ترموکوپل خنک می شود و تولید جریان را متوقف می کند. این باعث خاموش شدن اضطراری شیر برقی می شود که گاز را خاموش می کند.
چک سلامت
ترموکوپل دیگ گاز با استفاده از شیر برقی بررسی می شود که در فروشگاه های تخصصی فروخته می شود. دو سیم انعطاف پذیر با گیره های تمساح باید به پایانه های سیم پیچ شیر لحیم شوند و سپس به پایانه های ترموکوپل متصل شوند. هنگامی که محل اتصال کار ترموکوپل کار در شعله یک مشعل گاز یا شمع گرم می شود، شیر باید از جریان تولید شده کار کند. دستگاه بسیار راحت و بی تکلف است.
بررسی عملکرد ترموکوپل نیز با استفاده از میلی ولت متر انجام می شود. ولتاژ در انتهای آزاد آن باید حداقل 25 میلی ولت باشد.
یکی از دلایل خاموش کردن جرقه زن، خرابی ترموکوپل است. عملکرد ضعیف می تواند ناشی از تشکیل تشکیلات خارجی در محل چسبندگی باشد. با سمباده "صفر" تمیز می شود. فقط باید پلاک را بردارید. در غیر این صورت، سنبله از بین می رود.
هنگامی که سیم ترموکوپل پاره می شود، می توان آن را با یک قطعه کوتاه سیم مسی معمولی وصل کرد. مهم است که نقاط تماس در همان دما باشند.
اگر ترموکوپل دیگ سوخته است، باید تعویض شود. می توانید انتهای سیم ها را با چرخاندن آنها به یکدیگر و اتصال آنها به پایانه های باتری فیوز کنید. در این مورد، باید زمان اتصال مناسب را انتخاب کنید تا لحیم کاری از کیفیت بالایی برخوردار باشد. علاوه بر این، لازم است مطمئن شوید که فلز از پایانه های باتری روی سیم های ترموکوپل قرار نمی گیرد. محل پیچش در طول فرآیند جوش معمولاً در پودر گرافیت غوطه ور می شود. اگر دستگاهی را با LATR مونتاژ می کنید، می توانید جریان را تنظیم کنید و اتصال با کیفیت بالا به نظر می رسد. تمام این اقدامات موقتی است، در صورت امکان، ترموکوپل گاز باید با ترموکوپل جدید جایگزین شود.
نتیجه گیری
ترموکوپل - چیست؟ این یک مبدل ترموالکتریک ساده است. قابلیت اطمینان و دوام دستگاه آن را به ابزاری ضروری برای خاموش کردن دیگ گاز در مواقع اضطراری تبدیل کرده است.
ترموکوپل ها همچنین برای احتراق الکتریکی در اجاق گاز و به عنوان سنسور دما استفاده می شوند.
