آیا تا به حال نام سیم ترموکوپل را شنیده‌اید؟ آیا با کاربرد و کارایی این قطعه آشنا هستید؟ ترموکوپل یکی از مهم‌ترین سنسورهای صنعتی است که در صنایع و بخش‌های مختلفی از آن استفاده می‌کنند. این قطعه بر اساس کاربردی که دارد به دو نوع صنعتی و خانگی تقسیم می‌شود، نوع صنعتی آن بسیار حرفه‌ای‌تر و پیشرفته‌تر از ترموکوپل خانگی است. هر قطعه برای اینکه به درستی کار کند و عملکرد خوبی داشته باشد باید تمام اجزای آن با یکدیگر هماهنگ باشند در غیر اینصورت بازده مناسبی نخواهند داشت، سیم‌های ترموکوپل یکی از مهم‌ترین و اصلی‌ترین قطعاتی هستند که نصب درست و اصولی آن‌ها بر عملکرد این قطعه تاثیرگذار خواهد بود. برای آشنایی بیشتر با سیم ترموکوپل و انواع آن تا انتهای این مقاله از سایت فروشگاه ترمودیجیت با ما همراه باشید.
سیم ترموکوپل چیست؟
ترموکوپل یک ابزار اندازه‌گیری الکتریکی است که مکانیزم آن بر اساس پدیده سیبک طراحی شده و با اتصال دو مولد شکل می‌گیرد. در این قطعه حرارت و اختلاف دمای ضعیف شده بعد از ورود در نقطه اتصال به ولتاژ تبدیل می‌شود. اما یکی از اجزای مهم ترموکوپل که موجب اتصال به دستگاه‌ها و بخش‌های دیگر می‌شود سیم ترموکوپل نام دارد.
سیم ترموکوپل با توجه به پایه‌های ترموکوپل هم نام و هم خاصیت آن انتخاب می‌شوند تا درصد خطا را کاهش دهند، برای اینکه سیم‌ها بتوانند درجه حرارت را به درستی تعیین کنند و عملکرد خوبی داشته باشند باید آن‌ها را به هادی‌های هم نام متصل کنید. هرچه از اکسیداسیون و خوردگی دور باشند قطعا عملکرد بهتری خواهند داشت.
ساختار سیم ترموکوپل
ترموکوپل دارای دو بخش داخلی و خارجی است که سیم‌ها در بخش خارجی آن قرار گرفته‌اند، هر ترموکوپل از دو سیم متصل به هم ساخته می‌شود تا بتواند به عنوان سنجشگر دما عمل کنند. از فلزات و آلیاژهای مختلفی برای ساخت این سیم‌ها استفاده می‌کنند که نوع متریال به کار رفته در آن‌ها به تیپ سیم و کاربرد آن بستگی دارد. هر سیم ترموکوپل از چهار بخش سیم اصلی، غلاف ابریشم نسوز، شیلد فلزی و روکش ابریشم نسوز ساخته شده است.
انواع مختلف سیم ترموکوپل
از سیم‌های ترموکوپل با توجه به تنوع مدلی که دارند در بخش‌های مختلفی استفاده می‌کنند. تنوع مدل این محصولات باعث شده تا از مواد اولیه متنوع و عایق‌های مختلفی همچون فایبرگلاس، سرامافلکس، TEF، PFA، FEP و PVC در ساخت آن استفاده کنند.
↫ سیم ترموکوپل نوع J
این نوع سیم در محدوده دمای 210- تا 1200 درجه سانتی‌گراد کاربرد دارد و بیشتر در محیط‌های خلا استفاده می‌شود. این نوع سیم از مس، نیکل و آهن ساخته شده و به هیچ عنوان نباید در دمای پایین از آن استفاده کرد.
↫ سیم ترموکوپل نوع K
یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین سیم‌ها در صنعت برق، سیم ترموکوپا نوع K است که در دمای بالا عملکرد بسیار خوبی دارد و در بازه دمای 270- تا 1320 قابل استفاده است. آلیاژ به کار رفته در این نوع سیم نیکل-آلومینیوم و نیکل-کروم است.
↫ سیم ترموکوپل نوع N
این سیم‌ها به دلیل ویژگی و ساختاری که دارند می‌توانند جایگزین خوبی برای سیم‌های ترموکوپل نوع K باشند. این سیم در محدوده دمای 270- تا 1300 درجه سانتی‌گراد عملکرد بسیار خوبی دارد و در دمای بالا پایدار و مقاوم است. جنس این نوع سیم از نیکل-کروم-سلیسیم و نیکل-کروم-منیزیم است.
↫ سیم ترموکوپل نوع E
این سیم دارای بیشترین تغییر در EMF بوده و به ندرت در خلا از آن استفاده می‌کنند. سیم نوع E از نیکل-کروم و نیکل-مس ساخته شده است و در بازه زمانی 270- تا 1000 درجه سانتی‌گراد فعالیت می‌کند.
↫ سیم ترموکوپل نوع T
جنس این نوع سیم از مس و نیکل است و در محیط‌هایی که رطوبت بالا و دمای کمی دارند از آن‌ها استفاده می‌کنند. این سیم گران‌قیمت در بازه دمای 270- تا 400 درجه سانتی‌گراد می‌تواند عملکرد خوبی داشته باشد.
↫ سیم ترموکوپل نوع R
این نوع سیم از جنس پلاتین ساخته شده و در دمای 50- تا 1768 درجه سانتی‌گراد می‌تواند کاربرد و عملکرد خوبی داشته باشد.
↫ سیم ترموکوپل نوع S
این سیم‌ها را مانند سیم‌هایی که در گروه R قرار گرفته است نمی‌توان در محیط‌های آلوده و با دمای بالا استفاده کرد، از این سیم‌ها تنها می‌توان در محدوده دمای 50- تا 1760 درجه سانتی‌گراد استفاده کرد.
↫ سیم ترموکوپل نوع B
سیم نوع B در محیط‌هایی که آلودگی بسیار زیادی دارند استفاده می‌شود، از این نوع سیم داخل لوله‌های فلزی استفاده می‌کنند و در محدوده دمای 0 تا 1820 درجه سانتی‌گراد قابل استفاده خواهد بود. این نوع سیم ترموکوپل از پلاتین ساخته شده است.
↫ سیم ترموکوپل نوع G
این مدل سیم در محدوده دمایی 0 تا 2320 درجه سانتی گراد فعالیت می‌کند، اما در دمای زیر 339 درجه سانتی‌گراد هم می‌تواند فعالیت داشته باشد.
↫ سیم ترموکوپل نوع C
این نوع سیم ترموکوپل از تنگستن ساخته شده و در دمای 0 تا 2320 درجه سانتی‌گراد قابل استفاده است.
↫ سیم ترموکوپل نوع D
محدوده دمای قابل استفاده این نوع سیم همانند نوع C است و در شرایطی مشابه نوع C و G کاربرد دارد.
کاربردهای سیم ترموکوپل در صنایع مختلف
ترموکوپل‌ها کاربرد بسیار وسیعی در صنایع مختلف دارند که از رایج‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قابل استفاده در ماشین‌های گازی به عنوان شعله پیلوت
- استفاده از سنسورهای دما در خانه‌ها، ادارات و سایر مشاغل
- قابل استفاده در صنایع مختلف برای نظارت بر دمای فلزاتی همچون آهن، آلومینیوم و غیره
- قابل استفاده در آزمایش میزان دما و حرارت در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و فرآورده‌های نفتی
- استفاده در صنایع غذایی برای انجماد و دمای پایین
در جدول زیر کاربرد هر یک از سیم‌های ترموکوپل بر اساس نوع سیم مشخص شده است:
| نوع سیم ترموکوپل | کاربرد |
| سیم ترموکوپل نوع B | استفاده وسیع در صنایع فولاد و آهن |
| سیم ترموکوپل نوع C | قابل استفاده در وسایل نقلیه فضایی، راکتورهای هسته‌ای و گرمایش صنعتی |
| سیم ترموکوپل نوع K | اندازه‌گیری در محیط‌های آبی، مناطق خشک، اندازه‌گیری گازها و محلول‌های شیمیایی، دماسنج در بیمارستان‌ها و صنایع غذایی |
| سیم ترموکوپل نوع J | قابل استفاده در خلا و جوهای بی اثر |
| سیم ترموکوپل نوع E | قابل استفاده در شرایط زیر صفر، قابلیت سرمازایی در صنایع دارویی و شیمیایی |
| سیم ترموکوپل نوع T | قابل استفاده در نظارت بر غذا و برنامه‌های محیطی |
| سیم ترموکوپل نوع N | قابل استفاده در فضای خلا، برنامه هسته‌ای |
فاکتورهای تاثیرگذار بر عملکرد سیم ترموکوپل
تیپ و نوع سیم ترموکوپل یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی است که بر عملکرد آن تاثیرگذار خواهد بود، نوع سیم نشان دهنده قابلیت و کارایی آن است پس در زمان استفاده از سیم ترموکوپل به تیپ آن توجه داشته باشید. از دیگر عوامل تاثیرگذار بر عملکرد سیم ترموکوپل می‌توان به طول سیم، جنس غلاف سیم، نوع و تعداد خروجی و جنس سرامیک استفاده شده در ساخت آن اشاره کرد.
نکات مهم در انتخاب و استفاده از سیم ترموکوپل
نکات مهمی وجود دارد که در انتخاب و استفاده از سیم ترموکوپل کارآمد و تاثیرگذار است، این عوامل موثر عبارتنداز:
- هدف از انتخاب ترموکوپل و محلی که باید در آن نصب شود را مشخص کنید.
- دامنه دما و محدوده دمایی ترموکوپل را تعیین کنید و بررسی کنید که آیا این میزان دما با نوع استفاده از آن تناسب دارد یا خیر.
- مقدار مقاومت سیم ترموکوپل در برابر سایش و لرزش را بررسی کنید.
- نوع سیم ترموکوپل را با توجه به کاربرد آن انتخاب کنید.
- مقاومت شیمیایی سیم در سنسور دما و در مقابل مواد شیمیایی، اسیدی و غیره را بررسی کنید.
- از برند تولید کننده و قیمت آن غافل نشوید.
- زمان واکنش، خدمات پس از فروش، کالیبراسیون و نصب و راه‌اندازی از دیگر موارد مهمی هستند که در زمان خرید و انتخاب سیم ترموکوپل باید به آن توجه داشته باشید.
روش نصب سیم ترموکوپل
نحوه نصب سیم ترموکوپل دارای بایدها و نبایدهایی است که بر عملکرد قطعه نصب شده تاثیر می‌گذارد. قبل از هرگونه اقدامی باید محل مورد نظر را از هرگونه آلودگی پاک کنید و از خم شدن بیش از حد سیم‌ها جلوگیری کنید. در ادامه با مراحل نصب سیم ترموکوپل آشنا خواهید شد:
- در این مرحله باید ترموکوپل را درون ترموول قرار دهید تا به انتهای آن متصل شود سپس کابل‌ها و سیم‌های دیگر را در محل مناسب خود قرار دهید تا پیچ نخورند. برای پیچ کردن سنسور در ترموول باید آن‌ها را از ترمینال جدا کنید و بعد از پیچ کردن مجددا آن‌ها را نصب کنید.
- در مرحله بعدی باید سیم ترموکوپل را از همان سنسور با اتصال قلاب انجام دهید، انتهای این سیم اگر تمیز نباشد با پایانه‌ها اتصال درستی نخواهد داشت.
- در زمان اتصال سیم‌ها، باید رنگ سیم‌ها را با هم هماهنگ کنید تا ارتباط درستی بین آن‌ها برقرار شود. سیم‌ها ترموکوپل دارای کد رنگی هستند و پای منفی در این نوع سیم‌ها قرمز و پای مثبت رنگ متفاوتی خواهد بود.
- سیم ترموکوپل و سایر قطعات را باید از خطوط برق AC دور کنید تا عملکرد درستی داشته باشد. سیم‌های ترموکوپل را به هیچ عنوان نباید در مجرای سیم‌های دیگر قرار داد.
- در زمان اتصال سیم‌ها به این موضوع توجه داشته باشید که دمای سر اتصال ترموکوپل نباید بیش از 400 درجه سانتی‌گراد باشد، دمای سر اتصال باید به دمای محیط نزدیک شود.
بهترین و با کیفیت ترین سیم ترموکوپل در ترمودیجیت
ترموکوپل یک قطعه پرکاربرد در صنعت است که به صورت حرفه‌ای و کاربردی سنجش دمای محیط مورد نظر را انجام می‌دهد. برای اینکه یک ترموکوپل به درستی کار کند و عملکرد خوبی داشته باشد باید اجزای آن به درستی در کنار یکدیگر قرار بگیرند. سیم‌ها و کابل‌های ترموکوپل از مهم‌ترین اجزایی هستند که در نوع اتصال و عملکرد آن تاثیرگذار خواهند بود.
در این مقاله از ترمودیجیت سعی کردیم اطلاعات کامل و جامعی در رابطه با سیم ترموکوپل، انواع سیم ترموکوپل و کاربردهایی که در بخش‌های مختلف صنعت دارند در اختیار شما قرار دهیم.
⁐ سوالات متداول درباره سیم ترموکوپل ⁐
1- آیا سیم‌های ترموکوپل دارای رابط هستند؟
سیم‌های ترموکوپل دارای سیم رابط هستند و کابل‌های ترموکوپل تخت، گرد، تک زوج و چند زوج از رایج‌ترین رابط‌های این سیم‌ها هستند.
2- غلاف سیم ترموکوپل از چه موادی ساخته شده‌اند؟
معمولا غلاف‌ها از فولاد ضدزنگ و پلیمرها ساخته می‌شوند.