کاربرد ترموکوپل نوع J در صنعت امروزی
ترموکوپل نوع J و ترموکوپل نوع K دو نوع ترموکوپل پرکاربرد در صنایع مختلف هستند. ترموکوپل نوع J در برخی جوانه‌های صنعتی با توانایی اندازه‌گیری دماهای منفی و دماهای تا 760 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ترموکوپل دقت و قابلیت اطمینان بالایی دارد و مناسب برای محیط‌های اکسید کننده است.
ترموکوپل نوع J از دو عنصر تشکیل شده است. سر مثبت آن از آهن و سر منفی آن از ترکیب 45 درصد نیکل و 55 درصد مس ساخته شده است. این ترموکوپل حساسیت بیشتری نسبت به ترموکوپل نوع K دارد و در محیط‌های اکسیدی و با کمبود اکسیژن عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد. در پروژه‌هایی که دقت بالا مورد نیاز است، استفاده از ترموکوپل‌های با یک استاندارد توصیه میشود تا نتایج دقیق‌تری به دست آید.
مزایا و معایب ترموکوپل نوع J به طور خلاصه عبارتند از:
مزایا:
- توانایی استفاده در محیط‌های مختلف.
- پایداری بالا در دماهای متوسط.
- قابلیت اندازه‌گیری دماهای منفی.
- حساسیت بالا در دماهای متوسط نسبت به سایر ترموکوپل‌ها.
معایب:
- عدم قابلیت استفاده مداوم در دماهای بالا.
- رنج دمایی کمتر نسبت به سایر ترموکوپل‌ها.
- نیاز به توجه به رنج اندازه‌گیری دما توسط ترموکوپل نوع
استفاده از سیم‌های ضعیف‌تر در ترموکوپل نوع J، که باعث محدودیت رنج دمایی آن میشود.
برای استفاده در کارهایی با دقت بالا، ترموکوپل نوع J پیشنهاد میشود، و این ترموکوپل قابلیت اندازه‌گیری دما در بازه 180- تا 760 درجه سانتیگراد را داراست.
ترموکوپل نوع J به خاطر حساسیت بالا مناسب برای محیط‌هایی است که زمان برای شما مهم است، مانند تولید پلاستیک و رزین. اما در محیط‌های اکسیدی زیاد قابل استفاده نیست و در محیط‌های مرطوب یا دماهای پایین نیاز به استفاده مداوم ندارد.
چگونگی اندازه‌گیری دما با استفاده از ترموکوپل نوع j
ترموکوپل نوع J برای اندازه‌گیری دما به شیوه‌ای ساده استفاده میشود. برای اندازه‌گیری دما با ترموکوپل نوع J، می‌توان از یک ولت‌متر ساده استفاده کرد. در این روش، ولتاژ خروجی ترموکوپل را اندازه‌گیری کرده و سپس آن را به دمای متناظر تبدیل می‌کنیم. برای ثبت داده‌ها، می‌توان ترموکوپل را به یک سیستم داده‌برداری متصل کرده و داده‌ها را در آن ذخیره کرد.
شرکت پایاسنس نرم‌افزاری توسعه داده است که با انواع ترموکوپل‌ها سازگار است و قابلیت داده‌برداری را فراهم می‌کند. با استفاده از این نرم‌افزار، می‌توان داده‌ها را در یک کامپیوتر ذخیره کرده و نتایج را استخراج کرد.
در بسیاری از وسایل اندازه‌گیری دما، امکان داده‌برداری و ذخیره اطلاعات وجود ندارد. در این صورت، می‌توان ترموکوپل را به یک وسیله ساده اندازه‌گیری دما متصل کرده و به سادگی دما را اندازه‌گیری کرد.
برخی از مشخصات ترموکوپل J چیست؟
ترموکوپل نوع J دارای مشخصات زیر است:
هزینه مناسب: ترموکوپل نوع J هزینه‌ای مناسب تر در مقایسه با سایر ترموکوپل‌ها دارد.
قابلیت استفاده در محیط‌های خلاء: این ترموکوپل قابلیت استفاده در محیط‌های خلاء را داراست.
محدودیت دمایی پایین: ترموکوپل نوع J نمی‌تواند در دماهای پایین‌تر از صفر درجه سانتیگراد استفاده شود.
محدوده دمایی مناسب: این ترموکوپل برای محیط‌های صنعتی و نیمه صنعتی با محدوده دمایی حدود 210- تا 1200+ درجه سانتیگراد مناسب است.
دقت و اطمینان بالا: ترموکوپل نوع J دقت و اطمینانی مشابه ترموکوپل نوع K دارد، اما محدوده دمایی و عمر آن کمتر از ترموکوپل نوع K است.
خطی بودن: ترموکوپل نوع J خطی بوده و تابعیت خطی بین ولتاژ خروجی و دما را دارد.
نیروی محرکه حرارتی بزرگ: این ترموکوپل دارای نیروی محرکه حرارتی بزرگی است که به معنای تولید ولتاژ قابل ملاحظه توسط ترموکوپل در پاسخ به تغییرات دما است.
حساسیت بالا: ترموکوپل نوع J حساسیت بالایی در اندازه‌گیری دما دارد.
پایداری عالی: این ترموکوپل دارای پایداری بالا در طول زمان و تغییرات دما است.
قیمت مناسب: ترموکوپل نوع J با قیمت مناسبی عرضه میشود.
بررسی جنس متریال و محدوده دمایی ترموکوپل نوع J
ترموکوپل نوع J با قیمت مناسب، محدوده دمایی بین -200 تا 1200 درجه سانتیگراد را پوشش می‌دهد. اما معمولاً در محدوده دمای 0 تا 750 درجه سانتیگراد استفاده میشود. ترموکوپل J دقت و ضریب خطایی مشابه ترموکوپل نوع K (حدود 75٪ و 0.4٪) دارد. استفاده از ترموکوپل نوع J در محیط‌های مرطوب مناسب نیست، زیرا در برابر محیط‌های اکسیدی مقاومت کمتری دارد. تشخیص ترموکوپل نوع J بسیار آسان است، زیرا کابل‌های آن دارای کدگذاری رنگ مشکی خاصی هستند.
رنگ استاندارد برای سیم‌های ترموکوپل نوع J سفید (+) و قرمز (-) است. پایه مثبت (+) این ترموکوپل‌ها از آهن ساخته شده است و از نیروی ترموالکتروموتور برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کند. ترموکوپل نوع J در مقایسه با ترموکوپل نوع E هزینه‌ای کمتر دارد و در صنایع مختلف به طور گسترده استفاده میشود.
ترموکوپل نوع J برای استفاده در محیط‌های خلاء، محیط‌های بی‌اثر و محیط‌های اکسیدی مناسب است. با افزایش دما، آهن به سرعت اکسید میشود، بنابراین توصیه میشود فقط در کاربردهای با دماهای بالا از سیم‌های سنگین استفاده شود. همچنین، حتما باید توجه شود که سنسور در معرض محیط‌های دارای گوگرد در دماهای بالای 538 درجه سانتیگراد (1000 درجه فارنهایت) قرار نگیرد.
چرا استفاده از سنسور ترموکوپل تایپ J؟
ترموکوپل نوع J یکی از سنسورهای دمای موجود است و با قیمت بسیار مناسبی عرضه میشود. این ترموکوپل در دمای 18 درجه سانتیگراد خروجی 1 میلی‌ولت را تولید می‌کند. قابلیت استفاده در محیط‌های اکسیدی و احیا را داراست.
با استفاده از یک عایق معدنی فشرده و یک شیلد بیرونی مناسب، ترموکوپل نوع J قادر است در محدوده دمایی 0 تا 816 درجه سانتیگراد (32 تا 1500 درجه فارنهایت) عملکرد کند. همچنین، در محدوده دمایی 371 تا 538 درجه سانتیگراد (700 تا 1000 درجه فارنهایت) حساسیت کمتری نسبت به دما دارد.
ترموکوپل نوع J شامل یک سیم مغزی مثبت ساخته شده از آهن (Fe) و یک سیم مغزی منفی است که ترکیبی از 55٪ مس و 45٪ نیکل را تشکیل می‌دهد. این ترکیب به عنوان یک آلیاژ ثابت شناخته میشود.
