تجهیزات و سنسور ها

ترموکوپل نوع R

ترموکوپل نوع R یا ترموکوپل R Type به دسته‌بندی جفت‌های حرارتی با دما بالا تعلق دارد. سنسور ترموکوپل نوع R از ماده‌ای به نام پلاتین-رودیوم (Pt-PtRh13%) تشکیل شده است و در واقع مشابه جفت‌های حرارتی نوع S است. با این تفاوت که درصد رودیوم در ترموکوپل نوع R بیشتر است. اگر از ترموکوپل نوع R در محیط‌هایی با دمای نزدیک به 1600 درجه سانتیگراد استفاده شود، تا حدی دارای پایداری بالا خواهد بود. سیم‌های ترموکوپلی استفاده شده در این نوع ترموکوپل به سایزهای 0.5 میلیمتر، 0.4 میلیمتر و 0.35 میلیمتر می‌باشند. در صورتی که دمای محیط کاری بالاتر باشد، توصیه می‌شود از سیم‌هایی با قطر بزرگتر استفاده شود. ساختار معمول برای این نوع دماسنج‌های دما، یک غلاف سرامیکی محافظ بیرونی با ساختار Single یا Double از جنس C610 یا C799 است. نوع ساختار به طور قابل توجهی به نوع استفاده، دمای کاری و اتصال الکتریکی از طریق اتصال کلگی یا هد بستگی دارد.

 

ترموکوپل نوع R یکی از ابزارهای بسیار مفید برای اکثر پروژه‌ها است. ترموکوپل در واقع یک نوع سنسور الکتریکی است که از دو فلز ناهمسان درست شده است و به یکدیگر وصل شده‌اند. وقتی حرارت به محل اتصال این دو فلز می‌رسد، جریان ضعیفی در این محل تولید شده و از طریق سیم‌ها جریان پیدا می‌کند. با افزایش دمای محل اتصال دو فلز، ولتاژ نیز افزایش پیدا می کند.

 

ترموکوپل نوع R از فلزهای نیکل-کروم و سیلیس تشکیل شده است و به نام تجاری “نیک روسیل” شناخته می‌شود. بعضی از ترموکوپل‌های دیگر از فلزهای نیکل-سیلیس و منیزیوم تشکیل شده‌اند و به آنها “نیسیل” گفته می‌شود. محدوده دمای قابل اندازه‌گیری این ترموکوپل‌ها از منفی ۲۷۰ درجه سانتیگراد تا مثبت ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد می باشد.

ترموکوپل نوع R معمولاً در دماهای بالا استفاده می‌شود و مقاومت بسیار خوبی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا دارد.

 

بازده‌ها و معایب ترموکوپل نوع R:

اگر بخواهیم مزایای این ترموکوپل را بررسی کنیم می‌توان به سادگی استفاده، قیمت مناسب و مقاومت بالا در برابر دما و استفاده‌های صنعتی اشاره کرد. محدوده اندازه‌گیری دما توسط ترموکوپل‌های نوع R وسیع است و می‌توان آنها را در شرایط محیطی مختلف استفاده کرد. ترموکوپل‌ها همچنین  سرعت پاسخ خوبی دارند و در اندازه‌های کوچک نیز موجود هستند.

از معایب آنها می‌توان به خاصیت غیرخطی آنها اشاره کرد. همچنین، دقت متوسط ترموکوپل‌های نوع R نیز یکی از معایب آنهاست. برای استفاده در محیط‌هایی که با لرزش و ضربه روبرو هستند و برای حفظ سلامت سنسور، از روکش‌هایی به نام نوع R یا غلاف استفاده می‌شود که سرعت پاسخگویی را پایین می آورد. پتانسیل حرارتی و حساسیت کم، کاهش استحکام مکانیکی در دماهای بالا، حساسیت بسیار به آلودگی و گران قیمت بودن آن ها نیزاز جمله معایب این ترموکوپل ها محسوب می شود.

جنس ترموکوپل تیپ R

ترموکوپل نوع R از جنس فلز آلومینیوم ساخته شده است. این نوع ترموکوپل در محدوده دمایی از ۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد قابل اندازه‌گیری است. به دلیل داشتن نقطه ذوب بالا، استفاده از ترموکوپل نوع R در دماهای بالا بسیار رایج است.اگر ترموکوپل نوع R در محیط مناسب استفاده شود، دارای عمر طولانی و پایداری است. در دماهای بالای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد، به خوبی عمل می‌کند و دارای سرعت بالایی است. جنس این ترموکوپل آلومینیوم است.

این نکته را در نظر داشته باشید که استفاده از ترموکوپل نوع R در محیط خلاء توصیه نمی‌شود. این نوع ترموکوپل در صنایع شیشه‌سازی، طراحی و ساخت شیشه‌ها و ایجاد اشکال مختلف استفاده می‌شود. ترموکوپل نوع R در اندازه‌های مختلف موجود است و بهتر است با توجه به نیاز فرد، انتخاب شود.

اتصالات ترموکوپل تیپ R

 

برای اتصال ترموکوپل نوع R، حالت‌های مختلفی وجود دارد. در حالت اول، سیم رابط تحت پیچ‌های ترمینال قرار می‌گیرد. در حالت دوم، از اتصالات فیشی برای اتصال سیم رابط ترموکوپل در دو سر رابطه استفاده می‌شود. ترموکوپل نوع R همراه با ترموکوپل‌های نوع B در دسته‌بندی ترموکوپل‌های با دمای بالا قرار می‌گیرد. این ترموکوپل از ۸۷ درصد پلاتین و ۱۳ درصد آلیاژ پلاتین و رودیوم ساخته شده است و دارای عمر طولانی است. در دماهای بالاتر از ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد، ترموکوپل‌ها در تماس با بخارهای فلزی و غیرفلزی قرار می‌گیرند. با این حال، استفاده از این نوع ترموکوپل در فضای خلاء به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود.

 

غلاف ترموکوپل تیپ R

ترموکوپل نوع R می‌تواند از غلاف‌های مختلفی برای اتصال به بدنه استفاده کند. این غلاف‌ها شامل غلاف اتصال به بدنه، غلاف سرامیکی طرح بسته و غلاف لوله‌های ته باز می‌شوند. هر کدام از این غلاف‌ها جنس و خواص متفاوتی دارند.

غلاف ترموکوپل سیلیکون دارای مقاومت دمایی تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد است.

غلاف ترموکوپل تیتانیومی مقاومت دمایی تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد و مقاومت در برابر خورندگی و اسید را داراست.

غلاف ترموکوپل شیشه‌ای دارای مقاومت دمایی ۵۰۰ درجه و در برخی انواع خاص تا ۶۵۰ درجه سانتیگراد است.

غلاف ترموکوپل سرامیکی مقاومت دمایی تا ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد (یا تا ۱۸۰۰ درجه در برخی آلیاژهای خاص) دارد.

غلاف ترموکوپل اینکونل مقاومت دمایی تا ۱۸۵۰ درجه سانتیگراد دارد، در حالی که غلاف ترموکوپل اینکونل ۶۵۰ مقاومت دمایی تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد را داراست.

غلاف ترموکوپل استیل ۳۱۶ مقاومت دمایی تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد را دارد.

غلاف ترموکوپل استیل ۳۰۹ رنج دمایی تا ۷۵۰ درجه سانتیگراد را پوشش می‌دهد.

غلاف ترموکوپل استیل ۳۱۰ رنج دمایی تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد را پوشش می‌دهد.

غلاف ترموکوپل استیل ۳۰۴ مقاومت دمایی تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد را داراست و در برابر خورندگی بسیار مقاوم است.

ترموکوپل یکی از وسایل پراستفاده در صنایع مختلف است. این ابزار قادر است دما را با دقت اندازه‌گیری کند و در ساخت محصولاتی مانند شیشه بسیار مفید است. استفاده از ترموکوپل در اندازه‌گیری دما و کنترل حرارت در صنایع بسیار رایج است.

دیدگاهتان را بنویسید