رنج دمایی انواع سنسور های ترموکوپل

چرا باید به محدوده دمایی ترموکوپل ها دقت کنیم؟

محدوده دمایی ترموکوپل‌ها بسیار مهم است زیرا عملکرد صحیح آنها و دقت اندازه‌گیری به طور مستقیم به محدوده دمایی آنها وابسته است. در زیر توضیحاتی راجع به اهمیت محدوده دمایی ترموکوپل‌ها  را آورده ایم:

دقت اندازه‌گیری: هر ترموکوپل دارای یک محدوده دمایی خاص است که در آن به طور دقیق دما را اندازه می‌گیرد. اگر خارج از این محدوده دما قرار گیرد، دقت اندازه‌گیری کاهش می‌یابد یا حتی اندازه‌گیری ممکن نیست. بنابراین، برای اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری، باید ترموکوپلی با محدوده دمایی مناسب برای برنامه کاربردی مورد نظر انتخاب شود.

حفاظت از ترموکوپل: انتخاب ترموکوپل با محدوده دمایی مناسب به ما کمک می‌کند تا ترموکوپل را در معرض خطرات دمایی غیرمجاز نگذاریم. به عنوان مثال، اگر ترموکوپلی با محدوده دمایی محدود تر از دمای محیط انتخاب شود، ممکن است در محیط‌های گرمتر آسیب ببیند یا خراب شود. از طرف دیگر، اگر ترموکوپلی با محدوده دمایی بیشتر از نیاز مورد استفاده قرار گیرد، ممکن است دقت اندازه‌گیری کاهش یابد و همچنین هزینه‌های اضافی ناشی از خرید و نصب غیرضروری ایجاد شود.

عمر مفید ترموکوپل: استفاده از ترموکوپل در خارج از محدوده دمایی مجاز می‌تواند به طور غیرقابل بازگشتی آسیب رساننده باشد و باعث کاهش عمر مفید آن شود. به عنوان مثال، ترموکوپل‌هایی که در محدوده دماهای بسیار بالا قرار دارند، با خسارت از دست دادن اجزای داخلی و تغییرات شیمیایی روبرو می‌شوند که می‌تواند در کاهش دقت و عملکرد ترموکوپل تأثیر بگذارد.

بنابراین، برای انتخاب صحیح ترموکوپل و حفظ دقت و عملکرد بهینه آن، باید به محدوده دمایی ترموکوپل دقت کرد و ترموکوپلی را انتتنتخاب کرد که محدوده دمایی مورد نیاز برنامه کاربردی را پوشش دهد.

ترموکوپل ها برای چه محدوده دمایی مناسب هستند؟

این بسیار به نوع ترموکوپل بستگی دارد، اما محدوده کلی برای همه انواع ترموکوپل 200- تا 1800 درجه سانتیگراد است. هنگام انتخاب نوع ترموکوپل برای یک برنامه، فاکتورهای زیادی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.عمر یک ترموکوپل نیز چیزی است که باید در نظر گرفته شود، به ویژه در دماهای شدید و ممکن است ارزش آن را داشته باشد که به جای آن، پیرومترهای فروسرخ را در نظر بگیرید که می توانند دما را از خارج از فرآیند اندازه گیری کنند.

رنج دمایی یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ترموکوپل‌ها است، به ویژه زمانی که قصد خرید یا استفاده از این دستگاه‌ها را دارید. در ادامه به بررسی رنج دمایی ترموکوپل‌ها می‌پردازیم.

 

حداکثر دمایی که یک ترموکوپل می تواند اندازه بگیرد چقدر است؟

ترموکوپل های با بالاترین درجه حرارت عبارتند از نوع C) تنگستن رنیوم) و نوع B، R یا S )رودیوم پلاتین) با قابلیت هایی در محدوده دمایی 1832 درجه فارنهایت (1000 درجه سانتیگراد) تا 4200 درجه فارنهایت (2315 درجه سانتیگراد).

 

عدم قطعیت دمایی ترموکوپل چقدر است؟

اگر دمای نمونه را 500 درجه فارنهایت (260 درجه سانتیگراد) انتخاب کنیم، عدم قطعیت ترموکوپل استاندارد درجه J یا K 4± درجه فارنهایت (2.2± درجه سانتیگراد) است در حالی که یک کلاس A 100Ω Pt RTD دارای عدم قطعیت 1.2 ± است. درجه فارنهایت (±0.67 درجه سانتیگراد).

 

انتخاب صحیح ترموکوپل برای محیط و دمای مورد استفاده به عوامل زیر وابسته است:

 

محدوده دمایی (Temperature Range): انواع مختلف ترموکوپل دارای محدوده دمایی متفاوتی هستند. برای مثال، ترموکوپل نوع T با پایه مسی دمای حداکثر 370 درجه سانتیگراد یا 700 درجه فارنهایت را پوشش می‌دهد. از طرف دیگر، ترموکوپل نوع K تا دمای 1260 درجه سانتیگراد یا 2300 درجه فارنهایت قابل استفاده است.

 

اندازه هادی (Conductor Size): قطر سیم ترموکوپل نیز باید مناسب باشد. برای مثال، ترموکوپل نوع T دارای محدوده دمایی 210- تا 400+ درجه سانتیگراد است، اما اگر از سیم با قطر #14) AWG (0.064 اینچ) استفاده شود، دما تا 370 درجه سانتیگراد تحمل می‌شود. در صورت استفاده از سیم با قطر #30 AWG، دما به 150 درجه سانتیگراد کاهش می‌یابد.

 

دقت (Accuracy): دقت ترموکوپل نیز باید مدنظر قرار گیرد. به عنوان مثال، ترموکوپل نوع T با دقت 1± درجه سانتیگراد یا 0.75±% دقت کمترین را در میان ترموکوپل‌های دیگر دارد. )برای استانداردهای خطا( با استفاده از ANSI/ASTM E230)،( ترموکوپل‌های نوع E ±1.7 درجه سانتیگراد یا 0.5%) و نوع‌های J)، K و N (±2.2 درجه سانتیگراد یا 0.75% مناسب هستند.

 

سایر عوامل: موارد دیگری مانند متریال غلاف، مواد عایق و نوع سنسور نیز در انتخاب ترموکوپل مهم هستند و باید بررسی شوند.