تماس شبانه روزی
09127162398
تلفن ثابت
02133110225 - 02133930491
ترموکوپل یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین سنسورهای اندازه‌گیری دما در صنعت است. این سنسور به دلیل ساختار ساده، قیمت مناسب، مقاومت بالا در شرایط سخت و قابلیت اندازه‌گیری دما در گستره‌های بسیار وسیع، محبوبیت زیادی دارد. از صنایع فولاد و پتروشیمی گرفته تا تجهیزات خانگی، همه به نوعی از ترموکوپل استفاده می‌کنند. در این مقاله به بررسی کامل عملکرد، اجزا، انواع و کاربردهای ترموکوپل می‌پردازیم.
ترموکوپل سنسوری است که از اتصال دو فلز غیرهم‌جنس تشکیل می‌شود. هنگامی که محل اتصال این دو فلز گرم شود، ولتاژی بسیار کوچک ایجاد می‌شود که با اندازه‌گیری آن می‌توان دما را تعیین کرد. این پدیده بر اساس قانون سیبک (Seebeck Effect) شکل می‌گیرد.
دو سیم فلزی غیرهم‌جنس (مثلاً نیکل-کروم و نیکل-آلومل)
محل اتصال یا Junction
غلاف محافظ
سیم‌های خروجی برای اتصال به کنترلر، نمایشگر یا ترانسمیتر
عملکرد ترموکوپل بر اساس اثر سیبک است. زمانی که دو فلز متفاوت به هم متصل شده و نقطه اتصال در دمایی متفاوت با دو انتهای دیگر قرار گیرد، در مدار اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود. مقدار این ولتاژ کاملاً به دمای نقطه اتصال بستگی دارد.
دو سیم غیرهم‌جنس در یک نقطه به هم جوش داده می‌شوند.
دمای این نقطه (محل اندازه‌گیری) تغییر می‌کند.
اختلاف دما بین نقطه اندازه‌گیری و نقطه مرجع باعث ایجاد ولتاژ می‌شود.
این ولتاژ توسط دستگاه اندازه‌گیری به دما تبدیل می‌شود.
هر نوع ترموکوپل جدول مخصوص خود را دارد که مقدار ولتاژ در آن معادل دمای مشخصی است.
ترموکوپل‌ها در استانداردهای مختلف با حروف K، J، T، E و غیره معرفی می‌شوند. هر کدام ویژگی‌ها و محدوده دمای خاصی دارند.
پرمصرف‌ترین مدل در صنعت
محدوده دما: حدود –200 تا +1250°C
جنس: نیکل-کروم / نیکل-آلومل
ویژگی: مقاوم در برابر اکسایش و مناسب محیط‌های مختلف
محدوده دما: –40 تا +750°C
جنس: آهن / کنستانتان
ویژگی: قیمت مناسب، اما حساس به رطوبت
محدوده دما: –200 تا +370°C
ویژگی: دقت بالا در دماهای پایین – کاربرد در فریزرها و آزمایشگاه
محدوده دما: –200 تا +900°C
ویژگی: خروجی ولتاژ زیاد و مناسب اندازه‌گیری‌های دقیق
جنس: پلاتین/رودیوم
محدوده دما: تا 1600°C
ویژگی: بسیار دقیق و مناسب کاربردهای کوره‌های دما بالا
محدوده دمایی بسیار گسترده (از دماهای بسیار پایین تا بسیار بالا)
سرعت پاسخ‌دهی بالا
طول عمر زیاد
قیمت اقتصادی نسبت به سایر سنسورها
قابلیت استفاده در محیط‌های سخت، لرزشی و خورنده
به همین دلیل در صنایعی مانند فلزات، نفت و گاز، نیروگاه‌ها و صنایع غذایی کاربرد فراوان دارد.
ترموکوپل‌ها تقریباً در همه انواع سیستم‌های کنترل دما استفاده می‌شوند:
1. صنایع فلزی و کوره‌ها
برای اندازه‌گیری دماهای بسیار بالا در محیط‌های سخت.
2. تجهیزات آزمایشگاهی
برای تست دماهای پایین و بالا با دقت مناسب.
3. صنایع غذایی
برای نظارت دقیق بر دمای پخت، نگهداری و فرآیند بسته‌بندی.
4. سیستم‌های تهویه و برودتی
برای کنترل دمای فریزر، سردخانه و چیلرها.
5. لوازم خانگی
مانند آبگرم‌کن، فر گاز، بخاری و اجاق.
خطاهای رایج در استفاده از ترموکوپل
اتصال شل یا اشتباه سیم‌ها
استفاده از غلاف نامناسب
قرارگیری ترموکوپل در فاصله زیاد از نقطه واقعی اندازه‌گیری
ضربه یا لرزش زیاد
خوردگی در دماهای بالا
رعایت این نکات باعث افزایش طول عمر ترموکوپل و دقت اندازه‌گیری خواهد شد.
ترموکوپل یک سنسور ساده اما بسیار کاربردی است که با استفاده از دو فلز غیرهم‌جنس، دما را با ولتاژ بسیار کوچک اندازه‌گیری می‌کند. تنوع بالا، مقاومت در شرایط سخت و دقت مناسب باعث شده یکی از محبوب‌ترین ابزارهای کنترل دما در صنعت باشد.
