وبلاگ

آشنایی با ساخت ترموکوپل صنعتی

 در این مطلب قصد داریم در رابطه با ساخت ترموکوپل صنعتی صحبت کنیم.ترموکوپل های صنعتی از جمله پرکاربرد ترین و مطمئن ترین تجهیزات تشخیص دما می‌ باشند. ارزان بودن، اطمینان در پاسخ، سریع بودن، ابعاد کوچک و در عین حال تعمیرات و نگهداری آسان ترموکوپل های صنعتی باعث شده است تا این تجهیزات همواره در انواع فرآیند های صنعتی استفاده شوند.

محدوده دمایی ساخت ترموکوپل صنعتی

ترموکوپل های صنعتی را از آن جهت که در شرایط بسیار سخت تر از موارد تجاری و یا خانگی مورد بهره برداری قرار می میدهند، بسیار محکم تر و در عین حال دقیق تر تولید می کنند. البته بسته به نوع استفاده و محدوده ی دمایی مورد نظر هر فرآیند می توانیم شاهد انواع ترموکوپل ها به همراه ترموول ،فلنج،فیتینگ و قطعات مختلف در تایپ های مختلف باشیم.
ترموکوپل های صنعتی را در رنج های مختلف دمایی در بازه ی 270- تا 3000 درجه سانتی گراد طراحی و تولید می‌ نمایند.

محدوده دمایی بر اساس رفتار خطی

برای رسیدن به دما های خارج از محدوده ی ذکر شده نیازمند به طراحی ترموکوپل های خاصی هستیم. البته این طور نیست که تمامی ترموکوپل های صنعتی توانایی کار در تمامی شرایط دمایی ذکر شده را دارا باشند. بلکه به جهت کارکرد صحیح و مطمئن، ترموکوپل های صنعتی را براساس رفتار خطی آنها در محدوده های دمایی خاصی طبقه بندی می نمایند.
مانند ترموکوپل های سری J، K، N و یا T که هر کدام از جنس فلزات گوناگون با سطوح دمایی متفاوتی تشکیل شده اند. هر کدام از این ترموکوپل های صنعتی می توانند در سطوح مختلف دمایی حساسیت ‌هایی را نشان بدهند؛ اما اصولاً آنها را در محدوده های دمایی ای که می توانند پاسخ خطی داشته باشند طبقه بندی می نمایند و مورد استفاده قرار می ‌دهند.

مقاله مرتبط:

نحوه کار با ترموکوپل چگونه است؟
تعمیر ترموکوپل چگونه است؟

فلزات به کار رفته در ساختار ترموکوپل های صنعتی

همان طور که می دانید، ترموکوپل ها را براساس اتصال دو فلز غیر همجنس تولید می کنند. به گونه ای که تغییرات دمایی می ‌تواند سطح ولتاژ تولید شده در دو سر آزاد فلز ها را تغییر دهد و این تغییرات سطوح ولتاژی، همان میزان در اندازه گیری سطوح دمایی، توسط ترموکوپل ها خواهد بود. بسته به نوع فلزات به کار رفته، شاهد انواع ترموکوپل ها هستیم. کارکرد خطی در دما های گوناگون همراه با تحمل دمایی بالا طراحان را به سمت و سوی استفاده از فلزات گوناگون در طراحی انواع ترموکوپل ترغیب می نماید. 

عمده فلزات به کار رفته

از عمده فلزات به کار رفته در طراحی انواع ترموکوپل می توان به آهن، مس، نیکل، کروم و کنستنتان اشاره کرد. البته به ندرت شاهد استفاده ی مستقیم از فلزات ذکر شده در ساختار ترموکوپل ها هستیم. چرا که غالبا از آلیاژ های گوناگون بر پایه ی فلزات ذکر شده در انتخاب جنس فلزات ترموکوپل ها استفاده می شود. آلیاژ هایی مانند کرومل، آلومل، نیکروسیل، نیسیل و… از جمله ی این آلیاژ ها می باشند. البته برای ساخت ترموکوپل ها با توان تحمل بالای حرارتی طراحان به سراغ انواع آلیاژ ها از فلزات سنگین تری نیز می روند. فلزاتی از جمله پلاتینیوم و رادیوم در این رده قرار دارند. البته ترموکوپل ها با استفاده از فلزات خاص جزو ترموکوپل های آزمایشگاهی محسوب شده و به ندرت مصارف صنعتی پیدا می کنند.

نحوه ساخت ترموکوپل

انتهای دو سیم را لخت کرده و آنها را به هم بتابانید این عمل، ساده ترین روش برای ساخت ترموکوپل است. تنها چیزی که می ماند اتصال کانکتور است. بدنه کانکتور را باز کنید ، ابتدای سیم ها را لخت کرده و به کانکتور متصل کنید و آنها را به ترمینال پیچ کنید. بخاطر بسپارید که قطبیت را بهم نزنید – در ترموکوپل های نوع K  سیم قرمز قطب منفی است و سیم زرد قطب مثبت است.

 حال ترموکوپل خود را در آب یخ کالیبره کنید. توجه داشته باشید که دما فقط از همان جایی که سیم ها لمس می کنند اندازه گیری می شود، نه در کل طول سیم. تکنیک فوق یک ترموکوپل را ایجاد می کند که برای بیشتر اهداف به خوبی کار می کند.

در محیط های مرطوب و محیط های همراه با بخار زیاد و یا در شرایطی که میزان فشار مکانیکی و شوک حرارتی زیادی دارند گاهی اوقات به یک راه حل دائمی تر نیاز است. در اینجا سه ​​گزینه وجود دارد:

1-برای لحیم کاری سیم های پیچ خورده از لحیم بدون سرب استفاده کنید. لحیم کاری نقطه اتصال را خراب نمی کند. این روش را فقط در محیط های با دمای زیر نقطه ذوب لحیم کاری خود استفاده کنید و سعی کنید تا حد ممکن از لحیم کاری کمتری استفاده کنید (برای پایین نگه داشتن جرم حرارتی).

2- سیم های پیچ خورده را در اپوکسی یا سرامیک قرار دهید. از میزان  کمی از اپوکسی استفاده کنید زیرا اپوکسی به خوبی گرما را هدایت نمی کند. بتونه اپوکسی با پودر فولاد ضد زنگ نیز وجود دارد که برای دماهای زیر 250 درجه فارنهایت مناسب است و بتونه سرامیکی / ضد زنگ تا دمای2000 درجه فارنهایت مناسب است.

3- سیم ها را به هم جوش دهید. شما می توانید یک دستگاه جوشکاری ترموکوپل خریداری کنید ولی گران است. اگر دستگاه جوشکاری با قوس الکتریکی120 ولت دارید، می توانید از آن برای جوشکاری سیم های ترموکوپل استفاده کنید.

نحوه جوش در ترموکوپل

اگر جوش بسیار قوی باشد قبل از اتصال سیم ها میشکنند. یک سیم را بگیرید و گیره های رسانا را در دو انتهای آن قرار دهید. مکانیسم ولتاژ سیم جوشکار خود را جدا کرده و ولتاژ سیم را روی صفر تنظیم کنید. برق دستگاه جوشکاری خود را تنظیم کنید.

سر یک سیم خود را به نوک الکترود مسی جوشکاری و سر دیگر را به قسمت فلزی انبر سوزنی خود وصل کنید. گیره زمینی جوشکاری را به بلوک گرافیتی وصل کنید. انتهای سیم های ترموکوپل خود را به هم بپیچانید و آنها را در انبر سوزنی نگه دارید. ماشه را روی محل جوشکار بکشید و سیم ترموکوپل را از روی گرافیت خراش دهید (این امربا جوشکاری قوسی راحت تر است). استفاده از جوش آرگون بهترین روش برای جوشکاری است زیرا گاز آرگون در هنگام جوش باعث میشود تا فلزات در هنگام ذوب اکسید نشوند و این امر باعث بروز خطا در اندازه گیری نشود.

پیام بگذارید

با ما در تماس باشید
021-88343851