ترموکوپل چیست و کاربرد آن

ترموکوپل‌ها به‌عنوان حسگرهای حرارتی در صنایع به اهمیت بسیاری دست یافته‌اند. این ابزارها برای اندازه‌گیری دما و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی یک گزینه یکتا هستند. این ویژگی آنها را به حسگرهای دما بسیار کارآمد و دقیق تبدیل کرده است که در صنایع گوناگون استفاده می‌شوند.

ترموکوپل‌ها در صنایعی مانند صنایع فولاد، پتروشیمی، خودروسازی، غذایی، دارویی و الکترونیک کاربردهای فراوانی دارند. این ابزارها به علت دقت بالا در اندازه‌گیری دما، قابلیت عملکرد در دماهای بسیار پایین تا بسیار بالا، و استحکام در برابر شرایط محیطی مختلف، به‌عنوان ابزارهای ضروری در کنترل و نظارت دما در صنایع مختلف شناخته می‌شوند.

در صنایع فولاد، ترموکوپل‌ها در کوره‌ها و فرآیندهای ذوب فولاد به کنترل دقیق دما کمک می‌کنند. در صنایع پتروشیمی، این حسگرها به نظارت بر دماها و فرآیندهای حرارتی واحدهای پالایش نفت کمک می‌کنند. همچنین، در صنایع غذایی و داروسازی برای کنترل دما در دستگاه‌های پخت‌وپز یا تولید داروها مورداستفاده قرار می‌گیرند.

قیمت و خرید ترموکوپل

ترموکوپل‌ها به‌عنوان حسگرهای حرارتی از اهمیت بالایی در صنایع مختلف برخوردارند. این ابزارهای حساس بر پایه اثر منحصربه‌فرد در فیزیک عمل کرده و قادرند دما را با دقت بسیار بالا اندازه‌گیری کنند. کاربردهای گسترده آن‌ها شامل صنایعی چون فولاد، پتروشیمی، صنعت غذایی، خودروسازی و حتی اپلیکیشن‌های پزشکی است.

در صنایع فولاد، ترموکوپل‌ها برای کنترل دما در کوره‌ها و فرآیندهای ذوب فولاد بسیار کاربرد دارند، درحالی‌که در صنایع پتروشیمی به‌عنوان حسگرهای دما در واحدهای پالایش نفت استفاده می‌شوند.  اگر قصد سفارش و خرید ترموکوپل را دارید، ضروری است که به مشخصه‌های فنی و دامنه استفاده و نوع آن دقت کنید.

سنسور ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل‌ها از جمله حسگرهای حرارتی‌اند که برای اندازه‌گیری دما به کار می‌روند. این دستگاه‌ها از دو مواد مختلف تشکیل شده‌اند که به یکدیگر وصل می‌شوند. هنگامی که این دو ماده در تماس با یکدیگر و دما تغییر می‌کنند، یک ولتاژ الکتریکی تولید می‌شود که نشان‌دهنده دمای محیط است.

این ولتاژ که به‌عنوان اثر سیبک شناخته می‌شود، با استفاده از قانون رابطه دما و ولتاژ را تبدیل می‌کند. ترموکوپل‌ها به دلیل دقت، پایداری در دماهای بالا و وسیع بودن دامنه دما، در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت، غذایی، پزشکی و فضایی استفاده می‌شوند.

ترموکوپل‌ها به دلیل ساختار ساده و قابلیت استفاده در شرایط دشوار، موردتوجه بسیاری از صنایع قرار گرفته‌اند. آن‌ها در ابزارهای اندازه‌گیری دما مورداستفاده قرار می‌گیرند، از جمله تجهیزات پرکاربردی مثل تجهیزات آزمایشگاهی، دستگاه‌های پزشکی، کوره‌های صنعتی، و حتی در سیستم‌های ماهواره‌ای و فضایی نیز به کار می‌روند.

این حسگرهای حرارتی از دقت و استحکام خوبی برخوردار هستند و به‌راحتی قابل‌استفاده در محیط‌های با شرایط خاص مانند دماهای بسیار بالا یا پایین، فشار و شرایط شیمیایی مختلف هستند. با اینکه دقت آن‌ها به مقدار ولتاژ تولیدی بستگی دارد و نیازمند کالیبراسیون منظم هستند، اما باتوجه‌به امکانات گسترده‌ای که ارائه می‌دهند، در بسیاری از صنایع به‌عنوان ابزار حیاتی شناخته می‌شوند.

انواع ترموکوپل موجود در بازار

ترموکوپل‌ها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هر کدام خصوصیات و کاربردهای خاص خود را دارند. هر یک از این انواع ترموکوپل‌ها دارای ویژگی‌ها و محدودیت‌های خاص خود هستند که بسته به نوع کاربری و دمای مورد نیاز، استفاده می‌شوند.

• Type K (نیکل - کروم):

مدل تایپ کی یکی از پرکاربردترین ترموکوپل‌هاست که از نیکل و کرومیم تشکیل شده است. این ترموکوپل می‌تواند در دماهای بین -200 تا 1250 درجه سانتیگراد عمل کند. ویژگی‌های آن شامل دقت متوسط در اندازه‌گیری دما، مقاومت در مقابل اکسیداسیون، و کاربرد گسترده در صنایعی نظیر غذایی، فولادی و شیمیایی است. این ترموکوپل به دلیل دمای بالا کاربرد بسیاری در کوره‌ها و دستگاه‌های ذوب فولاد دارد.

• Type J (آهن - کنستانت):

ترموکوپل نوع جی از آهن و کنستانت (آلیاژ مس و نیکل) ساخته شده است و دماهای بین -40 تا 750 درجه سانتیگراد را اندازه‌گیری می‌کند. این ترموکوپل به دلیل دقت متوسط و استفاده آسان، بیشتر در آزمایشگاه‌ها و برنامه‌های صنعتی کاربرد دارد.

• Type T (مس - کنستانت):

Type T از مس و کنستانت تشکیل شده و دماهایی بین -200 تا 350 درجه سانتیگراد را اندازه‌گیری می‌کند. این ترموکوپل به دلیل مقاومت در برابر اثرات جانبی مانند اکسیداسیون، در صنایع آزمایشگاهی، صنعت غذایی و داروسازی استفاده می‌شود.

• Type E (کروم - کنستانت):

به‌عنوان یکی از نمونه‌های پرکاربرد و مهم، ترموکوپل تایپ ای از کروم و کنستانت تشکیل شده و دماهایی بین -200 تا 900 درجه سانتیگراد را اندازه‌گیری می‌کند. این ترموکوپل به دلیل دقت خوب در دماهای متوسط و استفاده در شرایط مختلف، در صنایع شیمیایی، آزمایشگاهی و بخش‌هایی از مراقبت‌های پزشکی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

انواع ترموکوپل صنعتی بر اساس شکل نصب

همین‌طور یک دسته‌بندی دیگر در بازار فروش ترموکوپل وجود دارد که اگر قصد انتخاب دارید، لازم است که به موارد مرتبط با آن نیز دقت کنید. انواع ترموکوپل‌هایی که پیش‌ازاین به آن‌ها اشاره کردیم، دارای رابط‌های آن متفاوت هستند.

• ترموکوپل‌های غلاف دار:

این انواع ترموکوپل‌ها دارای غلافی محافظ برای حفاظت در برابر شرایط محیطی سخت مانند خوردگی، فشار، و ترکیدگی هستند. غلاف محافظ معمولاً از فلزاتی مانند استیل ضدزنگ، آلومینیوم، یا نیکل ساخته می‌شود. این ترموکوپل‌ها برای محیط‌هایی با شرایط سخت و خطرناک مناسب هستند.

• ترموکوپل‌های آزاد:

عموماً این فرم ترموکوپل‌ها بدون غلاف محافظ تولید گردیده؛ آن‌ها از نقطه اندازه‌گیری مستقیم در معرض شرایط محیطی قرار می‌گیرند. به دلیل عدم وجود غلاف محافظ، این ترموکوپل‌ها ممکن است در مقابل فشار، شوک حرارتی یا خوردگی حساس باشند.

• ترموکوپل‌های جاساز:

به‌عنوان یکی دیگر از مدل‌های موجود، ترموکوپل‌ها به طور مستقیم در داخل مواد یا قطعات قرار می‌گیرند و در اثر فرآیند تولید یا ساخت قسمتی از ساختار قطعه می‌شوند. معمولاً برای کنترل دما در فرآیندهای صنعتی یا سنجش دما در داخل مواد استفاده می‌شوند.

• ترموکوپل‌های نصب شده در لوله‌ها یا تانک‌ها:

این ترموکوپل‌ها برای نصب درون لوله‌ها یا تانک‌ها برای اندازه‌گیری دما و کنترل فرآیندهای دمایی استفاده می‌شوند. غلاف‌های خاص و ساختارهای مخصوصی دارند که به آنها امکان می‌دهد به طور دقیق دما را اندازه‌گیری کنند و در محیط مایع یا گازی کاربرد داشته باشند.

کاربردهای سنسور ترموکوپل

سنسورهای ترموکوپل به‌عنوان حسگرهای دما، در انواع گسترده‌ای از صنایع و کاربردها استفاده می‌شوند. این حسگرها به دلیل دقت و قابلیت کار در دماهای گوناگون و شرایط محیطی متفاوت، در بسیاری از صنایع و فعالیت‌های تجاری مورداستفاده قرار می‌گیرند.

در صنایع فولادی و فرآیندهای ذوب، ترموکوپل‌ها به‌منظور کنترل دما در کوره‌ها و کنترل فرآیندهای تولید فولاد استفاده می‌شوند. در صنایع پتروشیمی و نفت، این سنسورها در واحدهای پالایش و فرآیندهای تولید محصولات نفتی برای کنترل دما و نظارت بر فرآیندهای حرارتی مورداستفاده قرار می‌گیرند.

علاوه بر این موارد، اهمیت ترموکوپل‌ها به دلیل دقت، قابلیت کار در دماهای مختلف، و استحکام در برابر شرایط محیطی متفاوت، آن‌ها را به ابزارهای حیاتی و ضروری برای کنترل دما و نظارت بر فرآیندهای حرارتی در صنایع مختلف تبدیل کرده است.

قیمت ترموکوپل

با درنظرگرفتن این عوامل، قیمت ترموکوپل‌ها می‌تواند بسیار متغیر باشد و معمولاً بر اساس نوع، کیفیت، ویژگی‌ها و نیازهای خاص خریداران متفاوت است. قیمت ترموکوپل‌ها تحت‌تأثیر عوامل متعددی قرار می‌گیرد که شامل موارد زیر می‌شود:

۱. نوع و ماده سازنده: نوع ترموکوپل (مثلاً Type K، Type J و غیره) و مواد مورداستفاده در ساخت آن (مانند کرومل و آلومل) بر قیمت تأثیرگذارند. مواد با خصوصیات خاصی مانند دقت، پایداری در دماهای بالا یا پایین، ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی ممکن است قیمت را افزایش یا کاهش دهند.

۲. دقت و استاندارد: ترموکوپل‌ها با دقت‌ها و استانداردهای مختلف در بازار موجودند، دقت بالاتر معمولاً با هزینه بیشتری همراه است. معیارهای مختلف و استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته برای دستیابی به دقت بیشتر می‌تواند به افزایش قیمت منجر شود.

۳. قابلیت‌های خاص: ترموکوپل‌ها با ویژگی‌های خاص مانند مقاومت در برابر شرایط شیمیایی خاص، دمای بالا یا پایین، استحکام مکانیکی بالا و... ممکن است قیمت بیشتری داشته باشند. معمولاً، هرچه ویژگی‌های ترموکوپل‌ها بیشتر و خاص‌تر باشند، قیمت آن‌ها نیز بیشتر می‌شود.

۴. اندازه و نوع: ابعاد فیزیکی ترموکوپل نیز می‌تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد. همچنین، ترموکوپل‌هایی که برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند (مثلاً ترموکوپل‌های توخالی یا آزمایشگاهی) ممکن است قیمت بیشتری داشته باشند.

۵. شرکت‌ها و تولیدکننده: متغیرهای مربوط به شرکت تولیدی نیز می‌تواند قیمت را متأثر کند. شرکت‌های مختلف ممکن است باتوجه‌به تکنولوژی‌ها، نام و تأثیرات مارکتینگی، قیمت‌گذاری متفاوتی بر روی ترموکوپل‌ها داشته باشند.

نحوه استفاده از ترموکوپل

ترموکوپل‌ها به‌عنوان حسگرهای حرارتی برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شوند. برای استفاده از ترموکوپل، ابتدا یک طرف آن را به منطقه‌ای با دمای مورد نظر متصل می‌کنید، سپس طرف دیگر آن را به یک دستگاه خواندن دما (درایور ترموکوپل) متصل می‌کنید.

وقتی که تغییرات دما در منطقه‌ای که ترموکوپل متصل شده است رخ می‌دهد، این تغییرات به‌صورت ولتاژ الکتریکی کوچکی که توسط ترموکوپل تولید می‌شود، تبدیل می‌شود. سپس این ولتاژ به دستگاه خواندن دما منتقل می‌شود و به دمای محیط تبدیل می‌گردد.

در برخی موارد، ترموکوپل‌ها به همراه یکی از دو طرف‌هایشان به یک دستگاه نمایش دما وصل می‌شوند تا دمای محیط را به‌صورت مستقیم نمایش دهند. ازآنجایی‌که ترموکوپل‌ها ولتاژ الکتریکی تولید می‌کنند که نسبتی به تغییرات دما است، این ولتاژ توسط دستگاه‌های خواندن دما به دمای عددی تبدیل می‌شود که برای کاربران قابل‌فهم است. به کمک ترموکوپل‌ها، دماهای مختلف در صنایع مختلف، از صنایع فولاد و پتروشیمی تا صنایع غذایی و پزشکی، قابل‌اندازه‌گیری و کنترل می‌شوند.