سنسورهای دمای ترموکوپل دستگاه های اندازه گیری دمای تماس بر اساس اثر Seebeck هستند که به طور گسترده در صنعت، تحقیقات علمی و سایر زمینه ها استفاده می شود. ویژگی های اصلی آنها را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:
مزایای اصلی
محدوده دمایی بسیار وسیع: انواع معمولی از -200 درجه تا 1300 درجه پوشش میدهند، در حالی که انواع خاص (مانند ترموکوپلهای تنگستن-رنیم) میتوانند به -270 درجه تا 2800 درجه برسند.
ساختار ساده و دوام قوی: ساخته شده از دو سیم فلزی مختلف که با یک غلاف محافظ بیرونی به هم جوش داده شده اند، در برابر لرزش، مقاوم در برابر فشار بالا- و برای محیط های سخت مناسب است.
سرعت پاسخ سریع: اینرسی حرارتی کم، به ویژه انواع-قطری یا زرهی کوچک، میتوانند پاسخی در سطح میلیثانیه- داشته باشند.
بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی: پتانسیل ترموالکتریک خود (سیگنال سطح میلی ولت-) را تولید میکند، که انتقال-در مسافت طولانی را تسهیل میکند.
هزینه کم و نگهداری آسان: مواد رایج (مانند نیکل-کروم/نیکل-سیلیکون)، قیمت مقرون به صرفه و جایگزینی آسان.
انواع مختلف و سازگاری قوی: شامل زره پوش است... انواعی مانند نوع نصب، نوع صفحه انتهایی، نوع ضد انفجار-و نوع مقاوم در برابر خوردگی-بر اساس نیاز قابل انتخاب هستند.
معایب اصلی:
نیاز به جبران اتصال سرد: ولتاژ خروجی به اختلاف دمای اتصالات سرد و گرم بستگی دارد. نوسانات در دمای اتصال سرد باعث ایجاد خطاهایی می شود که نیاز به اصلاح از طریق حمام یخ، سیم های جبران کننده یا الگوریتم های نرم افزاری دارد.
حساسیت کم: پتانسیل ترموالکتریک کوچک است (میکرو ولت تا میلی ولت) که آن را مستعد تداخل الکترومغناطیسی می کند و به مدارهای تقویت کننده با دقت{0} بالا نیاز دارد.
خروجی غیر خطی: پتانسیل ترموالکتریک رابطه غیرخطی با دما دارد و به جدول کالیبراسیون یا خطی سازی نرم افزار نیاز دارد.
دقت محدود: دقت درجه صنعتی-معمولاً... ±0.5%-±1% است، کمتر از دماسنج های مقاومتی پلاتین (RTD).
پیری مواد پس از استفاده طولانی مدت ممکن است پایداری را تحت تأثیر قرار دهد.
کالیبراسیون پیچیده: پس از جابجایی، کالیبراسیون مجدد دشوار است و به تجهیزات تخصصی نیاز دارد.
سناریوهای کاربردی معمولی:
متالورژی آهن و فولاد (کوره ها، کارخانه های نورد)
پتروشیمی (راکتورها، بویلرها)
تجهیزات برق (توربین بخار، ژنراتور)
فرآوری مواد غذایی (پخت، سردخانه)
خودروسازی (جوشکاری، رنگ آمیزی)
تولید باتری لیتیومی (پخت الکترود)
توصیه های انتخاب (بر اساس دما و جو):
1300-1800 درجه: نوع B (پلاتین-رودیوم 30-پلاتین-رودیوم 6) یا نوع تنگستن-رنیم را انتخاب کنید
1000-1300 درجه: نوع S یا نوع N توصیه می شود
<1000℃: Commonly used Type K or Type N
<400℃ or negative temperature: Prioritize Type T or... Type E
اتمسفر اکسید کننده/بی اثر: مناسب برای انواع S، B و K. اتمسفر ضعیف اکسید کننده/کاهنده: انواع J و T را انتخاب کنید
توجه: انتخاب واقعی باید عواملی مانند سرعت پاسخ، قدرت مکانیکی، قابلیت ضد تداخل و هزینه را نیز در نظر بگیرد.
