تفاوت اصلی بین ترموکوپل های نوع E و نوع T در ترکیب مواد، محدوده دما، ویژگی های حساسیت، سازگاری محیطی و سناریوهای کاربردی معمولی آنها نهفته است. آنها دو مسیر فنی را در اندازهگیری دمای صنعتی نشان میدهند: به ترتیب "حساسیت بالا-نوع دمای پایین" و "نوع اختصاصی دمای بالا-دقیق پایین-". ترموکوپلهای نوع E به دلیل داشتن بالاترین توان خروجی ترموالکتریک در بین تمام ترموکوپلهای استاندارد شناخته شدهاند و به ویژه برای تشخیص تغییرات دمایی بسیار مناسب هستند. از طرف دیگر، ترموکوپلهای نوع T، پایداری و دقت مطلوبی را در محدوده دمایی -200~0 درجه{10} از خود نشان میدهند و به طور گسترده در کالیبراسیون دمای پایین و برنامههای کنترل دقیق دما استفاده میشوند.
I. ترکیب مواد: نیکل-کروم-مس-نیکل در مقابل مس-کنستانتان
ترموکوپلهای نوع E (نیکل-کروم-مس-نیکل/کنستانتان) دارای یک آلیاژ نیکل-کروم (EP) به عنوان الکترود مثبت و یک آلیاژ مس{4}}نیکل (EN) به عنوان الکترود منفی هستند که به عنوان فلز پایه ثابت نیز شناخته میشود. ترکیب مواد آنها پتانسیل ترموالکتریک بالا و مقاومت اکسیداسیون خوبی به آنها می دهد.
ترموکوپل نوع T (مس-کنستانتان): الکترود مثبت مس خالص (TP) و الکترود منفی یک آلیاژ مس-نیکل (TN) است. از مواد الکترود منفی مشابه نوع E استفاده می کند، اما مواد الکترود مثبت متفاوت است. ترموکوپل های نوع T برای اندازه گیری دمای پایین ترجیح داده می شوند زیرا مس و کنستانتان در دماهای پایین پتانسیل خطی بالایی از خود نشان می دهند.
نتیجه گیری: نوع E برای سناریوهایی که نیاز به سیگنال خروجی بالا دارند مناسب است. نوع T، به دلیل یکنواختی مواد، در محدوده دمای پایین - غیر قابل تعویض است.
II. مقایسه محدوده دما: نوع E دارای محدوده دمایی گسترده ای است، نوع T بر روی دماهای پایین تمرکز می کند
|
جدول: نوع |
دمای کارکرد طولانی مدت- |
دمای تحمل کوتاه مدت- |
محدوده اندازه گیری موثر |
|
نوع E |
900 درجه |
1000 درجه |
-270 تا 900 درجه |
|
نوع T |
300 درجه |
350 درجه |
-270 ~ 350 درجه نوع E طیف وسیعی از دماهای برودتی تا متوسط را پوشش می دهد و عملکرد پایداری را در محدوده 0 تا 900 درجه نشان می دهد و آن را برای کاربردهای مختلف مناسب می کند. |
ترموکوپل های نوع T دارای محدودیت دمای بالایی پایین تر هستند. بالاتر از 350 درجه، کاتد مس مستعد اکسیداسیون و شکستگی است. با این حال، پایداری سالانه آنها در محدوده -200~0 درجه کمتر از ±3μV است و اغلب به عنوان استاندارد ثانویه برای انتقال اندازهگیری در دمای پایین استفاده میشوند.
توجه: ترموکوپلهای نوع T را نمیتوان در محیطهای-در دمای بالا استفاده کرد. استفاده از ترموکوپل های نوع E در اتمسفرهای حاوی گوگرد یا کاهش دهنده اکیداً ممنوع است.
III. حساسیت و ویژگی های خروجی سیگنال
ترموکوپل های نوع E: با پتانسیل ترموالکتریک تقریباً 68μV/درجه، بالاترین حساسیت را در بین تمام ترموکوپل های استاندارد دارند و برای تشخیص اختلافات دمایی بسیار ایده آل هستند. آنها همچنین معمولاً در ساختارهای ترموپیل برای تشخیص مادون قرمز یا اندازهگیری ریز{2}اختلاف دما استفاده میشوند.
ترموکوپلهای نوع T: با پتانسیل ترموالکتریک تقریباً 43μV/درجه، اگرچه کمتر از نوع E هستند، اما انحراف خطی آنها در محدوده -200~0 درجه کمتر از 0.5 ± است، که تکرارپذیری و پایداری بسیار خوبی را نشان میدهند و آنها را برای اندازهگیریهای تکرارپذیر با دقت بالا مناسب میسازد.
مثال مقایسه: در 100 درجه، خروجی نوع E-تقریباً 6.3 میلی ولت است، در حالی که نوع-تقریباً 4.3 میلی ولت است. نوع E{6}} سیگنال قوی تری دارد و برای سیستم های بدون مدارهای تقویت کننده مناسب تر است.
IV. سازگاری محیطی و محدودیت های استفاده
|
جدول نوع محیطی |
E{0}}نوع عملکرد |
T{0}}نوع عملکرد |
|
اتمسفر اکسید کننده |
قابل استفاده، مقاومت در برابر اکسیداسیون بهتر از انواع J/T |
قابل استفاده، اما باید از اکسیداسیون در دمای بالا جلوگیری کرد |
|
کاهش اتمسفر |
نمی توان به طور مستقیم استفاده کرد، به راحتی تخریب می شود |
قابل استفاده، مقاوم در برابر خوردگی H2 و CO |
|
محیط بی اثر/خلاء |
قابل استفاده |
قابل استفاده، عملکرد پایدار |
|
محیط رطوبت |
به رطوبت بالا حساس نیست |
مقاوم در برابر رطوبت، مناسب برای سیستم های تبرید |
|
پایداری بلندمدت- |
یکنواختی پتانسیل ترموالکتریک متوسط و ضعیف |
عالی در دماهای پایین، رانش سالانه کم |
توصیه: نوع E{0}}برای عقیمسازی مواد غذایی، نظارت بر محیطزیست دارویی و سایر سناریوهایی که نیاز به پاسخ بالا دارند، مناسب است. نوع T برای زنجیره سرد دارویی، انکوباتورهای بیولوژیکی و سایر زمینه هایی که به دقت بالایی نیاز دارند، مناسب است.
V. مقایسه سناریوهای کاربردی معمولی
ترموکوپل نوع E: به طور گسترده در محیط های صنعتی که نیاز به واکنش سریع و حساسیت بالا دارند، مانند راکتورهای شیمیایی، پالایشگاه های نفت، خطوط فرآوری مواد غذایی و سیستم های کنترل دمای محیطی استفاده می شود. با توجه به سیگنال خروجی بزرگ آن، همچنین اغلب در آموزش آزمایش ها و ابزارهای قابل حمل استفاده می شود.
ترموکوپل نوع T: معمولاً در برنامههایی استفاده میشود که به دقت دمای پایین{0} بسیار بالا نیاز دارند، مانند سردخانههای دارویی، آزمایش برودتی، انجماد مواد غذایی، و ترموستاتهای آزمایشگاهی. به دلیل پایداری خوب، اغلب به عنوان ترموکوپل مرجع کالیبراسیون برای ابزارهای صحرایی نیز استفاده می شود.

