ترموکوپلهای زرهدار سنسورهای دمایی-با دقت بالا-با قابلیت اطمینان بالا هستند که بهطور گسترده در اتوماسیون صنعتی، متالورژی، مهندسی شیمی، تولید برق، هوافضا و سایر زمینهها با الزامات کنترل دما بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. دوام قوی، پاسخ سریع و نصب انعطاف پذیر آنها را به یک جزء اصلی در سیستم های مدرن اندازه گیری دمای صنعتی تبدیل می کند.
I. اصل کار: اندازه گیری دقیق دما بر اساس اثر ترموالکتریک
اصل کار ترموکوپلهای زرهدار مبتنی بر اثر Seebeck است: وقتی دو نوع رسانا مختلف (مانند نیکل-کروم/نیکل-سیلیکون، پلاتین-رودیوم/پلاتین و غیره) در یک انتها به هم جوش داده میشوند تا یک "نقطه کاری" را تشکیل دهند (نهایه انتهایی نقطه کار است) اگر اختلاف دما بین دو سر وجود داشته باشد پتانسیل ترموالکتریک در مدار تولید می شود. با اندازه گیری مقدار این پتانسیل می توان مقدار دمای مربوطه را محاسبه کرد.
شایان ذکر است که بزرگی پتانسیل ترموالکتریک فقط مربوط به نوع ماده و اختلاف دمای دو سر است و مستقل از طول و قطر ترموکوپل است.
II. طراحی ساختاری: طراحی یکپارچه، قوی و قابل اعتماد
ترموکوپل های زرهی از سه قسمت تشکیل شده اند:
عناصر ترموکوپل: مسئول تولید پتانسیل ترموالکتریک است. مواد متداول عبارتند از K-نوع (نیکل-کروم/نیکل-سیلیکون)، نوع S-(پلاتین-رودیوم/پلاتین)، نوع B-(پلاتین-رودیوم/پلاتین، محدوده دمایی مناسب، رودیوم مناسب، و غیره).
مواد عایق: معمولاً پودر اکسید منیزیم{0} با خلوص بالا، بین عناصر ترموکوپل و غلاف فلزی برای اطمینان از عایق الکتریکی پر می شود. مقاومت عایق معمولاً کمتر از 1000 MΩ نیست.
غلاف محافظ فلزی: لایه بیرونی از فولاد ضد زنگ (مانند 304، 1Cr18Ni9Ti) یا آلیاژی با دمای بالا ساخته شده است، دارای مقاومت فشار، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر لرزش است و می تواند به طور پایدار تحت فشار بالای 40 بار عمل کند.
کل ساختار به طور یکپارچه از طریق فرآیندهای ترسیم متعدد شکل می گیرد. قطر بیرونی می تواند به کوچکی 0.25 میلی متر باشد و طول آن می تواند به صدها متر برسد که انعطاف پذیری و سازگاری قوی را ارائه می دهد. III. مزایای اصلی و پارامترهای عملکرد
محدوده اندازهگیری دمای وسیع: مدلهای استاندارد میتوانند از -200 درجه تا 1300 درجه اندازهگیری کنند، مدلهای خاص مانند نوع S- میتوانند به 1600 درجه برسند، و نوع B حتی میتواند از 1800 درجه بیشتر شود.
سرعت پاسخ سریع: ساختار نوک در معرض{0}}زمان پاسخ حرارتی کمتر از 0.05 ثانیه، مناسب برای نظارت دینامیک دما.
استحکام مکانیکی بالا: مقاوم در برابر لرزش و ضربه، مناسب برای شرایط کاری پیچیده، مانند داخل موتورها و راکتورها.
قابل استفاده مجدد: اگر انتهای اندازه گیری آسیب دیده باشد، می توان آن را قطع کرد و{0}}دوباره جوش داد و عمر مفید آن را افزایش داد.
نصب انعطاف پذیر: می تواند خم شود و با حداقل شعاع خمشی 5 برابر قطر لوله، مناسب برای فضاهای محدود یا اندازه گیری دمای قالب باشد.
IV. انواع متداول و سناریوهای کاربردی
|
تایپ کنید |
ویژگی ها |
سناریوهای قابل اجرا |
|
تک-هسته ای |
ساختار ساده، کم هزینه |
اندازه گیری دمای صنعتی عمومی |
|
دو هستهای-چهار هستهای- |
پشتیبانی از اندازه گیری اضافی، بهبود قابلیت اطمینان |
نیروگاه های هسته ای، سیستم های حیاتی هوافضا |
|
نکته آشکار- |
پاسخ سریع، اما به راحتی آسیب می بیند |
گازهای غیر خورنده، اندازه گیری سریع دما |
|
عایق شده |
ضد تداخل قوی، طول عمر طولانی |
صنایع شیمیایی، سیستم های قدرت |
|
غلاف دار |
ضد-تداخل الکترومغناطیسی |
تجهیزات با فرکانس بالا، اندازه گیری دمای سیم پیچ موتور |
کاربردهای معمولی عبارتند از:
صنعت متالورژی: نظارت بر دمای فولاد مذاب، کنترل دمای کوره عملیات حرارتی.
کارخانههای شیمیایی: اندازهگیری دمای رسانههای فشار بالا و دمای بالا در راکتورها و خطوط لوله.
انرژی جدید: مدیریت حرارتی باتری برق، نظارت بر دمای تجهیزات فتوولتائیک؛
تجهیزات پزشکی: سیستمهای کنترل دمای{0}دقیق بالا، مانند دستگاههای استریلیز و دستگاههای دیالیز.

