خانه / کیت ها / کیت های الکترونیک / دماسنج و ترموستات ۰ تا ۱۰۰۰ درجه با ترموکوپل K

دماسنج و ترموستات ۰ تا ۱۰۰۰ درجه با ترموکوپل K

دماسنج و ترموستات ۰ تا ۱۰۰۰ درجه با ترموکوپل نوع K

در زیر چند نمونه عکس از ساخت دماسنج و ترموستات ۰ تا ۱۰۰۰ درجه با ترموکوپل نوع K را مشاهده می کنید.

 

ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل ها متداول ترین تجهیز جهت اندازه گیرهای الکتریکی دما در صنعت هستند. مکانیزم ترموکوپل ها بر  اساس پدیده سی بک (Seebeck) است که اختلاف دما بین دو نقطه را به ولتاژ تبدیل می کنند.

مزایای ترموکوپل:

از مزایای آن ها می توان به سادگی، قیمت مناسب، استحکام و دوام بالا جهت مصارف صنعتی و دقت مناسب اشاره کرد. محدوده اندازه گیری دما توسط ترموکوپل ها وسیع بوده و در شرایط محیطی متفاوت قابل استفاده می باشند.  ترموکوپل ها دارای سرعت پاسخ دهی خوبی بدلیل ثابت زمانی کوچک می باشند.

از معایب ترموکوپل ها، غیر خطی بودن، تماسی بودن (در معرض اغتشاش و شوک و …)، دقت متوسط را می توان نام برد. جهت استفاده ترموکوپل در مکان هایی که لرزش یا ضربه وجود دارد برای محافظت از سنسور از روکشی بنام ترموول یا غلاف استفاده می شود که باعث کاهش سرعت پاسخگویی می شود.

انواع ترموکوپل:

ساختمان ترموکوپل ها  با استفاده از اتصال یک فلز و آلیاژ  تولید می شوند و با همین مکانیزم ساده قادر به اندازه گیری دما به راحتی در رنج وسیعی از ۲۷۰- تا حدود ۱۸۰۰ درجه می باشند. ترموکوپل ها انواع مختلفی دارند که طبق جنس فلز و آلیاژ آن به شش دسته ذیل تقسیم می شوند.

thermocouple

  • ترموکوپل نوع K :

این ترموکوپل از سیم فلزی Ni-Cr  (به نام تجاری کرومل  Chromel ) و  Ni-Al (به نام تجاری آلومل  Alumel) ساخته می شود. این ترموکوپل ارزان قیمت است و یکی از پرکاربردترین و متداولترین نوع ترموکوپل ها می باشد.  رنج عملکرد دمایی آن بین −۲۵۰ °C و۱۳۰۰ °C  (این رنج مطلق نیست و بسته به سازنده و نوع ظاهری آن متفاوت خواهد بود بطور مثال ترموکوپل های سیمی شکل نوع K رنج ۴۰- تا ۲۵۰ درجه می باشد و نوع میله ای آن قادر به اندازه گیری تا محدوده ۱۳۰۰ درجه هستند). حساسیت ترموکوپل تیپ K تقریبا ۴۱  µV/°C  است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. ترموکوپل نوع K بخاطر استفاده از مس خاصیت ضد اکسیداسیون دارد لذا در کوره ها که اکسیداسیون رخ می دهد مناسب است.

  • ترموکوپل نوع J :

این ترموکوپل از فلز آهن ( Fe ) و آلیاژهای مس- نیکل Cu-Ni (کنستانتان Constantan  )  ساخته می شود. رنج دمایی این ترموکوپل بین -۱۸۰°C  و ۸۰۰°C است. به دلیل احتمال اکسید شدن آهن این ترموکوپل، در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده می شود. حساسیت ترموکوپل نوع J ، به اندازه ی ۵۱ µV/°Cاست. در ترموکوپل نوع J به علت وجود آهن در مکانهایی که امکان اکسیداسیون وجود دارد بهتر است استفاده نشود.

  • ترموکوپل نوع  E:

این ترموکوپل با استفاده از فلزات Ni-Cr (کرومل) و Cu-Ni (کنستانتانConstantan ) ساخته می شود. رنج عملکرد دمایی آن، بین −۴۰ °C و ۹۰۰°C است. این ترموکوپل با ۶۲ µV/°C  بیشترین حساسیت را دارد و می توان از آن در کاربردهای خلاء و مواردی که سنسور در آن حفاظت نشده، استفاده کرد.

  • ترموکوپل نوع T :

این ترموکوپل از مس Cu و آلیاژ Cu-Ni  (کنستانتان Constantan) ساخته می-شود. رنج عملکرد دمایی این نوع ترموکوپل، بین −۲۵۰ °C و ۴۰۰°C  است. این ترموکوپل نسبتا ارزان و برای کاربردهای با دمای پایین مناسب است و در برابر رطوبت مقاوم است. حساسیت این ترموکوپل، ۴۶ µV/°C  است. ترموکوپل نوع T در صنعت به دلایل زیر بیشتر مورد استفاده می گیرد :
    نسبت به تمام انواع ترموکوپل خطی تر است .
    رنج درجه حرارت مناسبی دارد .
    همچنین از حساسیت خوبی برخوردار است.

  • ترموکوپل نوع N :

این ترموکوپل از فلزهای Ni-Cr-Si (به نام تجاری نیکروسیل) و Ni-Si-Mg (به نام تجاری نیسیل  Nisil) ساخته می شود. محدوده دمائی آن بین -۲۷۰°C و +۱۳۰۰ °C  است. حساسیت این ترموکوپل، ۳۰ µV/°C  است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین تحمل این سنسور در برابر اکسید شدن در دماهای بالا بهتر نوع K می باشد.

  • ترموکوپل نوع  R،  S و B :

این ترموکوپل ها با استفاده از Pt-Rh (پلاتین – رادیوم) با ترکیبات مختلف ساخته می شود (تفاوت این سه نوع در میزان پلاتین آنهاست). قیمت آن ها بالا و حساسیت آن بسیار کم و در حدود۱۰  µV/°C  و محدوده دمایی آن تقریبا  -۵۰ °C و +۱۷۵۰ °C است. انواع این ترموکوپل ها در اندازه گیری با دمای بالا بطور مثال در صنعت شیشه و فولاد به کار می روند.

دماسنج ترموکوپل:

یکی از ویژگیهای الکتریکی که در ساختمان دماسنج‌ها از آن کمک گرفته می‌شود، تولید یک جریان الکتریکی بوسیله اتصال دو فلز غیر هم جنس است دو سیم مختلف فلزی را در نظر بگیرید که در دو نقطه متصل شده و حلقه‌ای را تشکیل داده باشند، هر گاه اختلاف دمایی در اتصالها وجود داشته باشد یک جریان ضعیف الکتریکی در حلقه بوجود می‌آید. مقدار این جریان را می‌توان با یک جریان سنج (آمپرسنج) که در حلقه قرار دارد اندازه‌گیری کرد که با اختلاف دمای بین اتصالها متناسب است.

برتری دماسنج ترموکوپل:

۱)برای اندازه گیری دماهای بالا تا حدود  ۱۵۰۰  نیز می‌توان از آن استفاده کرد.

۲)برای اندازه‌گیری اختلاف دماهای بسیار کوچک حدود ۰۰۱/۰ درجه سانتیگراد نیز به کار می‌رود.

۳)کوچک بودن اتصال‌ها باعث می‌شود که اتصال به سرعت به تغییر دما پاسخ دهد که مساله دقت اندازه‌گیری را بالا می‌برد.

۴)چون خروجی این دماسنج جریان الکتریکی است، می‌تواند در دستگاههای هشدار دهنده تغییرات ناگهانی دما و یا وسایل ثبت پیوسته تغییرات دما به کار رود.

دماسنج گازی و دمای مطلق:

تراکم‌پذیری و انبساط حرارتی مایعات و جامدات تابع قوانین پیچیده‌تری هستند و اصولاً بستگی به جنس ماده بستگی دارند. قوانینی که مستقل از خواص  شیمیایی گازها بر آنها حکم فرماست، چنان ساده است که « دمانمای» گالیله را از هر وسیله دیگری که پس از آن ساخته شده معقول تر کرده است. مایعات مختلفی چون آب، الکل، جیوه و غیره ( همچنین جامداتی که می‌توانند در ساختن دماسنجها به کار روند) تا اندازه‌ای به شیوه‌های مختلف بر اثرافزایش دما انبساط می‌یابند؛ حتی آب به جای آنکه هنگام افزایش دما از نقطه انجماد تا چنددرجه بالای آن منبسط شود، انقباض پیدا می‌کند، از این رو اگر دو دماسنج با دو مایع مختلف بسازند و بر آنها مواضع ستون مایع را در دو دمای مختلف (مثلاً نقطه انجماد و نقطه جوش آب) نشان کنند و فاصله میان این دو موضع را به قسمتهای مساوی تقسیم کنند ( در مورد مقیاس صد بخشی)، این دو دماسنج تا اندازه‌ای مقادیر مختلف را میان دو نقطه انتهایی نشان خواهند داد. از طرف دیگر چون همه گازها وقتی که گرم شوند درست به یک نحو انبساط می‌یابند، برای اندازه‌گیری دما مواد مناسب تری هستند.

با استفاده از دماسنج گازی، مانند دماسنج گالیله نیازی به مشخص کردن اینکه آیا گاز هوای معمولی است یا ئیدروژن یا هلیوم یا هر گاز دیگر نمی‌باشد. نمونه مدرن دماسنج گازی بیشتر بر اساس اندازه‌گیری فشار است تا اندازه‌گیری حجم گاز گرم شده. به تدریج که دما افزایش می‌یابد، گاز منبسط می‌شود و جیوه را در لوله شیشه‌ای سمت چپ پایین می‌راند. لوله سمت راست را چندان بالا می‌برند تا گاز به حجم اولیه خود برسد و دما را از روی اختلاف  ارتفاع سطح جیوه در دو لوله اندازه می‌گیرند. پس از آنکه وسیله سنجش دما بر مبنای دماسنج گازی تثبیت شد، با استفاده از دماسنج گازی، همچون دماسنج استاندارد، می‌توان هر دماسنجی را درجه‌بندی کرد.

اساس کار دماسنج گازی:

هر چه دمای مایع درون ظرف سمت چپ بالاتر باشد ارتفاع جیوه در لوله متحرک سمت راست بالا می‌رود تا آنکه سطح جیوه در لوله وسطی در همان جایی که باید نشان دهد، باقی بماند.

با استفاده از دماسنج گازی با فشار جو در آغاز کار (یعنی وقتی که ستونهای جیوه در لوله‌ها در یک سطح اند)، این نتیجه حاصل می‌شود ‌که، چنانکه در بالا ذکر شد، فشار گاز به ازای هر افزایش یا کاهش به اندازه   مقدار اولیه‌اش افزایش یا کاهش می‌یابد. ازاین رو هر گاه مبدا را (نقطه انجماد آب ) اختیار کنیم و گاز را تا زیر آن سرد کنیم، انتظار می‌رود که فشار گاز صفر شده و حجم گاز نیز تا صفر فشرده شود.

نقطه‌ دمایی که در این حالت روی می‌دهد به صفر مطلق معروف است و دماهایی که از این نقطه صفر شمرده می‌شوند، دماهای مطلق

خوانده می‌شوند (T). بدیهی است که گازهای سرد شده هرگز به نقطه‌ای که از لحاظ ریاضی حجمش صفر است نمی‌رسند و اندکی پیش از رسیدن به صفر مطلق، به حالت مایعاتی درمی‌آیند که نمی‌توانند متراکم‌ترشوند.

نموداری که بستگی فشار یک گاز (محتوی در حجم معین) را با دما نشان می‌دهد، در دمای زیر نقطه انجماد آب، فشار گاز را صفر نمایش می‌دهد.

با همه اینها صفر مطلق، (یعنی دمایی که در آن دما حجم گاز، وقتی که حجم مولکولهای آن بی‌نهایت کوچک شده و دیگر نیروهای جاذبه‌ای میان مولکولها وجود ندارد، به یک نقطه ریاضی تبدیل می‌شود) نقش بسیار مهمی در فیزیک حرارتی ایفا می‌کند. (هر دو شرط در مورد «گازهای کمیاب» مانند هلیوم، نئون، آرگون و غیره بسیار نزدیک به حقیقت است).

 

هزینه کیت:

برای اطلاع از هزینه کیت تماس حاصل فرمائید.

 

توضیحات:

  • سناریوی کیت قابل تغییر بوده و سفارشی سازی کیت ممکن می باشد.
  • ارسال کیت به تمامی نقاط کشور.
  • به تماس ها و ایمیل ها برای کسب اطلاعات کیت پاسخ داده خواهد شد.

 

تلفن تماس: ۵۸۸ ۴۰ ۳۰ ۰۹۳۵

آدرس ایمیل: Bagherian.meb@gmail.com

تلگرام: Mehradkit.ir@

 

 

درباره ی admin

همچنین ببینید

اندازه گیری مسافت از طریق ماژول آلتراسونیک SRF05

اندازه گیری مسافت از طریق ماژول آلتراسونیک SRF05 در زیر چند نمونه عکس از کیت …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.