ترموکوپل‌ها به عنوان دستگاه‌های حسگر حرارتی، در صنایع مختلف و برای کاربردهای متعدد به کار می‌روند. این دستگاه‌ها به دلیل دقت، سرعت و دوام در اندازه‌گیری دما مورد توجه قرار می‌گیرند. کاربرد ترموکوپل به طور کلی شامل استفاده در صنایع پزشکی برای اندازه‌گیری دما در بدن، صنایع غذایی برای کنترل دمای غذاها، صنایع فلزی برای کنترل دمای فرایندها و صنایع پتروشیمی برای کنترل دمای فرایندهای شیمیایی می‌شود. در اینجا به بررسی دقیق‌تر کاربرد های صنعتی ترموکوپل در صنایع مختلف و عوامل موثر در انتخاب ترموکوپل مناسب، می‌پردازیم.
کاربرد انواع ترموکوپل
ترموکوپل‌ها در انواع مختلفی با ترکیبات سیم‌های جفت متفاوت موجود هستند که هر کدام محدوده دمایی خاص خود را دارند و کاربرد ترموکوپل نیز تا حد زیادی تابع نوع ترموکوپل است. در ادامه به بررسی کاربردهای انواع ترموکوپل می‌پردازیم.
ترموکوپل نوع K
ترموکوپل نوع K دارای محدوده دمایی گسترده از -۲۰۰°C تا ۱۲۰۰°C است. کاربرد ترموکوپل نوع K در مواردی است که در آن نیاز به اندازه‌گیری دما در محدوده‌های دمایی بالا وجود دارد.
برخی از رایج‌ترین کاربرد های ترموکوپل نوع K عبارتند از:
- در کوره‌ها و فرآیندهای صنعتی برای کنترل و نظارت بر دمای کوره‌ها، فرها و سایر تجهیزات صنعتی که در آن‌ها از حرارت بالا استفاده می‌شود.
- در موتورهای احتراق داخلی برای اندازه‌گیری دمای دودکش‌ها، منیفولدها و سایر اجزای موتور در خودروها، کامیون‌ها، موتورسیکلت‌ها و سایر وسایل نقلیه.
- در لوازم خانگی برای کنترل دمای اجاق گازها، فرها، یخچال‌ها و سایر لوازم خانگی.
- در صنایع غذایی و دارویی برای استریلیزاسیون، پاستوریزاسیون و سایر فرآیندهای حرارتی در صنایع غذایی و دارویی.
- در اندازه‌گیری دمای دودکش‌ها و ژنراتورها برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد این تجهیزات.
ترموکوپل نوع J
ترموکوپل نوع J محدوده دمایی از -۴۰°C تا ۷۵۰°C دارد. به طور کلی، کاربرد ترموکوپل نوع J در فضاهایی است که در آن‌ها، اندازه‌گیری دما در محدوده‌های دمایی متوسط اتفاق می‌افتد.
برخی از رایج‌ترین کاربرد های ترموکوپل نوع J عبارتند از:
- در صنایع فولاد و فلزات برای کنترل و نظارت بر دمای کوره‌ها، فرها و سایر تجهیزات صنعتی
- در نیروگاه‌ها برای اندازه‌گیری دمای دودکش‌ها، توربین‌ها و سایر اجزای نیروگاه‌ها.
- در صنایع شیمیایی برای کنترل و نظارت بر دمای فرآیندهای شیمیایی در تولید مواد شیمیایی، داروها و سایر محصولات.
- در تجهیزات پزشکی برای استریلیزاسیون، پاستوریزاسیون و سایر فرآیندهای حرارتی در تجهیزات پزشکی.
- در اندازه‌گیری دمای مایعات و گازها مثل اندازه‌گیری دمای آب، روغن، گازها و سایر سیالات.
ترموکوپل نوع E
ترموکوپل نوع E دارای محدوده دمایی گسترده از -۲۰۰°C تا ۹۰۰°C است که آن را برای کاربردهای مختلفی که در آن‌ها نیاز به اندازه‌گیری دما در محدوده‌های دمایی بالا وجود دارد، مناسب می‌کند.
برخی از انواع کاربرد ترموکوپل نوع E عبارتند از:
- در صنایع شیشه‌سازی برای کنترل و نظارت بر دمای کوره‌ها و فرها در تولید شیشه و سایر محصولات شیشه‌ای.
- در صنایع سرامیک برای کنترل و نظارت بر دمای کوره‌ها و فرها در تولید سرامیک و سایر محصولات سرامیکی.
- در فلزکاری برای اندازه‌گیری دمای حمام‌های مذاب و سایر فرآیندهای فلزکاری.
- در تصفیه فاضلاب برای کنترل و نظارت بر دمای فرآیندهای تصفیه فاضلاب.
- در اندازه‌گیری دمای کوره‌های ذوب برای اندازه‌گیری دمای فلزات مذاب در کوره‌های ذوب.
ترموکوپل نوع T
ترموکوپل نوع T محدوده دمایی از -۲۰۰°C تا ۴۰۰°C دارد و برای اندازه‌گیری دما در محدوده‌های دمایی پایین و متوسط، مناسب است.
برخی از رایج‌ترین انواع کاربرد ترموکوپل نوع T عبارتند از:
- در صنایع غذایی و دارویی برای کنترل و نظارت بر دمای فرآیندهای تولید در صنایع غذایی و دارویی.
- در آزمایشگاه‌ها برای اندازه‌گیری دقیق دما در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعتی.
- در تجهیزات HVAC برای کنترل و نظارت بر دمای سیستم‌های گرمایش، تهویه و مطبوع هوا.
- در صنایع پلاستیک و لاستیک برای کنترل و نظارت بر دمای فرآیندهای تولید در صنایع پلاستیک و لاستیک.
- در اندازه‌گیری دمای فریزرها و سردخانه‌ها برای کنترل و نظارت بر دمای فریزرها و سردخانه‌ها در صنایع غذایی، دارویی و سایر صنایع.
ترموکوپل نوع R, C, N و S
این ترموکوپل‌ها دارای خصوصیات تقریبا نزدیک به هم هستند. به همین دلیل کاربرد ترموکوپل های R, C, N و S، تقریبا مشابه است. از این ترموکوپل‌ها در کاربردهایی که در آن‌ها نیاز به اندازه‌گیری دما در محیط‌های با دمای بالا وجود دارد، استفاده می‌شود.
برخی از رایج‌ترین کاربردهای این ترموکوپل‌ها عبارتند از:
- در صنایع فولاد و فلزات برای کنترل و نظارت بر دمای کوره‌های ذوب، فرهای صنعتی و سایر فرآیندهای با دمای بالا در تولید فولاد، آلومینیوم و سایر فلزات.
- در صنایع شیشه‌سازی برای کنترل و نظارت بر دمای کوره‌های ذوب شیشه و سایر فرآیندهای تولید شیشه.
- در صنایع سرامیک برای کنترل و نظارت بر دمای کوره‌های پخت و سایر فرآیندهای تولید سرامیک.
- در محیط های با دمای بالا برای اندازه‌گیری دما در موتورهای جت، مشعل‌ها، کوره‌های صنعتی و سایر فرآیندهای با دمای فوق‌العاده بالا.
- در تحقیقات علمی برای مطالعات مواد در دماهای بالا، آزمایش‌های هوافضا و سایر تحقیقات علمی پیشرفته.
کاربرد ترموکوپل ها فقط به همین موارد خلاصه نمی‌شود و ترموکوپل‌ها در کاربردهای دیگری مانند اندازه‌گیری دمای خاک و آب، کنترل احتراق در مشعل‌ها، سیستم‌های گرمایش و تهویه مطبوع، مانیتورینگ محیط زیست، صنایع نفت و گاز، صنایع نساجی، صنایع کاغذ، خمیر چوب و… نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
عوامل مؤثر در انتخاب ترموکوپل مناسب
انتخاب ترموکوپل مناسب برای یک کاربرد خاص به عوامل مختلفی بستگی دارد که باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند. در اینجا به برخی از مهم‌ترین عوامل موثر در انتخاب ترموکوپل اشاره می‌کنیم:
محدوده دمایی
اولین قدم در انتخاب ترموکوپل، تعیین محدوده دمایی مورد نیاز برای اندازه‌گیری دما است؛ زیرا کاربرد ترموکوپل تا حد زیادی وابسته به محدوده دمایی آن است. به عنوان مثال، اگر نیاز به اندازه‌گیری دما در محیط‌های با دمای بالا دارید، باید از ترموکوپلی مانند نوع R، S یا C استفاده کنید که برای دماهای بالا طراحی شده‌اند؛ در مقابل، اگر نیاز به اندازه‌گیری دما در محیط‌های با دمای پایین دارید، می‌توانید از ترموکوپلی مانند نوع T، J یا K استفاده کنید که برای دماهای پایین مناسب هستند.
دقت
دقت ترموکوپل به میزان انحراف اندازه‌گیری دما از مقدار واقعی اشاره دارد. دقت ترموکوپل‌ها با درصد از دامنه یا درجه سانتیگراد بیان می‌شود. به طور کلی، ترموکوپل‌های گران‌تر از دقت بالاتری برخوردار هستند. انتخاب دقت مناسب به نیازهای خاص کاربرد شما بستگی دارد؛ اگر به دقت بالایی نیاز دارید، باید از ترموکوپلی با درصد خطای پایین‌تر استفاده کنید.
ثبات
ثبات ترموکوپل به قابلیت حفظ دقت اندازه‌گیری دما در طول زمان اشاره دارد. ترموکوپل‌های باکیفیت از ثبات بالایی برخوردار هستند و در طول زمان دقت خود را حفظ می‌کنند. بنابراین، اگر از ترموکوپل در محیط‌های خشن استفاده می‌کنید، باید از ترموکوپلی با ثبات بالا استفاده کنید.
مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر خوردگی به قابلیت ترموکوپل در برابر زنگ‌زدگی و تخریب در محیط‌های خورنده اشاره دارد. برخی از انواع ترموکوپل نسبت به انواع دیگر در برابر خوردگی مقاوم‌تر هستند. اگر از ترموکوپل در محیط‌های خورنده مانند محیط‌های شیمیایی یا محیط‌های با رطوبت بالا استفاده می‌کنید، باید از ترموکوپلی با مقاومت در برابر خوردگی بالا استفاده کنید.
همچنین، باید به سایر عوامل مثل اندازه، شکل، انعطاف‌پذیری و سهولت نصب در زمان انتخاب ترموکوپل، توجه شود.
سوالات متداول
کاربرد ترموکوپل نوع T چیست؟
این نوع ترموکوپل در صنایع غذایی و دارویی، آزمایشگاه‌ها، تجهیزات HVAC، صنایع پلاستیک، لاستیک، اندازه‌گیری دمای فریزرها و سردخانه‌ها کاربرد دارد.
چه عواملی در زمان انتخاب ترموکوپل باید مورد توجه قرار گیرند؟
در زمان انتخاب ترموکوپل باید عواملی همچون محدوده دمایی مورد نظر، دقت مورد نظر، ثبات ترموکوپل و نیاز یا عدم نیاز به مقاومت در برابر خوردگی، مورد توجه قرار گیرند.
