ترموکوپل سرامیکی

ترموکوپل سرامیکی یک حسگر حرارتی است، این ترموکوپل از دو سیم نیکل یا کروم به صورت تفلون شده که به هم متصل شده‌اند، تشکیل می‌شود. این سیم‌ها دارای خواص مقاومتی متفاوتی به دما هستند که به عنوان منبع اندازه گیری دمای ترموکوپل استفاده می‌شود.

ترموکوپل سرامیکی چیست؟

ترموکوپل سرامیکی نوعی سنسور دما است که از دو سیم جفت شده از جنس فلزات مختلف ساخته شده است. این سیم‌ها درون یک غلاف سرامیکی عایق قرار گرفته‌اند.

برخلاف ترموکوپل‌های فلزی که از جنس استیل ضد زنگ یا کرومل هستند، غلاف سرامیکی در ترموکوپل‌های سرامیکی از جنس آلومینیوم، زیرکونیا یا سیلیکون کاربید است. این امر به آن‌ها مزایای متعددی از جمله:

مقاومت در برابر دماهای بالا: ترموکوپل‌های سرامیکی می‌توانند در دماهای بسیار بالا (تا 2200 درجه سانتیگراد) کار کنند، که آن‌ها را برای کاربردهایی که در معرض گرمای شدید هستند، مانند کوره‌ها، مشعل‌ها و جریان‌های مذاب، ایده‌آل می‌کند.

مقاومت در برابر خوردگی: غلاف سرامیکی در برابر خوردگی و فرسایش ناشی از مواد شیمیایی و گازها مقاوم است که آن‌ها را برای استفاده در محیط‌های خشن مانند صنایع شیمیایی و پالایشگاه‌ها مناسب می‌کند.

عایق الکتریکی: غلاف سرامیکی عایق الکتریکی است که از تداخل الکتریکی و نویز جلوگیری می‌کند و اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر دما را به ارمغان می‌آورد.

طول عمر طولانی: ترموکوپل سرامیکی به طور کلی عمر طولانی‌تری نسبت به ترموکوپل‌های فلزی دارد، زیرا در برابر شوک‌های حرارتی و لرزش مقاوم‌تر هستند.

خرید ترموکوپل سرامیکی

در خرید ترموکوپل سرامیکی باید نکاتی را رعایت کرد که عبارت‌اند از:

• کیفیت مواد ترموکوپل: اطمینان حاصل کنید که ترموکوپل از مواد با کیفیت ساخته شده است که دوام و عمر طولانی داشته باشد.
• دقت: از ترموکوپلی با ضریب دقت بالا، مانند 0.1 درجه سانتیگراد، برای حساسیت بیشتر در اندازه‌گیری دما استفاده کنید.
• اندازه و ابعاد: انتخاب درست ترموکوپلی که برای نیازهای شما به اندازه و ابعاد مناسبی داشته باشد.
• دمای کاری: مطمئن شوید که ترموکوپلی که خریداری می‌کنید، دمای کاری مطلوب شما را پوشش دهد.
• نوع اتصال: ترموکوپل سرامیکی دارای انواع مختلف اتصالات هستند، از نوعی که با دستگاه شما سازگار است استفاده کنید.
• قابلیت مقاومت در برابر شرایط محیطی: اگر ترموکوپل شما به شرایط محیطی خاص نیاز دارد، مطمئن شوید که ترموکوپل انتخابی مقاومت لازم را دارد.
• قیمت: قیمت ترموکوپل به کیفیت و قدرت اندازه‌گیری آن مرتبط است، بنابراین مقایسه قیمت و کیفیت مهم است.

قیمت ترموکوپل سرامیکی

قیمت ترموکوپل سرامیکی به عوامل مختلفی از جمله نوع، دقت، زمان پاسخ، جنس غلاف، طول کابل، برند و محل خرید بستگی دارد.

در اینجا چند نمونه از قیمت‌های ترموکوپل‌های سرامیکی در فروشگاه ایران المنت آورده شده است:

ساخت ترموکوپل سرامیکی

ساخت ترموکوپل سرامیکی فرایندی پیچیده است که نیاز به مهارت و تجهیزات تخصصی دارد. به طور کلی، مراحل ساخت آن به شرح زیر است:

انتخاب مواد

سیم‌های جفت شده از دو فلز مختلف با ضریب ترمو الکترو موتیو (EMF) متفاوت ساخته شده‌اند. رایج‌ترین مواد برای سیم‌های جفت شده در ترموکوپل‌های سرامیکی عبارتند از:

پلاتین-رودیوم (نوع S)

پلاتین-تیتانیم (نوع R)

پلاتین-رودیوم-زیرکونیوم (نوع B)

غلاف سرامیکی: غلاف سرامیکی از ترموکوپل را در برابر محیط محافظت می‌کند.

رایج‌ترین مواد برای غلاف سرامیکی عبارتند از:

آلومینیوم

زیرکونیا

سیلیکون کاربید

آماده سازی سیم‌ها

سیم‌های جفت شده باید تمیز و عاری از هرگونه آلودگی یا اکسید باشند.

طول سیم‌ها باید به اندازه مورد نظر برش داده شود.

اتصال سیم‌ها

انتهای سیم‌های جفت شده باید به هم جوش داده شوند. روش‌های مختلفی برای جوشکاری سیم‌ها وجود دارد؛ مانند جوشکاری نقطه‌ای، جوشکاری لیزری و جوشکاری آرگون.

مونتاژ غلاف

سیم‌های جفت شده جوش داده شده باید درون غلاف سرامیکی قرار داده شوند.

فضای خالی داخل غلاف باید با پودر سرامیکی پر شود تا از سیم‌ها در برابر شوک و لرزش محافظت شود.

آب بندی

انتهای غلاف سرامیکی باید با استفاده از یک درزگیر مناسب آب بندی شود.

تست و کالیبراسیون

ترموکوپل سرامیکی باید قبل از استفاده تست و کالیبره شود تا از دقت آن اطمینان حاصل شود.

ما در ایران المنت همواره تمام محصولاتمان را با به روز ترین دستگاه‌های دنیا تست و کالیبره می‌کنیم تا بتوانیم محصولی با کیفیت و قیمت مناسب در اختیار شما عزیزان قرار دهیم.

انواع ترموکوپل سرامیکی

ترموکوپل های سرامیکی نوعی سنسور دما هستند که از دو سیم فلزی مختلف ساخته شده‌اند که به هم متصل شده اند. این سیم ها در داخل یک غلاف سرامیکی عایق قرار دارند.

ترموکوپل سرامیکی در انواع مختلفی با سطوح مختلف دقت، زمان پاسخ و محدوده دمایی موجود هستند. رایج ترین آن‌ها عبارتند از:

تیپ S (پلاتین-رودیوم): این نوع ترموکوپل برای اندازه گیری دما در دماهای بالا تا 1750 درجه سانتیگراد ایده آل است.

تیپ R (پلاتین-تیتانیم): این مدل برای اندازه گیری دما در محدوده وسیع تری از 200- تا 1300 درجه سانتیگراد مناسب است.

تیپ B (پلاتین-رودیوم-زیرکونیوم): این ترموکوپل برای اندازه گیری دما در دماهای بسیار بالا تا 2200 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.

علاوه بر نوع، ترموکوپل سرامیکی را می‌توان بر اساس عوامل دیگری مانند جنس غلاف، طول کابل و نوع اتصال نیز دسته‌بندی کرد.

• جنس غلاف: رایج‌ترین مواد برای غلاف سرامیکی عبارتند از آلومینا، زیرکونیا و سیلیکون کاربید. هر کدام از این مواد مزایا و معایب خاص خود را دارند. به عنوان مثال، آلومینا ارزان‌تر است اما به اندازه زیرکونیا یا سیلیکون کاربید در برابر دماهای بالا مقاوم نیست.
• طول کابل: طول کابل ترموکوپل باید به اندازه کافی بلند باشد تا به حسگر دما در محل مورد نظر برسد.
• نوع اتصال: نوع اتصال ترموکوپل باید با تجهیزات اندازه‌گیری شما سازگار باشد.

کاربرد ترموکوپل سرامیکی

ترموکوپل سرامیکی یک سنسور دما است که از مواد سرامیکی برای تولید اندازه‌گیری دمای سیستم استفاده می‌کند. این ترموکوپل‌ها در برخی از صنایع مانند صنایع نیروگاهی، صنایع خودروسازی، صنایع فولاد و … به کار می‌روند. این ترموکوپل‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر دما، خاصیت عایق الکتریکی و دقت بالا برای اندازه‌گیری دما، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در اینجا برخی از رایج‌ترین کاربردهای ترموکوپل‌های سرامیکی آورده شده است:

صنایع فولاد:

• اندازه‌گیری دمای مذاب فولاد در کوره‌ها
• کنترل دمای فرآیندهای آنیلینگ و تمپر کردن
• نظارت بر دمای مشعل‌ها و بخاری‌ها

صنایع شیشه سازی:

• کنترل دمای کوره‌های ذوب شیشه
• اندازه‌گیری دمای شیشه در مراحل مختلف فرآیند تولید
• نظارت بر دمای بازپخت و خم شدن شیشه

صنایع سرامیک:

• اندازه‌گیری دمای کوره‌های پخت
• کنترل دمای فرآیندهای لعاب‌کاری و پخت
• نظارت بر دمای خشک شدن و پخت سرامیک

مزایا و معایب ترموکوپل سرامیکی

ترموکوپل سرامیکی مزایای عمده‌ای دارند که شامل موارد زیر است:

دقت بالا: ترموکوپل‌های سرامیکی دقت بالایی دارند و می‌توانند تغییرات کوچک در دما را تشخیص دهند.

مقاومت در برابر خوردگی: سرامیک‌ها مقاوم در برابر خوردگی و حرارت بالا هستند که باعث افزایش عمر مفید ترموکوپل می‌شود.

قابلیت انطباق: ترموکوپل‌های سرامیکی می‌توانند در شرایط مختلفی از جمله محیط‌های گرم، سرد، خشک یا مرطوب عملکرد خوبی از خود نشان دهند.

اندازه‌گیری در دماهای بسیار بالا: این ترموکوپل‌ها می‌توانند در دماهای بسیار بالا به مانند 2000 درجه سانتیگراد کار کنند که برای بعضی صنایع مورد نیاز است.

قیمت مناسب: ترموکوپل‌های سرامیکی قیمت مناسبی نسبت به دقت و عمر مفید‌شان دارند.

به طور کلی، ترموکوپل‌های سرامیکی به عنوان یک ابزار اندازه‌گیری دما، از مزایای بسیاری برخوردارند که آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای بسیاری از برنامه‌های صنعتی و علمی تبدیل کرده است.

همانطور که مشخص است هیچ محصولی بدون عیب و ایراد نیست. در ادامه به معایب ترموکوپل سرامیکی اشاره می‌کنیم.

سنگین بودن: ترموکوپل‌های سرامیکی به دلیل ساختار و جنس موادی که از آن تشکیل شده اند، اغلب سنگین و دارای وزن بالایی هستند که ممکن است باعث ایجاد مشکل در حمل و نقل آن‌ها شود.

حساسیت به حرارت: ترموکوپل‌های سرامیکی ممکن است حساس به تغییرات دمایی باشند و در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالا یا پایین، ممکن است تحت تاثیر قرار گیرند و آسیب ببینند.

قابلیت شکست: به دلیل ساختار آسیب‌پذیری که دارند، ممکن است ترموکوپل‌های سرامیکی به راحتی شکسته شوند و نیاز به تعمیر یا تعویض داشته باشند.

قیمت بالا: به خاطر استفاده از مواد با کیفیت و فناوری پیشرفته، ترموکوپل‌های سرامیکی قیمت بالایی دارند و برای برخی افراد ممکن است قابلیت خرید نداشته باشند.

تفاوت ترموکوپل سرامیکی با فلزی

ترموکوپل سرامیکی و فلزی دو نوع از ترموکوپل‌هایی هستند که برای اندازه گیری دما استفاده می‌شوند. این دو نوع ترموکوپل از نظر ساختار و ویژگی‌های عملکردی با یکدیگر متفاوت هستند.

بعضی از تفاوت‌های مهم بین ترموکوپل‌های سرامیکی و فلزی عبارتند از:

ترموکوپل سرامیکی دارای مقاومت بالایی در برابر شوک حرارتی و خوردگی است، در حالی که ترموکوپل فلزی حساسیت بیشتری نسبت به تغییرات دما دارد.

نوع سرامیکی مناسب برای اندازه گیری دماهای بالا است، در حالی که ترموکوپل فلزی برای اندازه گیری دماهای پایین به خوبی سازگار است.

هزینه‌های تولید مدل سرامیکی بیشتر از ترموکوپل فلزی است.

در برخی موارد، ترموکوپل سرامیکی می‌تواند دقت بیشتری در اندازه گیری دما نسبت به ترموکوپل فلزی داشته باشد .

سوالات متداول

چه عواملی بر کیفیت و دقت اندازه گیری ترموکوپل سرامیکی تاثیر دارند؟

مواد تشکیل دهنده ترموکوپل: انواع مختلف ترموکوپل‌ها، از جمله ترموکوپل سرامیکی، با استفاده از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که هر یک از این مواد می‌توانند تاثیر زیادی بر دقت و کیفیت اندازه گیری داشته باشند.

دما و فشار محیط: دما و فشار محیط اطراف ترموکوپل نیز تاثیر زیادی بر دقت اندازه گیری دارند. در مواردی که دمای محیط بسیار بالا یا پایین و یا فشار بیش از حد است، ممکن است که دقت ترموکوپل کاهش یابد.

نحوه کار ترموکوپل سرامیکی چگونه است؟

این نوع ترموکوپل نوعی حسگر دما است که از دو نخ سرامیکی مختلف تشکیل شده است. نخ‌های سرامیکی به هم وصل می‌شوند تا یک لوله دماسنج تشکیل دهند. هنگامی که این ترموکوپل در دمای محیطی قرار داده می‌شود، ترموکوپل سرامیکی تغییرات دمایی را اندازه‌گیری کرده و تغییرات resistance ایجاد می‌کند.

سپس این تغییرات مقاومت به یک خواننده دما ارسال می‌شود که دمای محیط را تعیین می‌کند. این خواننده دما می‌تواند یک دستگاه الکترونیکی باشد که می‌تواند دمای محیط را نمایش دهد یا آن را به سیستم کنترل خودکار متصل کند تا مداوم دما را تنظیم کند.