טרמוקפל-מדריך לטרמוקפל / צמד תרמי

טרמוקפל או צמד תרמי מוגדר מתפקד על סמך תופעת האפקט התרמו-אלקטרי, כלומר ההמרה הישירה של הפרשי הטמפרטורה למתח חשמלי.

זהו חיישן המשמש למדידת טמפרטורה. צמד תרמי יכול למדוד מגוון רחב של טמפרטורות. זהו חיישן טמפרטורה פשוט, חזק וחסכוני המשמש ליישומים תעשייתיים שונים, מעבדתיים ומסחריים.

איך עובד טרמוקפל

טרמוקפל צמד תרמי מורכב משני חוטי מתכת שונים. שני החוטים מרותכים בקצה. נקודת הריתוך היא נקודת המדידה ואותה ממקמים בנקודה שבה רוצים למדוד את הטמפרטורה.

צומת הריתוך נקרא  צומת חם. והקצה השני של החוטים נמצא בטמפרטורת החדר , צומת זה מכונה צומת קר או צומת ייחוס. על ידי מדידת המתח בצומת הקר נוכל לחשב את הטמפרטורה של הצומת החם.

סוגי טרמוקפל / צמד תרמי

ניתן להשיג את הצמדים התרמיים בכמה סוגים שונים  סוג הצמד התרמי נבחר על פי טווח הטמפרטורה הנמדד,הרגישות הדרושה,היישום, האווירה שבה הוא מודד,העלות, הזמינות, היציבות,ואורך החיים שלו.

בואו נדון בסוגים השונים:

טרמוקפל סוג K- Type K Thermocouple

צמד תרמי מסוג K הוא הסוג הנפוץ ביותר של צמד תרמי, ויש לו את טווח מדידת הטמפרטורה הרחב ביותר. המוליך החיובי של צמד תרמי מסוג K מורכב מכ- 90% ניקל ו- 10% כרום. העופרת השלילית מורכבת מכ- 95% ניקל, 2% אלומיניום, 2% מנגן ו- 1% סיליקון. המוליך החיובי נצבע בצהוב והוא חומר שאינו מגנטי. המוליך השלילי צבע אדום וזה חומר מגנטי. טווח הטמפרטורות מסוג K הוא -200 ˚ עד + 1260 ˚ (-328 F עד + 2300 F). זה זול ונמצא בשימוש נרחב ביישומים הכלליים בהם רגישות הטמפרטורה דורשת כ 41μV / ˚C. הדיוק מסוג K הוא ± 2.2 C% (0.75%). הדיוק של צמד תרמי תלוי גם בסטייה בסגסוגות.

טרמוקפל סוג T- Type T Thermocouple

סוג זה מתאים למדידת הטמפרטורה הנמוכה. הרגישות מסוג T היא 43 µV / ° C. צמד תרמי זה מתאים לעבודה באווירה מחמצנת. טווח הטמפרטורות של צמד תרמי זה נע בין -200 ° C ל -350 ° C.

טרמוקפל סוג J- Type J Thermocouple

סוג  זה הוא בעלות הנמוכה ביותר ופחות נפץ. טווח הטמפרטורות של צמד תרמי מסוג J הוא בין -210 ° C עד 750 ° C (-346F עד 1400F). לסוג זה של צמד תרמי טווח טמפרטורות קטן יותר ואורך חיים קצר בהשוואה לצמד תרמי מסוג K. הדיוק שלו הוא ± 2.2˚C (0.75%). סוג תרמי זה אינו מומלץ ליישומים בטמפרטורה נמוכה יותר. והרגישות שלו היא כ- 50μV / ˚C.

טרמוקפל סוג E- Type E Thermocouple

סוג E  דיוק גבוה יותר ואות חזק יותר מאשר סוג K ו- J בטווחי טמפרטורה מתונים. טווח הטמפרטורות שלו הוא בין -270 ° C ל 870 ° C (454 עד 1600F). והדיוק הסטנדרטי הוא ± 1.7˚C%. סוג זה  משמש כאשר נדרש דיוק גבוה ותגובה מהירה. הוא אינו משמש ליישומים בוואקום או בחמצן נמוך וסביבה גופרית. העלות של סוג E היא יותר  מסוג J ו- K.

טרמוקפל סוג R- Type R Thermocouple

מורכב גם מפלטינה ורודיום. אך טווח הפלט והיציבות של צמד תרמי מסוג R הוא מעט יותר מהצמד התרמי מסוג S. טווח הטמפרטורות שלו נע בין 0 ° C ל 1600 ° C.

יישומים

- הוא משמש לניטור הטמפרטורה בתעשיות הפלדה והברזל,הפלסטיקה והגומי.

- משמש לניטור בתעשיית הרכב,התעופה,הספנות והחלל.

- במכונות תעשייתיות

- בחקלאות,בתעשיית המזון,המשקאות.

- ברפואה.

-במעבדות

הקריטריונים הבאים משמשים בבחירת טרמוקפל:

- טווח טמפרטורה

-דיוק ומהירות תגובה

- עמידות כימית  

- עמידות בפני שחיקה ורעידות

-דרישות התקנה