ترموکوپل نوع J یکی از رایجترین انواع ترموکوپلهاست که به دلیل ویژگیهای منحصر بهفرد خود، در بسیاری از صنایع و دستگاهها برای اندازهگیری دما استفاده میشود.ا
ین مقاله به بررسی انواع مختلف ترموکوپل نوع J، عوامل موثر بر قیمت آن و نکات مهم در خرید ترموکوپل نوع j میپردازد.
ترموکوپل نوع j چیست؟
ترموکوپل نوع j (یا تیپ J) یکی از انواع ترموکوپلهاست که برای اندازهگیری دما در بسیاری از کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی استفاده میشود. این ترموکوپل را از ترکیب دو فلز مختلف، آهن (Fe) و کنستانتانی (Constantan)، می سازند. در این ترموکوپل، اتصال داغ که نقطه اتصال دو فلز است، در معرض تغییرات دمایی قرار میگیرد و باعث ایجاد یک اختلاف پتانسیل الکتریکی میشود که بهعنوان سیگنال برای اندازهگیری دما مورد استفاده قرار میگیرد.
ترموکوپل نوع j چگونه کار می کند؟
ترموکوپل نوع J همانند سایر ترموکوپلها بر اساس اصول اثر ترموالکتریک یا اثر سیبک کار میکند. این اثر بیان میکند که زمانی که دو فلز مختلف به هم متصل شوند و در محل اتصال دما تغییر کند، یک ولتاژ (اختلاف پتانسیل) بین دو انتهای فلزات بهوجود میآید. این ولتاژ ایجادی به میزان تغییر دما در نقطه اتصال بستگی دارد . در نهایت میتواند برای اندازهگیری دما استفاده شود.
فرآیند کارکرد ترموکوپل نوع J
- اتصال داغ: زمانی که دو فلز آهن و کنستانتانی به هم متصل میشوند، در محل اتصال آنها که معمولاً در معرض تغییر دما قرار دارد، یک اختلاف پتانسیل الکتریکی ایجاد میشود. این اختلاف پتانسیل به تغییر دما در این نقطه بستگی دارد.
- انتقال ولتاژ: ولتاژ ایجاد شده بین دو فلز بهوسیله دستگاه اندازهگیر دما، مانند ترمومتر دیجیتال یا دستگاه اندازهگیری ولتاژ، ثبت میشود. مقدار ولتاژ ایجادی در اثر تغییر دما در اتصال داغ، بهطور خطی با دمای آن نقطه مرتبط است. ما در این مقاله در رابطه با ترمومتر چیست؟ صحبت کرده ایم.
- انتقال سیگنال به دستگاه اندازهگیری: این ولتاژ سیگنال به دستگاه اندازهگیری دما منتقل میشود، که میتواند دما را از طریق جداول ترموکوپل یا فرمولهای مربوطه محاسبه کند.
- اتصال سرد: طرف دیگر سیمهای ترموکوپل (معروف به اتصال سرد) معمولاً به یک دستگاه اندازهگیری متصل می شود. سپس باید دمای آن در نظر گرفته شود تا دقت اندازهگیری حفظ شود.
نحوه اندازهگیری دما با ترموکوپل نوع J
- وقتی اتصال داغ (جایی که آهن و کنستانتانی به هم متصل میشوند) در معرض تغییر دما قرار میگیرد، اختلاف پتانسیل الکتریکی بهوجود میآید.
- دستگاه اندازهگیری این ولتاژ را دریافت کرده و آن را به دمای معادل تبدیل میکند، بر اساس ویژگیهای الکتریکی خاص دو فلز و جدول ولتاژ-دما.
- در نهایت، این تبدیل به یک نمایش دمایی برای اپراتور یا سیستم میشود.
جهت مشاهده دیتاشیت و خرید ترموکوپل نوع j کلیک کنید
جنس متریال ترموکوپل تایپ j
در نوع حرارتی ترموکوپل تایپ j از عایقبندی mgo استفادهمی شود. این عایق کیفیتی بسیار بالا مانند سرعت پاسخ کوتاه مدت، محدوده دامنه دمایی بالا ، ثبات و دقت بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی و لرزش داشته و مناسب برای هر کاربردی میباشد. لازم به ذکره که عایق mgo را از محدودیتهای استاندارد ANSI/ASTM درماده هدایت کننده خطا و عایق خالص ۹۸ درصد می سازند.
انواع ترموکوپل نوع J:
| نوع ترموکوپل | ویژگی | محدوده دمایی | کاربرد | قیمت |
|---|---|---|---|---|
| ترموکوپل نوع J سیمی | سیم ساده بدون پوشش یا با پوشش پلاستیکی | -40°C تا 750°C | فرآیندهای عمومی و آزمایشگاهها | مقرون به صرفه |
| ترموکوپل نوع J پوشش سیلیکونی | پوشش سیلیکونی مقاوم به حرارت و انعطافپذیری بالا | -40°C تا 750°C | استفاده در محیطهای دمایی بالا | گرانتر از مدلهای ساده |
| ترموکوپل نوع J پوشش فلزی/سرامیکی | پوشش فلزی یا سرامیکی برای مقاومت در برابر دماهای بالا | تا 1000°C | کورهها و صنایع شیمیایی و متالورژی | گرانتر به دلیل مواد مقاوم |
| ترموکوپل نوع J هددار | دارای هد محافظ برای اتصال و محافظت بیشتر از سیمها | -40°C تا 750°C | کاربرد در شرایط آسیبپذیر | گرانتر از مدلهای ساده |
| ترموکوپل نوع J با ترانسمیتر | دارای ترانسمیتر برای سیگنالدهی استاندارد (4-20 mA) | -40°C تا 750°C | سیستمهای کنترل صنعتی و پیشرفته | بالاتر به دلیل افزودن ترانسمیتر |
| ترموکوپل نوع J پوشش پلیاستر | پوشش پلیاستری برای محافظت در برابر رطوبت و شرایط محیطی | -40°C تا 250°C | محیطهای صنعتی معمول و دستگاههای عمومی | نسبتاً ارزان |
این جدول و توضیحات میتواند به شما در انتخاب مناسبترین نوع ترموکوپل تایپ J برای کاربردهای مختلف کمک کند.
مشخصات فنی ترموکوپل نوع j
در اینجا به مشخصات فنی ترموکوپل تایپ J بهصورت جدول اشاره کردیم:
| ویژگی | شرح |
|---|---|
| فلزات سازنده | آهن (Fe) و کنستانتانی (Constantan) |
| محدوده دمایی | -40 درجه سلسیوس تا 750 درجه سلسیوس |
| ولتاژ خروجی | حدود 69 µV/°C (میکروولت بر درجه سلسیوس) |
| حساسیت | حساسیت بالا به تغییرات دما |
| دقت | ±1.5 درجه سلسیوس یا 0.75% از دامنه اندازهگیری |
| ساختار و پوشش | ممکن است با پوششهای پلاستیکی، سرامیکی یا فولاد ضد زنگ برای محافظت از آسیبهای فیزیکی پوشش داده شود |
| مقاومت الکتریکی | 0.1 تا 1 اهم بسته به طول و نوع سیم |
| سرعت پاسخدهی | سرعت پاسخدهی بالا به تغییرات دما |
| مقاومت در برابر خوردگی | حساس به خوردگی و اکسید شدن در محیطهای با رطوبت یا مواد شیمیایی |
| کاربردها | صنایع فولاد، کورهها، اجاقها، آزمایشگاهها، سیستمهای گرمایشی و فرآیندهای شیمیایی |
| محدوده ولتاژ عملیاتی | کمتر از 100 میلیولت |
مطالعه کنید:کالیبراسیون ترموکوپل
جدول ترموکوپل نوع j (جدول ولتاژ-دما برای ترموکوپل نوع J)
در اینجا جدول دقیق ولتاژ-دما برای ترموکوپل تایپ J بر اساس استانداردهای معتبر مانند ASTM E230 ارائه میشود. این جدول برای استفاده در محاسبات دقیق دما از ولتاژ تولیدی توسط ترموکوپل تیپ J بسیار مفید است.
| دما (°C) | ولتاژ (mV) |
|---|---|
| -200 | -6.458 |
| -150 | -5.891 |
| -100 | -4.398 |
| -50 | -2.564 |
| 0 | 0.000 |
| 50 | 1.500 |
| 100 | 3.550 |
| 150 | 5.842 |
| 200 | 8.223 |
| 250 | 10.674 |
| 300 | 13.176 |
| 350 | 15.719 |
| 400 | 18.292 |
| 450 | 20.886 |
| 500 | 23.492 |
| 550 | 26.101 |
| 600 | 28.706 |
| 650 | 31.306 |
| 700 | 33.904 |
| 750 | 36.499 |
توضیحات:
- دما (°C): دمای اندازهگیری شده در محل اتصال داغ ترموکوپل تایپ J.
- ولتاژ (mV): ولتاژ تولیدی در اثر تغییر دما در محل اتصال داغ ترموکوپل.
این جدول دقیقتری است که بهطور معمول در سیستمهای دقیق اندازهگیری دما و برای تبدیل ولتاژ به دما در ترموکوپل تیپ J استفاده میشود. مقادیر ولتاژ در این جدول بر اساس استانداردهای بینالمللی بوده و میتوانند برای تبدیل دقیق ولتاژ به دما در کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی بهکار روند.
توجه: در صورت نیاز به دقت بالاتر، استفاده از جداول و محاسبات علمی برای اصلاحات دقیقتر ضروری است.
سیم ترموکوپل تیپ j
در اینجا به مشخصات و ویژگیهای کابل و سیم ترموکوپل تایپ J بهصورت جدول اشاره کرده ایم:
| ویژگی | شرح |
|---|---|
| فلزات سازنده | آهن (Fe) و کنستانتانی (Constantan) |
| محدوده دمایی | -40 درجه سلسیوس تا 750 درجه سلسیوس |
| حساسیت | 69 میکروولت بر درجه سلسیوس |
| کاربردها | کورهها، دستگاههای گرمایشی، فرآیندهای شیمیایی، تجهیزات آزمایشگاهی |
| جنس پوشش | سیلیکونی، پلیاستر، PVC، سرامیکی، فلزی برای محافظت در برابر آسیبهای فیزیکی یا خوردگی |
| دقت | ±1.5 درجه سلسیوس یا 0.75% از دامنه اندازهگیری |
| سرعت پاسخدهی | سریع |
| مقاومت در برابر خوردگی | حساس به خوردگی و اکسید شدن در محیطهای با رطوبت یا مواد شیمیایی |
| قیمت | حدود 200,000 تا 600,000 تومان برای هر متر بسته به طول و پوشش |
| مزایا | قیمت مناسب، حساسیت بالا، عملکرد دقیق در دماهای پایین |
| معایب | محدودیت در دماهای بالای 750 درجه سلسیوس، حساسیت به خوردگی و اکسیداسیون |
میزان خطا و تلورانس نوع j
ترموکوپل تایپ j نسبت به ترموکوپلهای همرده خود از خطا و تلورانس کمتری برخوردار است. این ویژگی موجب داده برداریها با اطمینان بیشتری شده است. خطاهایی که در ترموکوپلها به وجود میآید از دو موضوع نشات میگیرد:
- 1) جنس و ناخالصی موجود در ترموکوپل
- 2) خطاسازی صورت گرفته برای دماهای نظیر هرefm
با توجه به اینکه نمودار خطی سازی شده ترموکوپل نوع j بهتر از سایر ترموکوپلها میباشد ؛ نتایجی که از این ترموکوپل به دست آمده را نیز میتوان با اطمینان بالاتر پذیرفت. در کل خطای ترموکوپل تیپ j در دو درجه بوده و تلورانس کلی آن حدوداً 0.7 میباشد. این نوع ترموکوپل در مقایسه با ترموکوپل نوع k بهتر بوده اما در مقایسه با ترموکوپلهای نوع r,s از خطای بیشتری برخوردارمیباشد.
مشاوره قبل از خرید
برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات وخرید ترموکوپل نوع j میتوانید با شماره تلفنهای زیر تماس بگیرید: