- تهران خیابان لاله زار جنوبی پاساژ رزاق منش طبقه اول پلاک 2/3
فروش و مشاوره
فروش و مشاوره
ترموکوبل تیپ K چیست؟ ترموکوبل Type K یک سنسور دمای Chromel/Alumel است که با تولید Signal میلی‌ولت، Temperature را اندازه‌گیری می‌کند. در فروش ترموکوبل تیپ K باید محدوده دما، نوع Probe، Junction، جنس غلاف، کابل و سازگاری با PLC یا Temperature Controller بررسی شوند.
ترموکوبل تیپ K چیست؟ ترموکوبل Type K یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین سنسورهای اندازه‌گیری دما در صنعت است که برای اندازه‌گیری دما در ماشین‌آلات، کوره‌ها، تجهیزات گرمایشی، صنایع فلزی، صنایع پلاستیک، بسته‌بندی، نیروگاه، موتور، اگزوز و بسیاری از فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود.
ترموکوبل تیپ K معمولاً از دو آلیاژ متفاوت به نام Chromel و Alumel ساخته می‌شود. اختلاف خواص ترموالکتریکی این دو آلیاژ باعث می‌شود با تغییر دمای محل اتصال آنها، یک ولتاژ بسیار کوچک در حد میلی‌ولت ایجاد شود. Controller یا Temperature Transmitter این Signal را دریافت کرده و آن را به مقدار Temperature تبدیل می‌کند.
یکی از دلایل اصلی محبوبیت Type K، محدوده دمایی گسترده، قیمت مناسب، تنوع زیاد ساختار و قابلیت استفاده در بسیاری از شرایط صنعتی است. در فروش ترموکوبل تیپ K باید محدوده دمای کاری، جنس غلاف، قطر Probe، طول Sensor، نوع Junction، نوع کابل، نوع Connection و سازگاری با PLC یا Controller بررسی شوند.
اگر بخواهیم دقیق‌تر توضیح دهیم ترموکوبل تیپ K چیست، باید به اصل عملکرد Thermocouple توجه کنیم.
Type K از دو رسانای فلزی متفاوت تشکیل شده است.
این دو رسانا در Measuring Junction به یکدیگر متصل می‌شوند.
وقتی محل اتصال گرم یا سرد شود، اختلاف Temperature میان Junction اندازه‌گیری و Reference Junction باعث تولید یک Thermoelectric Voltage می‌شود.
این Voltage با Temperature ارتباط دارد.
دستگاه اندازه‌گیری با استفاده از منحنی استاندارد Type K، مقدار Voltage را به دما تبدیل می‌کند.
ترکیب رایج Type K شامل:
است.
Chromel یک آلیاژ بر پایه Nickel-Chromium است.
Alumel نیز آلیاژی بر پایه Nickel است که عناصر دیگری در ترکیب آن وجود دارند.
این زوج فلزی باعث ایجاد Characteristic مخصوص Type K می‌شود.
طرز کار Type K بر اساس Seebeck Effect است.
وقتی دو فلز متفاوت در دو نقطه به یکدیگر متصل باشند و میان این نقاط اختلاف Temperature وجود داشته باشد، یک ولتاژ الکتریکی ایجاد می‌شود.
هرچه Temperature تغییر کند، مقدار EMF نیز تغییر می‌کند.
این Signal بسیار کوچک است و به همین دلیل ورودی سیستم باید مخصوص Thermocouple باشد.
Seebeck Effect اساس کار تمام Thermocoupleها است.
در این پدیده، اختلاف دما میان دو Junction از دو فلز متفاوت باعث تولید Voltage می‌شود.
مقدار این Voltage به:
وابسته است.
Type K به دلیل ویژگی‌های زیر بسیار محبوب است:
به همین دلیل فروش ترموکوبل تیپ K در بسیاری از صنایع بسیار رایج است.
Temperature Range دقیق Type K به ساختار Sensor، قطر Wire، جنس Sheath و شرایط محیطی بستگی دارد.
مدل‌های مختلف Type K می‌توانند از Temperatureهای زیر صفر تا محدوده‌های دمای بالا استفاده شوند.
اما Maximum Temperature نباید فقط بر اساس Type Sensor انتخاب شود.
Probe، Cable، Insulation، Sheath و Junction نیز محدودیت مخصوص خود را دارند.
در فروش ترموکوبل تیپ K مدل‌های مختلفی وجود دارند:
هر مدل برای نوع خاصی از Installation طراحی شده است.
Wire Type K یکی از ساده‌ترین ساختارها است.
دو Wire Thermocouple با عایق مناسب به یکدیگر متصل می‌شوند.
این مدل برای Temperature Measurement سریع، آزمایشگاه و بعضی تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود.
Probe Type K شامل Element داخل یک غلاف محافظ است.
غلاف باعث می‌شود Sensor در برابر:
محافظت شود.
Threaded Type K برای نصب مستقیم روی Pipe، Machine، Tank یا Chamber استفاده می‌شود.
نوع رزوه می‌تواند بر اساس کاربرد متفاوت باشد.
در فروش ترموکوبل تیپ K باید Thread Size و Probe Length دقیق مشخص شوند.
Flanged Thermocouple برای Processهایی استفاده می‌شود که نیاز به اتصال Flange دارند.
در انتخاب باید Flange Size، Pressure Class و Material بررسی شوند.
Head-mounted Type K دارای Terminal Head است.
داخل Head می‌توان Terminal Block یا Temperature Transmitter قرار داد.
این مدل در Process Instrumentation بسیار رایج است.
Bayonet Thermocouple یکی از مدل‌های پرکاربرد در صنایع پلاستیک است.
Sensor با استفاده از Spring و Bayonet Cap به سطح Barrel یا Heater متصل می‌شود.
این ساختار تماس حرارتی مناسبی ایجاد می‌کند.
یکی از کاربردهای رایج Type K اندازه‌گیری Temperature در Injection Molding Machine است.
Sensor می‌تواند Temperature Barrel یا Heating Zone را اندازه‌گیری کند.
Controller بر اساس Signal Sensor، Heater را کنترل می‌کند.
Extruder دارای چند Heating Zone است.
Type K می‌تواند در هر Zone نصب شود.
Controller Temperature هر Zone را دریافت کرده و Heating یا Cooling را تنظیم می‌کند.
در صنایع Plastic، Temperature تأثیر زیادی بر فرآیند Melt و Forming دارد.
Type K برای کنترل Temperature در:
استفاده می‌شود.
Type K یکی از Sensorهای متداول برای Furnaceهای با Temperature مناسب است.
Sensor باید دارای Sheath و Protection مناسب باشد.
برای Temperatureهای بسیار بالا ممکن است Type N، R، S یا B مناسب‌تر باشند.
در Industrial Oven می‌توان از Type K برای اندازه‌گیری Temperature فضای داخلی استفاده کرد.
محل نصب باید نماینده Temperature واقعی Chamber باشد.
در Heat Treatment می‌توان Type K را برای اندازه‌گیری Temperature Furnace یا Part استفاده کرد.
برای فرآیندهای دقیق، Calibration و Accuracy اهمیت زیادی دارند.
Type K در صنایع Metal Working و Heat Processing استفاده می‌شود.
کاربردها شامل:
است.
در Food Processing می‌توان Type K را برای Oven، Dryer، Cooking Equipment و Processهای حرارتی استفاده کرد.
اگر Sensor با ماده غذایی تماس مستقیم دارد، Probe باید از نظر Hygienic Design مناسب باشد.
Packaging Machineها دارای Heater Bar، Sealing Jaw و Heating Plate هستند.
Type K می‌تواند Temperature این قسمت‌ها را اندازه‌گیری کند.
Sealing Temperature روی کیفیت دوخت بسته‌بندی تأثیر مستقیم دارد.
Type K می‌تواند Feedback لازم برای Temperature Controller را فراهم کند.
Type K می‌تواند در بعضی Engine و Motor Applicationها برای اندازه‌گیری Temperature قسمت‌های مختلف استفاده شود.
در کاربردهای Motor Winding معمولاً RTD یا PTC نیز گزینه‌های رایجی هستند.
Exhaust Gas Temperature یکی از کاربردهای مهم Type K است.
Sensorهای مخصوص EGT با ساختار مقاوم در برابر Temperature و Vibration طراحی می‌شوند.
در بعضی Turbine Systemها Type K می‌تواند برای Temperature Measurement استفاده شود.
نوع Sensor باید بر اساس Temperature، Vibration و محیط انتخاب شود.
در Power Plantها Type K می‌تواند برای اندازه‌گیری Temperature تجهیزات حرارتی، Exhaust و بخش‌های مختلف Process استفاده شود.
Mineral Insulated یا MI Thermocouple یکی از ساختارهای مهم Type K است.
در این مدل Wireهای Thermocouple داخل پودر عایق معدنی فشرده قرار می‌گیرند و مجموعه داخل Sheath فلزی است.
مزایا شامل:
است.
در Grounded Junction، محل اتصال Thermocouple به Sheath فلزی متصل است.
مزایای آن:
است.
اما Electrical Isolation پایین‌تری دارد.
در Ungrounded Junction، Measuring Junction از Sheath عایق شده است.
این ساختار:
ایجاد می‌کند.
Response معمولاً کمی کندتر از Grounded است.
در Exposed Junction محل اتصال دو Wire مستقیماً در معرض محیط است.
مزیت اصلی آن Response بسیار سریع است.
اما Mechanical Protection کمتری دارد.
Grounded:
Ungrounded:
در فروش ترموکوبل تیپ K باید نوع Junction متناسب با کاربرد انتخاب شود.
Probe Diameter روی عملکرد Sensor اثر زیادی دارد.
Probe نازک:
Probe ضخیم:
Probe Length باید بر اساس محل اندازه‌گیری انتخاب شود.
Sensor باید به عمق کافی در Process قرار گیرد.
Length نامناسب می‌تواند Measurement را تحت تأثیر قرار دهد.
Sheath Material یکی از مهم‌ترین معیارها در فروش ترموکوبل تیپ K است.
مواد مختلفی مانند Stainless Steel و Inconel در مدل‌های مختلف استفاده می‌شوند.
انتخاب Material باید بر اساس:
انجام شود.
Inconel نوعی آلیاژ مقاوم در برابر Temperature و Oxidation است.
در بعضی Type Kهای High Temperature از Inconel Sheath استفاده می‌شود.
مدل و Grade دقیق باید بر اساس Process انتخاب شود.
Stainless Steel یکی از رایج‌ترین Sheathها برای Temperature Sensor است.
برای بسیاری از ماشین‌آلات و فرآیندهای عمومی گزینه مناسبی است.
در محیط‌های بسیار خورنده یا فوق‌دما باید Material دیگری بررسی شود.
Thermowell یک غلاف محافظ است که Thermocouple داخل آن قرار می‌گیرد.
Thermowell می‌تواند Sensor را در برابر:
محافظت کند.
Thermowell باعث افزایش جرم حرارتی می‌شود.
به همین دلیل Response Time می‌تواند بیشتر شود.
برای Processهای سریع باید طراحی Thermowell مناسب انتخاب شود.
Cable یکی از بخش‌های بسیار مهم Measurement System است.
برای Type K باید از Extension یا Compensating Cable سازگار استفاده شود.
استفاده از کابل نامناسب می‌تواند Measurement Error ایجاد کند.
Extension Cable از موادی با Characteristic مناسب Type K ساخته می‌شود.
این کابل برای افزایش فاصله میان Sensor و Controller استفاده می‌شود.
Compensating Cable نیز برای انتقال Signal استفاده می‌شود.
Temperature Range این کابل معمولاً محدودتر است و باید بر اساس Specification استفاده شود.
Type K دارای Polarity مشخص است.
اگر Positive و Negative برعکس وصل شوند، Reading اشتباه خواهد شد.
در Wiring باید Terminalها دقیقاً رعایت شوند.
Color Code کابل Thermocouple ممکن است بر اساس استانداردهای مختلف متفاوت باشد.
به همین دلیل نباید فقط بر اساس رنگ سیم تصمیم گرفت.
Label و Datasheet باید بررسی شوند.
ترموکوبل Temperature را نسبت به Reference Junction اندازه‌گیری می‌کند.
محل اتصال Wire Thermocouple به Copper Terminal، Reference Junction ایجاد می‌کند.
Temperature این نقطه باید در محاسبه لحاظ شود.
Temperature Controller و Thermocouple Module معمولاً دارای Cold Junction Compensation یا CJC هستند.
این سیستم Temperature Terminal را اندازه‌گیری کرده و اثر آن را در Measurement جبران می‌کند.
Type K یک Signal Millivolt تولید می‌کند.
خود Sensor مستقیماً:
تولید نمی‌کند.
برای این خروجی‌ها باید از Temperature Transmitter استفاده شود.
برای اتصال مستقیم، PLC باید Thermocouple Input Module داشته باشد.
Module باید از Type K پشتیبانی کند.
در Configuration باید ورودی روی K تنظیم شود.
بسیاری از Temperature Controllerهای صنعتی از Type K پشتیبانی می‌کنند.
Sensor مستقیماً به ورودی Thermocouple Controller متصل می‌شود.
Controller دما را نمایش داده و Heater یا Cooling System را کنترل می‌کند.
در PID Temperature Control، Type K به‌عنوان Feedback Sensor استفاده می‌شود.
Controller مقدار واقعی Temperature را با Setpoint مقایسه کرده و Output Heating را تنظیم می‌کند.
Temperature Transmitter می‌تواند Signal Type K را به 4–20mA تبدیل کند.
این روش برای انتقال Temperature در فاصله زیاد بسیار مناسب است.
ساختار سیستم می‌تواند به شکل زیر باشد:
Type K → Temperature Transmitter → 4–20mA → PLC
Transmitter باید برای Type K تنظیم شده باشد.
Signal Type K بسیار کوچک است.
بنابراین VFD، Motor، Contactor و Power Cable می‌توانند روی Measurement اثر بگذارند.
Sensor Cable باید از مسیرهای قدرت پرنویز فاصله داشته باشد.
Shielded Cable می‌تواند در بعضی سیستم‌ها Noise را کاهش دهد.
Grounding باید به‌درستی انجام شود تا Ground Loop ایجاد نشود.
Ground Loop می‌تواند باعث ایجاد Signal ناخواسته و خطای Measurement شود.
در سیستم‌های حساس، Ungrounded Thermocouple و Wiring صحیح می‌توانند به کاهش این مشکل کمک کنند.
Response Time Type K به عوامل زیر وابسته است:
برای کاربرد سریع، Sensor باید با جرم حرارتی کمتر انتخاب شود.
Accuracy Sensor به:
وابسته است.
در کاربرد دقیق فقط Sensor نباید بررسی شود و کل Measurement Chain اهمیت دارد.
Thermocouple می‌تواند در طول زمان دچار Drift شود.
Temperature بالا و Oxidation می‌توانند Characteristic فلزها را تغییر دهند.
Calibration دوره‌ای برای Processهای حساس مفید است.
Calibration با مقایسه Sensor با Temperature Reference انجام می‌شود.
در کاربردهای صنعتی حساس می‌توان Sensor را در چند نقطه دمایی بررسی کرد.
Type K در بسیاری از Oxidizing Atmosphereها عملکرد مناسبی دارد و همین یکی از مزیت‌های آن نسبت به بعضی Typeهای دیگر است.
با این حال Temperature، Sheath و طول زمان کار باید بررسی شوند.
در Reducing Atmosphere عملکرد Type K می‌تواند تحت تأثیر قرار گیرد.
در چنین شرایطی باید Protection و Sensor Type با دقت انتخاب شوند.
استفاده Type K در Vacuum بسته به Temperature و طراحی Sensor نیازمند بررسی است.
برای Vacuumهای فوق‌دما Typeهای تخصصی مانند Type C می‌توانند مناسب‌تر باشند.
Type K:
Type J:
Type N برای بهبود Stability در بعضی کاربردهای High Temperature طراحی شده است.
Type K رایج‌تر و معمولاً در دسترس‌تر است.
در کاربردهایی که Drift و High Temperature اهمیت بیشتری دارند، Type N قابل بررسی است.
Type B از Platinum-Rhodium ساخته می‌شود و برای Temperature بسیار بالاتر طراحی شده است.
Type K اقتصادی‌تر و برای کاربرد عمومی مناسب‌تر است.
Type B بیشتر برای Furnaceهای High Temperature تخصصی استفاده می‌شود.
Type C از Tungsten-Rhenium ساخته می‌شود و برای Ultra-high Temperature در Vacuum و Inert Atmosphere استفاده می‌شود.
Type K برای کاربردهای عمومی صنعتی و بسیاری از محیط‌های اکسیدکننده مناسب‌تر است.
PT100 یک RTD مقاومتی است.
Type K یک Thermocouple ولتاژی است.
PT100:
Type K:
NTC Thermistor برای Temperatureهای پایین‌تر و متوسط در HVAC، Electronics و Battery بسیار رایج است.
Type K برای کاربردهای صنعتی و Temperatureهای بالاتر طراحی شده است.
مهم‌ترین مزایای Type K عبارت‌اند از:
محدودیت‌های مهم شامل:
در فروش ترموکوبل تیپ K ابتدا Minimum و Maximum Temperature مشخص شود.
Probe Length تعیین شود.
Probe Diameter بررسی شود.
نوع Grounded، Ungrounded یا Exposed مشخص شود.
Sheath Material تعیین شود.
نوع Thread یا Flange مشخص شود.
Cable Length بررسی شود.
نوع Connector تعیین شود.
Accuracy مورد نیاز مشخص شود.
Response Time بررسی شود.
شرایط Atmosphere مشخص شوند.
PLC یا Controller باید از Type K پشتیبانی کند.
در صورت نیاز به 4–20mA، Transmitter مناسب انتخاب شود.
در فروش ترموکوبل تیپ K برای Injection Machine باید موارد زیر مشخص شوند:
برای Furnace باید:
بررسی شوند.
در EGT Application باید Sensor در برابر:
مقاومت داشته باشد.
Probe Design اهمیت بسیار زیادی دارد.
شرکت‌های مختلفی Thermocouple Type K و Temperature Sensor صنعتی تولید می‌کنند.
WIKA انواع Thermocouple Assembly صنعتی ارائه می‌کند.
JUMO در حوزه Temperature Sensor و Thermocouple محصولات متنوعی دارد.
OMEGA انواع Type K Probe، Wire و Connector تولید می‌کند.
Endress+Hauser تجهیزات Temperature Measurement برای Process Industry ارائه می‌کند.
Watlow نیز در زمینه Heater، Temperature Sensor و Control Equipment فعالیت دارد.
در فروش ترموکوبل تیپ K بهتر است برند پس از تعیین Range، Probe، Junction، Sheath و Connection انتخاب شود.
ترموکوبل تیپ K چیست؟ Type K یکی از رایج‌ترین Thermocoupleهای صنعتی است که از Chromel و Alumel ساخته می‌شود و با استفاده از Seebeck Effect یک Signal Millivolt متناسب با Temperature تولید می‌کند.
این Sensor در صنایع پلاستیک، دستگاه تزریق، Extruder، Furnace، Oven، بسته‌بندی، صنایع فلزی، نیروگاه، موتور و Exhaust کاربرد گسترده‌ای دارد.
در فروش ترموکوبل تیپ K باید Temperature Range، Probe Length، Diameter، Junction Type، Sheath Material، نوع Cable، Connection و سازگاری با PLC یا Temperature Controller بررسی شوند.
تنوع بالا، قیمت مناسب و محدوده دمایی گسترده باعث شده Type K یکی از اولین گزینه‌ها برای بسیاری از پروژه‌های Temperature Measurement صنعتی باشد.
