بقلم تينا / 2019 / 2019 2019 月月2019月2019日
يستخدم سلك أو كابل المزدوجة الحرارية داخل المزدوجة الحرارية التي تستشعر درجة الحرارة باستخدام نقطة تعويض الوصلة الباردة. يُستخدم سلك المزدوجة الحرارية للتحكم في الأجهزة ولبناء نقطة الاستشعار في المزدوجة الحرارية ويُصنع من معدنين غير متشابهين.
كابل ثيرموكوبلات حرارية مقولبة
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الطول القابل للاستخدام للمزدوجة الحرارية. والعاملان الرئيسيان اللذان يؤثران على الطول القابل للاستخدام لسلك المزدوجة الحرارية هما المقاومة الكلية للحلقة والضوضاء الكهربائية.
تصنع أسلاك المزدوجة الحرارية من مواد موصلات مختلفة. ولهذا السبب، تختلف المقاومة الكلية للحلقة باختلاف نوع السلك وقطره وطوله. ومع ذلك، فإن الهدف الرئيسي لطول سلك المزدوجة الحرارية القابل للاستخدام هو الحفاظ على مقاومة الحلقة أقل من 100 أوم.
مع العامل الآخر، كلما زاد طول السلك، زادت احتمالات تأثره بالضوضاء الكهربائية/المشعة. ومن ثم سيؤثر هذا الطول الطويل للسلك على أداء السلك. وعلى هذا النحو يوصى بألا يقل طول السلك الحراري القابل للاستخدام عن 10 أقدام أو يتجاوزه.
وفي حالة تمديد السلك، يوصى باستخدام درع لتقليل تداخل الضوضاء إلى مستوى مقبول. ولهذا الغرض، يمكن استخدام سلك معدني فوق شريحة أو سلك محمي ملتوي. وفي الوقت نفسه تجنب تشغيل الأسلاك بالقرب من المناطق الحساسة مثل المحركات وأسلاك الطاقة.
إجمالاً، الهدف الموصى به لطول السلك القابل للاستخدام هو تقليل طول السلك إلى أقل من 100 قدم بسلك 20 AWG أو أكثر سمكًا في منطقة خالية من التداخل الكهرومغناطيسي. والآن بعد تحديد الأطوال الموصى بها، دعونا ندخل في أنواع الأسلاك المزدوجة الحرارية المتاحة وكيفية اختلافها.
هناك العديد من الأنواع المختلفة من المزدوجات الحرارية المتوفرة لتناسب تطبيقات القياس المختلفة مثل التطبيقات الصناعية والعلمية ودرجة حرارة الطعام والأبحاث الطبية وما إلى ذلك. في الواقع، إن الأنواع المختلفة من أسلاك المزدوجات الحرارية هي التي تمكّن المزدوجات الحرارية من ملاءمة التطبيقات المختلفة.
ولفهم هذا الأمر بشكل أفضل، يتم سرد أنواع الأسلاك المزدوجة الحرارية أدناه مع ذكر القطب الموجب أولاً، يليه القطب السالب.
مصنوعة من الكروميل (سبيكة النيكل والكروم) / الألوميل (سبيكة النيكل والألومنيوم)، أسلاك المزدوجة الحرارية من النوع K هي الأكثر استخدامًا للأغراض العامة. ويتراوح نطاق درجة حرارتها من -200 درجة مئوية إلى +1200 درجة مئوية وحساسيتها 41 ميكروفولت/درجة مئوية. كما أنها غير مكلفة نسبيًا مقارنة بالأنواع الأخرى من الأسلاك المزدوجة الحرارية.
سلك مزدوج حراري مضفر من الألياف الزجاجية من النوع K
السلك المزدوج الحراري من النوع E مصنوع من الكروميل/كونستانتان (سبيكة نحاس-نيكل)، ويتميز بحساسية عالية تبلغ (68 ميكروفولت/ درجة مئوية). هذا النوع مناسب تمامًا للاستخدامات المبردة (تلك التي يجب أن تتعامل مع درجة حرارة منخفضة جدًا). تشمل الاستخدامات المبردة حفظ الأغذية ووقود الصواريخ ونقل الغازات المسالة وما إلى ذلك.
مصنوع من الحديد/كونستانتان، ويستخدم هذا النوع في المعدات القديمة التي تجد صعوبة في قبول المزدوجات الحرارية الحديثة. وله نطاق درجة حرارة محدود يتراوح من -40 إلى +750 درجة مئوية مع حساسية تبلغ حوالي 52 ميكروفولت/درجة مئوية. هذا النوع عند استخدامه أعلى من 760 درجة مئوية يمكن أن يتسبب في عدم المعايرة الدائمة ويمكن أن يمنع استخدامه في بعض التطبيقات.
سلك مزدوج حراري من النوع J
مصنوعة من النيكروسيل (سبيكة النيكل والكروم والسيليكون) / نيسيل (سبيكة النيكل والسيليكون، ويتميز هذا النوع بثبات عالٍ ومقاومة للأكسدة في درجات الحرارة العالية. وهذا يجعل النوع N مناسبًا لقياسات درجات الحرارة العالية. يمكن أن يرتفع نطاق درجة حرارتها فوق 1200 درجة مئوية مع حساسية تبلغ حوالي 39 ميكروفولت/درجة مئوية عند 900 درجة مئوية.
سلك مزدوج حراري من النوع N
النوع T مصنوع من النحاس / كونستانتان، ويتراوح نطاق درجة حرارته بين -200 و350 درجة مئوية مع حساسية تبلغ 43 ميكروفولت/ درجة مئوية. كل من الموصلات في النوع T غير مغناطيسية. ولهذا السبب، يعد النوع T خيارًا مثاليًا للتطبيقات مثل المولدات الكهربائية التي تحتوي على مجالات مغناطيسية قوية.
سلك مزدوج حراري من النوع T
مصنوعة من البلاتين 30% الروديوم البلاتيني / الروديوم البلاتيني 6% الروديوم، الأسلاك المزدوجة الحرارية من النوع B مناسبة لقياسات درجات الحرارة العالية حتى 1800 درجة مئوية. نظرًا لمنحنى درجة الحرارة والجهد، أعطت أسلاك المزدوجة الحرارية من النوع B خرجها عند 0 درجة مئوية و42 درجة مئوية.
أسلاك مزدوجة حرارية من النوع R مصنوعة من البلاتين 13% الروديوم/البلاتين، وهي مناسبة أيضًا لقياسات درجات الحرارة العالية حتى 1600 درجة مئوية. ومع ذلك، فهي باهظة الثمن وذات حساسية منخفضة تبلغ حوالي 10 ميكروفولت/درجة مئوية. وهذا يجعلها غير مناسبة للاستخدام للأغراض العامة.
النوع S مصنوع من البلاتين 10% الروديوم/البلاتين، وهو مناسب أيضًا لقياسات درجات الحرارة العالية حتى 1600 درجة مئوية. مثل النوع R، يتميز النوع S أيضًا بحساسية منخفضة تبلغ حوالي 10 ميكروفولت/درجة مئوية وهو غير مناسب للاستخدام للأغراض العامة. ومع ذلك، يُستخدم النوع S كما هو مستخدم كمعيار للمعايرة لنقطة انصهار الذهب (1064.43 درجة مئوية)، بسبب ثباته العالي.
النوع C مصنوع من التنجستن 5% الرينيوم / التنجستن 26% الرينيوم، ويتراوح نطاق درجة الحرارة من 32 إلى 4208 درجة فهرنهايت (من 0 إلى 2320 درجة مئوية). النوع T مناسب للغاية لقياسات درجات الحرارة العالية مثل أفران التفريغ في درجات حرارة عالية للغاية. ومع ذلك، يجب عدم استخدام النوع C أبدًا حول الأكسجين في درجات حرارة أعلى من 500 درجة فهرنهايت.
مصنوعة من سبيكة النيكل 19 / سبيكة النيكل والموليبدينوم 20، مع درجة حرارة محدودة تصل إلى 2500 درجة فهرنهايت (~1400 درجة مئوية). هذا النوع مناسب للاستخدام في أفران التفريغ.
من الواضح أن أنواع أسلاك المزدوجة الحرارية تحدد بشكل مباشر قدرة وأداء المزدوجة الحرارية. وبعبارة بسيطة، يحدد نوع سلك المزدوجة الحرارية مدى قدرة المزدوجة الحرارية على قياس درجة الحرارة وفقًا لتوقعاتك.
وخلاصة القول، دعونا نلقي نظرة على بعض استخدامات أسلاك المزدوجات الحرارية.
كما قلنا تستخدم مستشعرات المزدوجة الحرارية لقياس درجة الحرارة في بيئات مختلفة. لذلك من المهم أن يفهم المهندس الاختلافات بين هذه الأسلاك المزدوجة الحرارية وخصائصها بشكل مناسب.
السلك وحده هو الذي يحدد مدى فعالية استخدام المستشعر لقياس درجة الحرارة. في الواقع، إن السلك والمادة المصنوع منها هي التي تمنح المستشعر القدرة على استخدامه بشكل مناسب في بيئات مختلفة.
من وجهة نظر واحدة، فإن استخدامات مستشعرات المزدوجة الحرارية هي استخدامات أسلاك المزدوجة الحرارية مباشرة. وذلك لأن أسلاك المزدوجات الحرارية هي العنصر الأساسي الذي يمكِّن مستشعر المزدوجة الحرارية من العمل بالطريقة التي تعمل بها.
ومع ذلك، تُستخدم أسلاك المزدوجات الحرارية على وجه التحديد في العديد من التطبيقات الصناعية والعلمية وتطبيقات تصنيع المعدات الأصلية. كما أنها تُستخدم في جميع الأسواق الصناعية مثل توليد الطاقة والنفط/الغاز والأدوية والتكنولوجيا الحيوية والأسمنت والورق واللب، إلخ. تُستخدم الأسلاك الحرارية المزدوجة أيضًا في الأجهزة اليومية مثل المحامص والمواقد والأفران.
لذا تستمر أسلاك المزدوجات الحرارية في تقديم العديد من الاستخدامات بدءًا من تطبيقات العمل وحتى تطبيقات الحياة اليومية. وقد سهلت هذه الأسلاك أيضًا استخدام أجهزة الاستشعار، وذلك بشكل أساسي من خلال مطابقة أنواع مختلفة من الأسلاك لتناسب الحاجة أو التوقع على أفضل وجه.
نأمل أن يكون هذا قد قدم نظرة عامة جيدة عن الأسلاك المزدوجة الحرارية. إذا كانت لديك أي أسئلة حول أسلاك المزدوجات الحرارية وأنواعها واستخداماتها، أو إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في أي شيء يتعلق بمشاريع القولبة بالحقن التي تفكر فيها، فيرجى اتصل بنا لمزيد من المساعدة والمعلومات