เทอร์โมคัปเปิล Thermocouple อาร์ทีดี RTD Pt100 THERMOCOUPLE RTD PT100
เทอร์โมคัปเปิล อาร์ทีดี PT100
เทอร์โมคัปเปิล คือ วัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิ หรือเซ็นเซอร์สำหรับวัดอุณหภูมิ โดยใช้หลักการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หรือความ
ร้อนให้สัญญานที่เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้า Thermocouple ซึ่งจะประกอบด้วย ลวดตัวนำ 2 ชนิด ที่มีความแตกต่างกันทางโครงสร้างของอะตอม เช่น
ตัวอย่างโลหะผสมที่เกิดขึ้น เช่น โครเมล (Cromel) คือ โลหะผสมของ นิกเกิ้ล 90% และ โครเมี่ยม 10% , อลูเมล (Alumel) คือ โลหะผสมของ นิกเกิ้ล
95% อลูมิเนียม 2% แมงกานิส 2% และ ซิลิคอน 1%, คอนสแตนแตน (Constantan) คือ โลหะผสมของ ทองแดง 60% และ นิกเกิ้ล 40% เป็นต้นนำมา
เชื่อมปลายทั้ง 2 เข้าด้วยกัน โดยเรียกปลายนี้ว่า จุดสำหรับทำการวัด Measuring point หรือ Hot junction(จุดวัดอุณหภูมิ) ซึ่งเป็นจุดที่ใช้วัดอุณหภูมิ และ
จะมีปลายอีกข้างหนึ่งของลวดโลหะปล่อยว่าง ซึ่งเรียกว่า Cold junction (จุดอ้างอิง) ซึ่งหากจุดวัดอุณหภูมิ และจุดอ้างอิงมีอุณหภูมิต่างกันก็จะทำให้มี
การนำกระแสในวงจรเทอร์โมคัปเปิลทั้งสองข้าง
รับสั่งทำตามแบบได้ทุกขนาด โทรสอบถามฝ่ายขาย 02-1011230-2
ID Line: ies.88 ID Line: 086-3693970
รูปแบบของเทอร์โมคัปเปิล และ อาร์ทีดี PT100
TH-01
|
TH-02
|
ชนิดของไส้ (ELEMENT) : Type K (CA), J (IC),PT100
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของสกรู : 1/4" , 5/16"
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5 ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : 400 °C
ลักษณะการใช้งาน : ขันยึดติดกับพื้นผิวที่ต๊าฟเกลียวไว้
แล้วให้เหมาะสมกับการวัด
อุณหภูมิของเหลวเพราะรั่วซึมได้
|
ชนิดของไส้ (ELEMENT) : Type K (CA), J (IC)
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของสกรู : 1/4" , 5/16"
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5 ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : 400 °C
ลักษณะการใช้งาน :ขันสกรูลงในรูหางปลา
ยึดติดกับพื้นผิว
|
TH-03
|
TH-04
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA), J (IC), T, E, Pt100W
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 5, 6.35,9.6 มม.
ความยาวปลอก : 100, 200, 300, 400, 500, 600 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Type K, J : 600 °C, Pt100 : 600 °C
ลักษณะการใช้งาน : สำหรับวัดอุณหภูมิอากาศและ
ของเหลวมีทั้งปลอกเป็น ก้านตรง (1A) และ ก้านงอ 90°
|
ชนิดของไส้ :Type K (CA), J (IC), T, E, Pt100W ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 5, 6.35,9.6 มม.
ความยาวปลอก : 100, 200, 300, 400, 500, 600 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5 ม.
ขนาดเกลียว : 1/4", 1/2", 3/4"
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Type K, J : 600 °C, Pt100 : 600 °
ลักษณะการใช้งาน : สำหรับวัดอุณหภูมิอากาศและ
ของเหลวมีทั้งปลอกเป็นก้านตรง และก้านงอ 90°
|
TH-05
|
TH-06
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA), J (IC), T, E, Pt100W
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 5, 6.35,9.6 มม.
ความยาวปลอก : 100, 200, 300, 400, 500, 600 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5 ,.........ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Type K, J : 600 °C, Pt100 : 600 °C
ลักษณะการใช้งาน : ล็อกยึดติดกับชิ้นงานด้วยเขี้ยวล็อก
และสปริงมีทั้งก้านตรง (4A)และก้านงอ90° (5A)
|
ชนิดของไส้ (ELEMENT): Type K (CA), J (IC), T, E, Pt100W
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก: Ø 5, 6.35 มม.
ความยาวปลอก :25 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5 ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด: Type K, J :400°C
ลักษณะการใช้งาน: ล็อกยึดติดกับชิ้นงานด้วยเขี้ยวล็อก
|
TH-07
|
TH-08
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA), J (IC), T, E, Pt100W
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 5, 6.35,9.5 มม.
ความยาวปลอก : 100, 200, 300, 400, 500, 600 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Type K, J : 600 °C, Pt100 : 600 °C
ลักษณะการใช้งาน : สำหรับวัดอุณหภูมิอากาศและ
ของเหลว
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA), J (IC), T, E, Pt100W
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 5, มม.
ความยาวปลอก : 25 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Type K, J : 600 °C, Pt100 : 600 °C
ลักษณะการใช้งาน : สำหรับวัดอุณหภูมิอากาศและ
ของเหลว
|
TH-09
|
TH-10
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA), J,R,S,B, Pt100W
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ชนิดของปลอก :Ceramic, Alumina ( ALsint 99.7 )
ขนาดของปลอก : Ø 10,15, มม.
ความยาวปลอก : 200, 300, 400, 500,600 - 1000 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : TCeramic = 1400 °C,
Alumina = 1700 °C
ลักษณะการใช้งาน : ใช้วัดอุณหภูมิความร้อนสูงในเตาอบ,
เตาเผา,เตาหลอม
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA),T, J,R,S,B, Pt100
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ชนิดของปลอก :Ceramic, Alumina ( ALsint 99.7 )
ขนาดของปลอก : Ø 6.35,9.5,10,15, 22 มม.
ความยาวปลอก : 200, 300, 400, 500,600 - 1000 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
ขนาดเกลียว : 1/4", 1/2", 3/4"
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Ø 6 มม. = 600 °C/ 9.5, 12.7 มม.
800 °C , Ø 22 มม. = 1000 °C
ลักษณะการใช้งาน : ใช้วัดอุณหภูมิความร้อนสูงในเตาอบ,
เตาเผา,เตาหลอม
|
TH11
|
TH12
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA),R,S,B, Pt100
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 6.35,9.5,10,15, 22 มม.
ความยาวปลอก : 200, 300, 400, 500,600 - 1000 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
ขนาดเกลียว : 1/4", 1/2", 3/4"
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Ø 6 มม. = 600 °C/ 9.5, 12.7 มม.
800 °C , Ø 22 มม. = 1000 °C
ลักษณะการใช้งาน : ใช้วัดอุณหภูมิความร้อนสูงในเตาอบ,
เตาเผา,เตาหลอม
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA),R,S,B, Pt100
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 6.35,9.5,10,15, 22 มม.
ความยาวปลอก : 200, 300, 400, 500,600 - 1000 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
ขนาดเกลียว : 1/4", 1/2", 3/4"
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Ø 6 มม. = 600 °C/ 9.5, 12.7 มม.
800 °C , Ø 22 มม. = 1000 °C
ลักษณะการใช้งาน : ใช้วัดอุณหภูมิความร้อนสูงในเตาอบ,
เตาเผา,เตาหลอม
|
TH13
|
TH14
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA),T,E,R,S,B, Pt100
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 6.35,9.5,10,15, 22 มม.
ความยาวปลอก : 200, 300, 400, 500,600, 1000 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
ขนาดเกลียว : 1/4", 1/2", 3/4"
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Ø 6 มม. = 600 °C/ 9.5, 12.7 มม.
800 °C , Ø 22 มม. = 1000 °C
ลักษณะการใช้งาน : ใช้วัดอุณหภูมิความร้อนสูงในเตาอบ,
เตาเผา,เตาหลอม
|
ชนิดของไส้ : Type K (CA),T,E,R,S,B, Pt100
ขนาดของไส้ : Ø 0.65 มม.
ขนาดของปลอก : Ø 6.35,9.5,10,15, 22 มม.
ความยาวปลอก : 200, 300, 400, 500,600, 1000 มม.
ความยาวสาย : 1, 2, 3, 4, 5,10,...... ม.
ขนาดเกลียว : 1/4", 1/2", 3/4"
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด : Ø 6 มม. = 600 °C/ 9.5, 12.7 มม.
800 °C , Ø 22 มม. = 1000 °C
ลักษณะการใช้งาน : ใช้วัดอุณหภูมิความร้อนสูงในเตาอบ,
เตาเผา,เตาหลอม
|
ตัวอย่างงานสั่งผลิตตามคำสั่งลูกค้า
เทอร์โมคัปเปิ้ล (Thermocouple) แบบมาตรฐาน
เทอร์โมคัปเปิ้ล (Thermocouple) มีหลาย Type ให้เลือก แล้วแต่ย่านอุณหภูมิและลักษณะการใช้งาน โดยความแตกต่างของแต่ละ Type นี้ เกิดจากการเลือกใช้คู่ของวัสดุ (Element) ของโลหะ ที่นำโลหะชนิดต่าง ๆ กันมาจับคู่เชื่อมเข้าด้วยกัน จะทำให้คุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิ้ลที่ได้แตกต่างกัน ไป นอกจากนี้ ได้มีการทดลองผสมโลหะต่างชนิดเข้าด้วยกัน เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะเดิมให้ดีขึ้น หรือเพื่อใช้แทนโลหะบางชนิดที่ใช้ทำอยู่เดิม เช่น แพลตินัม เนื่องจากมีราคาสูง ตัวอย่างโลหะผสมที่เกิดขึ้น เช่น โครเมล (Cromel) คือ โลหะผสมของ นิกเกิ้ล 90% และ โครเมี่ยม 10% , อลูเมล (Alumel) คือ โลหะผสมของ นิกเกิ้ล 95% อลูมิเนียม 2% แมงกานิส 2% และ ซิลิคอน 1%, คอนสแตนแตน (Constantan) คือ โลหะผสมของ ทองแดง 60% และ นิกเกิ้ล 40% เป็นต้น
การ ใช้งานเทอร์โมคัปเปิ้ล ควรเลือกใช้ให้ถูกต้องและเหมาะสมกับงานนั้น ๆ โดยสิ่งที่ควรพิจารณามีหลายข้อ เช่น ค่าอุณหภูมิสูงสุดที่ใช้งาน, ราคา , ความกัดกร่อนของสารที่เทอร์โมคัปเปิ้ลสัมผัส, ต้องใช้ Thermowell หรือไม่ , ลักษณะบรรยากาศที่เป็น Oxidizing, Reducing, Inert หรือ Vacuum เป็นต้น
ตารางแสดงคุณสมบัติเปรียบเทียบเทอร์โมคัปเปิ้ล (Thermocouple) แบบมาตรฐาน Type ต่าง ๆ
Type |
ส่วนผสม |
ย่านอุณหภูมิใช้งาน |
แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ได้
mV |
◦C |
◦F |
B
R
S
J
K
T
E |
แพลทินัม - 30% โรเดียม
แพลทินัม - 6% โรเดียม
แพลทินัม - 13% โรเดียม
แพลทินัม
แพลทินัม-10% โรเดียม
แพลทินัม
เหล็ก/คอนสแตนแตน
โครเมล/อะลูเมล
ทองแดง/คอนสแตนแตน
โครเมล/คอนสแตนแตน
|
0 ถึง 1820
-50 ถึง 1768
-50 ถึง 1768
-210 ถึง 760
-270 ถึง 1372
-270 ถึง 400
-270 ถึง 1000
|
32 ถึง 3310
-60 ถึง 3210
-60 ถึง 3210
-350 ถึง 1400
-450 ถึง 2500
- 450 ถึง 750
- 450 ถึง 1830
|
0 ถึง 13.814
-02.26 ถึง 21.108
-0.236 ถึง 18.698
-8.096 ถึง 42.922
-6.458 ถึง 54.875
-6.258 ถึง 20.865
-9.835 ถึง 76.358 |
- แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ได้จากการเปรียบเทียบอุณหภูมิที่วัดกับจุดเยือกแข็งของน้ำ
|
ตารางแสดงสภาวะแวดล้อมในการใช้งานเทอร์โมคัปเปิ้ลแบบมาตรฐานโดยไม่ต้องใช้ Protecting Tube
ความเหมาะสมในการใช้งาน
|
TC
Type |
บรรยากาศ
Oxidizing |
บรรยากาศ
Reducing |
บรรยากาศ
Inert |
Vacuum |
บรรยากาศ
Sulferous |
อุณหภูมิ
< 0-◦C |
มีไอของโลหะ |
B |
ได้ |
ไม่ได้ |
ได้ |
ได้ในช่วงสั้น ๆ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
R |
ได้ |
ไม่ได้ |
ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
S |
ได้ |
ไม่ได้ |
ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
J |
ได้ |
ได้ |
ได้ |
ได้ |
ไม่ได้ถ้า > 500 ◦C |
ไม่ได้ |
ได้ |
K |
ได้* |
ไม่ได้ |
ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
ได้ |
ได้ |
T# |
ได้ |
ได้ |
ได้ |
ได้ |
ไม่ได้ |
ได้ |
ได้ |
E |
ได้ |
ไม่ได้ |
ได้ |
ไม่ได้ |
ไม่ได้ |
ได้ |
ได้ |
* ใช้งานได้ดีกว่าแบบ E,J และ T เมื่ออุณหภูมิ > 550 ◦Cโดยเฉพาะกับอุณหภูมิ < 0 ◦C
Oxidizing : กระบวนการทางเคมีที่ดึงออกซิเจนจากภายนอกเข้าไปทำปฏิกิริยากับสารนั้น
Reducing : กระบวนการทางเคมีที่ออกซิเจนถูกดึงออกจากสารนั้นเพื่อไปทำปฏิกิริยากับสารภายนอก
Vacuum : ค่าความดันที่ต่ำกว่าบรรยากาศจนถึงสภาวะสูญญากาศ
Inert : สภาวะเฉื่อยที่ไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี
|
Table 2 — ประเภทเทอร์โมคัปเปิลยอดนิยม
ประเภทเทอร์โมคัปเปิล |
ช่วงโดยรวม |
ความแม่นยำโดยทั่วไป
* |
ความคิดเห็น |
Type B
(Platinum/Rhodium) |
100 to 1800 |
5 °C (at 1000°C) |
เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิที่สูง เทอร์โมคัปเปิลชนิด B ให้เอาต์พุตเท่ากันอย่างผิดปกติที่ 0 °C และ 42 °C ทำให้ไม่มีประโยชน์ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 50 °C |
Type E
(Chromel / Constantan) |
-200 to 900 |
1.7 °C |
ประเภท E มีเอาต์พุตสูง (68 µV/°C) ซึ่งทำให้เหมาะสมกับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ (ไครโอเจนิก) คุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งคือไม่เป็นแม่เหล็ก |
Type J
(Iron / Constantan) |
-40 to 760 |
2.2 °C |
ช่วงที่จำกัดทำให้ประเภท J ได้รับความนิยมน้อยกว่าประเภท K ไม่ควรใช้ประเภท J ที่อุณหภูมิสูงกว่า 760°C เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางแม่เหล็กอย่างกะทันหัน จะทำให้เกิดการดีไลเบรตอย่างถาวร |
Type K
(Chromel / Alumel) |
-200 to 1300 |
2.2 °C |
Type K คือเทอร์โมคัปเปิ้ล 'วัตถุประสงค์ทั่วไป' มีต้นทุนต่ำและเป็นที่นิยม ความไวประมาณ 41 µV/°C ใช้ประเภท K เว้นแต่คุณจะมีเหตุผลที่ดีที่จะไม่ทำ |
Type N
(Nicrosil / Nisil) |
-200 to 1300 |
2.2 °C |
ความเสถียรสูงและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงทำให้ประเภท N เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิที่สูง โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายสำหรับประเภทแพลตตินัม (B,R,S) ออกแบบให้เป็นประเภท K ที่ 'ปรับปรุงแล้ว' และกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ |
Type R
(Platinum / Rhodium) |
-50 to 1760 |
1.5 °C |
เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิสูงถึง 1600 °C ความไวต่ำ (10 µV/°C) และต้นทุนสูง ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป |
Type S
(Platinum / Rhodium) |
-50 to 1760 |
1.5 °C |
เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิสูงถึง 1600 °C ความไวต่ำ (10 µV/°C) และต้นทุนสูง ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป เนื่องจากมีความเสถียรสูง ประเภท S จึงถูกใช้เป็นมาตรฐานในการสอบเทียบจุดหลอมเหลวของทองคำ (1,064.43 °C) |
Type T
(Copper / Constantan) |
-200 to 400 |
1 °C |
ความแม่นยำสูงสุดของเทอร์โมคัปเปิลทั่วไป มักใช้สำหรับการตรวจสอบอาหารและการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม |
THERMOCOUPLE
เทอร์โมคัปเปิลเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยตัวนำที่แตกต่างกันสองตัว (โดยปกติจะเป็นโลหะผสม) ซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนของความแตกต่าง
ของอุณหภูมิระหว่างปลายทั้งสองข้างของตัวนำทั้งสอง เทอร์โมคัปเปิลเป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดและควบคุม
และยังสามารถใช้เพื่อแปลงการไล่ระดับอุณหภูมิเป็นไฟฟ้าอีกด้วย มีราคาไม่แพง ใช้แทนกันได้ มีขั้วต่อมาตรฐาน และสามารถวัดอุณหภูมิได้หลากหลาย
ตรงกันข้ามกับวิธีการวัดอุณหภูมิอื่นๆ ส่วนใหญ่ เทอร์โมคัปเปิลใช้พลังงานในตัวและไม่ต้องการการกระตุ้นจากภายนอก ข้อจำกัดหลักของเทอร์โมคัปเปิลคือความถูกต้องแม่นยำ
และข้อผิดพลาดของระบบที่น้อยกว่า 1 องศาเซลเซียส (C) อาจเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผลสำเร็จ
จุดเชื่อมต่อของโลหะที่ไม่เหมือนกันจะทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิ เทอร์โมคัปเปิลสำหรับการวัดอุณหภูมิในทางปฏิบัติคือจุดเชื่อมต่อ
ของโลหะผสมจำเพาะซึ่งมีความสัมพันธ์ที่คาดการณ์และ ทำซ้ำได้ระหว่างอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้า โลหะผสมต่างกันใช้สำหรับช่วงอุณหภูมิที่ต่างกัน
คุณสมบัติเช่นความต้านทานต่อการกัดกร่อนอาจมีความสำคัญเช่นกันเมื่อเลือกประเภทของเทอร์โมคัปเปิล ในกรณีที่จุดวัดอยู่ห่างจากเครื่องมือวัด
การเชื่อมต่อระดับกลางสามารถทำได้โดยใช้สายต่อซึ่งมีราคาถูกกว่าวัสดุที่ใช้สร้างเซ็นเซอร์ โดยปกติแล้วเทอร์โมคัปเปิลจะถูกทำให้เป็นมาตรฐาน
โดยมีอุณหภูมิอ้างอิง 0 องศาเซลเซียส เครื่องมือในทางปฏิบัติใช้วิธีการอิเล็กทรอนิกส์ของการชดเชย จุดเชื่อมต่อเย็นเพื่อปรับอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงที่
ขั้วต่อเครื่องมือ เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ยังสามารถชดเชยคุณลักษณะที่แตกต่างกัน ของเทอร์โมคัปเปิลได้ ดังนั้นจึงปรับปรุงความแม่นยำและความแม่นยำในการวัด
เทอร์โมคัปเปิลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม การใช้งานรวมถึงการวัดอุณหภูมิสำหรับเตาเผา
ไอเสียจากกังหันก๊าซ เครื่องยนต์ดีเซล และกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ
ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิ
สำหรับโลหะทั่วไปที่ใช้ในเทอร์โมคัปเปิล แรงดันเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิ (ΔT)ในช่วงอุณหภูมิที่มีขอบเขต สำหรับการวัดที่แม่นยำหรือการวัดนอกช่วงอุณหภูมิเชิงเส้น ต้องแก้ไขความไม่เชิงเส้น ความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นระหว่างความแตกต่างของอุณหภูมิ (ΔT) และแรงดันเอาต์พุต (mV) ของเทอร์โมคัปเปิลสามารถประมาณได้
ค่าสัมประสิทธิ์ a ถูกกำหนดไว้สำหรับ n ตั้งแต่ 0 ถึงระหว่าง 5 ถึง 13 ขึ้นอยู่กับโลหะ ในบางกรณีจะได้ความแม่นยำที่ดีขึ้นเมื่อใช้เงื่อนไขที่ไม่ใช่พหุนามเพิ่มเติม
ฐานข้อมูลแรงดันไฟฟ้าเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ และค่าสัมประสิทธิ์สำหรับการคำนวณอุณหภูมิจากแรงดันไฟฟ้า
และในทางกลับกันสำหรับเทอร์โมคัปเปิลหลายประเภทมีให้ทางออนไลน์ในอุปกรณ์สมัยใหม่ สมการมักจะถูกนำมาใช้ในตัวควบคุมดิจิทัล
หรือจัดเก็บไว้ในตารางการค้นหา อุปกรณ์รุ่นเก่าใช้วงจรแอนะล็อกการประมาณเชิงเส้นแบบรายชิ้นเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของการแก้ไขพหุนาม
การชดเชยจุดเชื่อมต่อความเย็น
เทอร์โมคัปเปิลจะวัดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดสองจุด ไม่ใช่อุณหภูมิสัมบูรณ์ ในการวัดอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อจุดใดจุดหนึ่ง(โดยปกติคือจุดเชื่อมต่อความเย็น)จะถูกคงไว้ที่อุณหภูมิอ้างอิงที่ทราบและจุดเชื่อมต่ออีกจุดนั้นจะอยู่ที่อุณหภูมิที่จะตรวจจับได้
การมีจุดเชื่อมต่อของอุณหภูมิที่ทราบ แม้จะมีประโยชน์สำหรับการสอบเทียบในห้องปฏิบัติการ แต่ก็ไม่สะดวกสำหรับการใช้งานการวัดและการควบคุมส่วนใหญ่
แต่จะรวมจุดต่อความเย็นเทียมโดยใช้อุปกรณ์ที่ไวต่อความร้อน เช่น เทอร์มิสเตอร์หรือไดโอด เพื่อวัดอุณหภูมิของการเชื่อมต่ออินพุตที่เครื่องมือ
โดยจะต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อลดการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างขั้วต่อให้เหลือน้อยที่สุด ดังนั้นจึงสามารถจำลองแรงดันไฟฟ้าจากจุดเชื่อมต่อเย็นที่รู้จักได้
และนำการแก้ไขที่เหมาะสมไปใช้ สิ่งนี้เรียกว่าการชดเชยจุดเชื่อมต่อความเย็น วงจรรวมบางตัว เช่น LT1025 (จากเทคโนโลยีเชิงเส้น)
ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งออกแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการชดเชยตามประเภทเทอร์โมคัปเปิลและอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเย็น
ชนิดของเทอร์โมคัปเปิล Type
การผสมโลหะผสมบางชนิดได้รับความนิยมตามมาตรฐานอุตสาหกรรม การเลือกส่วนผสมจะพิจารณาจากต้นทุน ความพร้อมใช้งาน ความสะดวก จุดหลอมเหลว
คุณสมบัติทางเคมี ความเสถียร และผลผลิต ประเภทต่างๆ เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยปกติจะเลือกตามช่วงอุณหภูมิและความไวที่ต้องการ
เทอร์โมคัปเปิลที่มีความไวต่ำ (ประเภท B, R และ S) มีความละเอียดต่ำกว่าตามลำดับ เกณฑ์การคัดเลือกอื่นๆ ได้แก่ ความเฉื่อยของวัสดุเทอร์โมคัปเปิล
และไม่ว่าจะเป็นแม่เหล็กหรือไม่ก็ตาม ประเภทเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานแสดงอยู่ด้านล่างโดยให้ขั้วบวกเป็นอันดับแรก ตามด้วยขั้วลบ
K
ประเภท K (โครเมล {นิกเกิล 90 เปอร์เซ็นต์และโครเมียม 10 เปอร์เซ็นต์} – อลูเมล {นิกเกิล 95%, แมงกานีส 2%, อลูมิเนียม 2% และซิลิคอน 1%}) เป็นเทอร์โมคัปเปิลวัตถุประสงค์ทั่วไปที่พบบ่อยที่สุดโดยมีความไวประมาณ 41 µV/°C , โครเมลเป็นบวกสัมพันธ์กับอลูเมล[7] มีราคาไม่แพง และมีโพรบหลากหลายให้เลือกใช้งานในช่วง -200 °C ถึง +1350 °C / -328 °F ถึง +2462 °F ประเภท K ได้รับการระบุในช่วงเวลาที่โลหะวิทยามีความก้าวหน้าน้อยกว่าในปัจจุบัน และผลที่ตามมาคือคุณลักษณะอาจแตกต่างกันมากระหว่างตัวอย่างต่างๆนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหนึ่งของโลหะซึ่งเป็นแม่เหล็ก คุณลักษณะของเทอร์โมคัปเปิลที่ทำด้วยวัสดุแม่เหล็กคือ เทอร์โมคัปเปิลจะมีการเบี่ยงเบนเอาต์พุตเมื่อวัสดุถึงจุดกูรี สิ่งนี้เกิดขึ้นกับเทอร์โมคัปเปิลประเภท K ที่อุณหภูมิประมาณ 350 °C
E
ประเภท E (โครเมล–คอนสแตนตัน)[5] มีเอาต์พุตสูง (68 µV/°C) ซึ่งทำให้เหมาะสมอย่างยิ่งกับการใช้งานแบบแช่แข็ง นอกจากนี้ยังไม่ใช่แม่เหล็ก
J
ประเภท J (เหล็ก–คอนสแตนตัน) มีช่วงที่จำกัดมากกว่าประเภท K (-40 ถึง +750 °C) แต่มีความไวสูงกว่าประมาณ 55 µV/°C[2] จุดกูรีของเหล็ก (770 °C)[8] ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในลักษณะเฉพาะ ซึ่งเป็นตัวกำหนดขีดจำกัดอุณหภูมิด้านบน
Platinum types B, R, and S
เทอร์โมคัปเปิลประเภท B, R และ S ใช้แพลทินัมหรือโลหะผสมแพลทินัม-โรเดียมสำหรับตัวนำแต่ละตัว เทอร์โมคัปเปิลเหล่านี้เป็นหนึ่งในเทอร์โมคัปเปิลที่เสถียรที่สุด แต่มีความไวต่ำกว่าประเภทอื่นๆ ประมาณ 10 µV/°C เทอร์โมคัปเปิลประเภท B, R และ S มักใช้สำหรับการวัดอุณหภูมิที่สูงเท่านั้น เนื่องจากมีต้นทุนสูงและความไวต่ำ
B
เทอร์โมคัปเปิลประเภท B ใช้โลหะผสมระหว่างแพลตทินัมและโรเดียมสำหรับ มีอัตราส่วนผลมของโรเดียม 30% ในขณะที่อีกตัวมีโรเดียม 6% เทอร์โมคัปเปิ้ลเหล่านี้เหมาะสำหรับ
การใช้งานที่อุณหภูมิสูงถึง 1800 องศาเซลเซียส เทอร์โมคัปเปิลประเภท B ให้เอาต์พุตเท่ากันที่ 0 องศา และ 42 องศา โดยจำกัดการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 50 °C
R
เทอร์โมคัปเปิลประเภท R สามารถใช้กับงานที่อุณหภูมิสูงเกิน 1000 องศาเซลเซียสได้ดี ใช้โลหะผสมแพลตตินัม และ โรเดียม ที่มีโรเดียม 13% สำหรับตัวนำหนึ่ง
และแพลตตินัมบริสุทธิ์สำหรับตัวนำอีกตัว เทอร์โมคัปเปิลประเภท R ใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงสุดถึง 1,600 องศาเซลเซียส
S
เทอร์โมคัปเปิลชนิด type S สร้างขึ้นโดยใช้ลวดหนึ่งเส้นที่ทำจากแพลตตินัม 90% และโรเดียม 10% เป็นขั้วบวก + และลวดเส้นที่สองที่ทำจากแพลตตินัม 100% ขั้วลบ - เหมือนกันกับเทอร์โมคัปเปิล type R ซึ่งใช้กับงานที่มีอุณหภูมิสูงๆได้ดี เทอร์โมคัปเปิลประเภท S ใช้งานได้ถึง 1,600 °C โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประเภท S
ใช้เป็นมาตรฐานในการสอบเทียบสำหรับจุดหลอมเหลวของทองคำ (1,064.43 °C)
T
เทอร์โมคัปเปิล type T เป็นเทอร์โมคัปเปิลที่ เหมาะสำหรับการวัดในช่วง -200 ถึง 350 °C มักใช้เป็นการวัดค่าเชิงอนุพันธ์มีความคลาดเคลื่อนต่ำ ใช้วัดอุณหภูมิได้ดีเยี่ยม เนื่องจากมีเพียงสายทองแดงเท่านั้นที่สัมผัสกับหัววัด จึงไม่มีการเปลี่ยนแปลงลักษณะอย่างกะทันหัน เทอร์โมคัปเปิลชนิด T มีความไวประมาณ 43 µV/°C
C
เทอร์โมคัปเปิลชนิด type C มีส่วนประกอบของทังสเตน 5% และรีเนียม – ทังสเตน 26% เหมาะสำหรับการวัดในช่วง 0 °C ถึง 2320 °C เทอร์โมคัปเปิลนี้เหมาะสำหรับ
เตาสูญญากาศที่อุณหภูมิสูงมาก ห้ามใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 260 °C
M
เทอร์โมคัปเปิลชนิด type M ใช้โลหะผสมนิกเกิลสำหรับลวดแต่ละเส้น ลวดบวก (20 Alloy) มีโมลิบดีนัม 18% ในขณะที่ลวดลบ (19 Alloy) มีโคบอลต์ 0.8%
เทอร์โมคัปเปิลเหล่านี้ใช้ในเตาสูญญากาศด้วยเหตุผลเดียวกับที่ใช้กับชนิด C อุณหภูมิสูงสุดจำกัดอยู่ที่ 1,400 °C ซึ่งใช้กันน้อยกว่าชนิดอื่น
ตารางด้านล่างอธิบายคุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิลหลายประเภท ภายในคอลัมน์ค่าความคลาดเคลื่อน T แสดงถึงอุณหภูมิของรอยต่อร้อนเป็นองศา เซลเซียส ตัวอย่างเช่น เทอร์โมคัปเปิลที่มีค่าความคลาดเคลื่อน ±0.0025×T จะมีค่าความคลาดเคลื่อน ±2.5 °C ที่ 1,000 °C
Type |
Temperature range °C (continuous) |
Temperature range °C (short term) |
Tolerance class one (°C) |
Tolerance class two (°C) |
IEC Color code |
BS Color code |
ANSI Color code |
K |
0 to +1100 |
−180 to +1300 |
±1.5 between −40 °C and 375 °C
±0.004×T between 375 °C and 1000 °C |
±2.5 between −40 °C and 333 °C
±0.0075×T between 333 °C and 1200 °C |
|
|
|
J |
0 to +750 |
−180 to +800 |
±1.5 between −40 °C and 375 °C
±0.004×T between 375 °C and 750 °C |
±2.5 between −40 °C and 333 °C
±0.0075×T between 333 °C and 750 °C |
|
|
|
N |
0 to +1100 |
−270 to +1300 |
±1.5 between −40 °C and 375 °C
±0.004×T between 375 °C and 1000 °C |
±2.5 between −40 °C and 333 °C
±0.0075×T between 333 °C and 1200 °C |
|
|
|
R |
0 to +1600 |
−50 to +1700 |
±1.0 between 0 °C and 1100 °C
±[1 + 0.003×(T − 1100)] between 1100 °C and 1600 °C |
±1.5 between 0 °C and 600 °C
±0.0025×T between 600 °C and 1600 °C |
|
|
Not defined. |
S |
0 to 1600 |
−50 to +1750 |
±1.0 between 0 °C and 1100 °C
±[1 + 0.003×(T − 1100)] between 1100 °C and 1600 °C |
±1.5 between 0 °C and 600 °C
±0.0025×T between 600 °C and 1600 °C |
|
|
Not defined. |
B |
+200 to +1700 |
0 to +1820 |
Not Available |
±0.0025×T between 600 °C and 1700 °C |
No standard use copper wire |
No standard use copper wire |
Not defined. |
T |
−185 to +300 |
−250 to +400 |
±0.5 between −40 °C and 125 °C
±0.004×T between 125 °C and 350 °C |
±1.0 between −40 °C and 133 °C
±0.0075×T between 133 °C and 350 °C |
|
|
|
E |
0 to +800 |
−40 to +900 |
±1.5 between −40 °C and 375 °C
±0.004×T between 375 °C and 800 °C |
±2.5 between −40 °C and 333 °C
±0.0075×T between 333 °C and 900 °C |
|
|
|
Chromel/AuFe |
−272 to +300 |
n/a |
Reproducibility 0.2% of the voltage; each sensor needs individual calibration. |
ขอขอบคุณข้อมูลจาก en.wikipedia.org
N
เทอร์โมคัปเปิลชนิด type N มีส่วนประกอบของ นิกเกิล-โครเมียม-ซิลิกอน/นิกเกิล-ซิลิกอน เหมาะสำหรับการใช้งานในช่วง -270 °C ถึง 1,300 °C เนื่องจากมีความ
เสถียรและทนต่อการออกซิเดชัน (ออกซิเดชัน Oxidation ปฏิกิริยาออกซิเดชัน oxidation reaction ในความหมายทั่วไปหมายถึงการที่สาร สูญเสียอิเล็กตรอนออกไป
จากตัวสารนั่นเอง ทางเคมีอนินทรีย์ inorganic chemistry เมื่ออะตอม ใดถูกออกซิไดส์จะเห็นได้ชัดว่าสารนั้นสูญเสียอิเล็กตรอนไปโดยดูค่าเลขออกซิเดชัน (oxidation
number) ว่าเป็นบวกมากขึ้น เช่น Fe** Fe3 + e")ความไวอยู่ที่ประมาณ 39 µV/°C ที่อุณหภูมิ 900 °C ซึ่งต่ำกว่าชนิด K เล็กน้อย
|