2025-08-05
في عالم الأجهزة الصناعية ، وقفت عدد قليل من الأجهزة لاختبار الوقت مثلالمزدوجات الحرارية. أصبحت هذه المستشعرات المدمجة والقوية العمود الفقري لقياس درجة الحرارة عبر عدد لا يحصى من الصناعات ، من تصنيع الصلب إلى هندسة الفضاء. ولكن ما الذي يجعلهم بالضبط لا يمكن الاستغناء عنه؟ سوف يستكشف هذا الدليل المتعمق العلم وراء المزدوجات الحرارية ، وتطبيقاتها المتنوعة ، ومعلمات الأداء الحرجة ، ومعالجة الأسئلة الشائعة-مما يؤدي إلى تمييز اختيارها لمراقبة درجة الحرارة الدقيقة حتى في أقسى البيئات.
مبدأ العمل
في جوهرها ، تعمل المزدوجات الحرارية على تأثير SEEBECK - وهي ظاهرة اكتشفت في عام 1821 ، حيث تولد اثنان من المعادن المتباينة في تقاطعين جهدًا يتناسب مع اختلاف درجة الحرارة بينهما. عندما يتعرض أحد الوصلات ("الوصل الساخن") إلى درجة الحرارة التي يتم قياسها ويظل الآخر ("الوصل البارد") عند درجة حرارة مرجعية معروفة ، يمكن تحويل الجهد الناتج إلى قراءة دقيقة لدرجة الحرارة.
يزيل هذا التصميم البسيط والرائع الحاجة إلى مصادر الطاقة الخارجية ، مما يجعل المزدوج الحراري موثوقًا بطبيعته في المواقع النائية أو الخطرة. على عكس أجهزة الاستشعار القائمة على المقاومة (RTDs) ، تنبع متانتها في الظروف القاسية من الحد الأدنى من الأجزاء المتحركة والبناء القوي.
المزايا الرئيسية
تنبع شعبية المزدوجة الحرارية الدائمة من خمس مزايا حرجة:
المعلمة
|
النوع ك
|
النوع ي
|
اكتب ر
|
اكتب ص
|
نطاق درجة الحرارة
|
-200 درجة مئوية إلى 1،372 درجة مئوية
|
-40 درجة مئوية إلى 750 درجة مئوية
|
-270 درجة مئوية إلى 370 درجة مئوية
|
0 درجة مئوية إلى 1768 درجة مئوية
|
دقة
|
± 1.5 درجة مئوية أو ± 0.4 ٪ من القراءة (أيهما أكبر)
|
± 2.2 درجة مئوية أو ± 0.75 ٪ من القراءة
|
± 0.5 درجة مئوية (-40 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية) ؛ ± 1.0 درجة مئوية (125 درجة مئوية إلى 370 درجة مئوية)
|
± 1.0 درجة مئوية (0 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية) ؛ ± 0.5 ٪ (600 درجة مئوية إلى 1768 درجة مئوية)
|
وقت الاستجابة (T90)
|
<1 ثانية (تقاطع مكشوف)
|
<0.5 ثانية (تقاطع مكشوف)
|
<0.3 ثانية (تقاطع مكشوف)
|
<2 ثانية (غمد)
|
مادة غمد
|
316 الفولاذ المقاوم للصدأ
|
Inconel 600
|
304 الفولاذ المقاوم للصدأ
|
السيراميك
|
قطر الغمد
|
0.5mm إلى 8mm
|
0.5mm إلى 8mm
|
0.25mm إلى 6mm
|
3mm إلى 12mm
|
طول الكابل
|
قابل للتخصيص (من 0.5 متر إلى 50 مترًا)
|
قابل للتخصيص (من 0.5 متر إلى 50 مترًا)
|
قابل للتخصيص (من 0.5 متر إلى 30 م)
|
قابل للتخصيص (من 0.5 متر إلى 20 م)
|
نوع الموصل
|
مصغرة (SMPW) ، قياسي (MPJ)
|
مصغرة (SMPW) ، قياسي (MPJ)
|
مصغرة (SMPW)
|
السيراميك عالي الإيقاع
|
س: كيف يمكنني معايرة الحرارية ، وكم مرة تحتاج؟
A: تتضمن المعايرة مقارنة ناتج الحرارية بدرجة حرارة مرجعية معروفة (باستخدام حمام أو فرن للمعايرة). للتطبيقات الهامة مثل التصنيع الصيدلاني ، يجب أن تحدث المعايرة كل 6 أشهر. في الإعدادات الأقل تطلبًا (على سبيل المثال ، HVAC) ، يكفي المعايرة السنوية. تحافظ معظم المزدوجات الحرارية الصناعية على الدقة في مواصفات لمدة 1-3 سنوات تحت الاستخدام العادي ، ولكن قد تتطلب الظروف القاسية فحوصات أكثر تكرارًا. اتبع دائمًا إرشادات ISO 9001 لوثائق المعايرة.
س: ما الذي يسبب الانجراف الحراري ، وكيف يمكن منعه؟
ج: الانجراف - فقدان الدقة الدراسية - من ثلاثة عوامل رئيسية: 1) التغيرات المعدنية في الأسلاك الحرارية بسبب التعرض المطول لدرجات الحرارة المرتفعة ؛ 2) التلوث من الغازات أو السوائل التي تتفاعل مع التقاطع ؛ 3) الإجهاد الميكانيكي من الاهتزاز أو ركوب الدراجات الحرارية. تتضمن مقاييس الوقاية ما يلي: اختيار النوع الحراري الصحيح لنطاق درجة الحرارة ، باستخدام أغماد واقية في البيئات المسببة للتآكل ، وتأمين الكابلات لتقليل الحركة ، واستبدال أجهزة الاستشعار قبل انتهاء عمر الخدمة المتوقع (عادة 80 ٪ من العمر المصنفة للعمليات الحرجة).