عندما نريد معرفة إذا كان شيئًا ساخنًا أو باردًا، نستخدم غالبًا الميزان الحراري (المترمومتر). الميزان الحراري هو أداة تُظهر مدى حرارة أو برودة الشيء. لكن هناك نوع خاص من الميزان الحراري يسمى زوج حراري (thermocouple) يمكنه قياس درجة الحرارة بدقة أكبر من الميزان الحراري العادي. ولكن الأزواج الحرارية رائعة لأنها تتكون في الأساس من نوعين مختلفين من المعادن متصلين معًا في أحد طرفيهما. وإذا تم تسخين أو تبريد أحد طرفي الزوج الحراري، فإنه يولد إشارة كهربائية. هذه الإشارة تشير إلى ما هي درجة الحرارة. هذا هو الحل الذكي لقياس درجة الحرارة!
الثنائيات الحرارية مفيدة للغاية وتُستخدم في مجالات مختلفة كجهاز قياس درجة الحرارة. تعتبر الثنائيات الحرارية الرخيصة ضرورية، على سبيل المثال، في مصانع الصلب. فهي تساعد العمال في تتبع درجة حرارة الصلب أثناء عمليات التسخين والتبريد. إذا كان هناك شيء واحد تحتاجه لصنع صلب قوي، فهو درجة الحرارة المناسبة، وهذا أمر حاسم. كما تُستخدم الثنائيات الحرارية في محطات الطاقة لمراقبة درجة حرارة البخار والغاز. يتم استخدام هذا البخار والغاز لإنتاج الكهرباء لأسرنا ومدارسنا. وفي الأجهزة مثل الأفران والمدفأات، يمكن العثور على الثنائيات الحرارية حتى في منازلنا. فهي تضمن طهي الطعام بالشكل المناسب وتحافظ على دفء منازلنا وراحة ساكنيها.
هناك أنواع مختلفة من أزواج الحرارة (thermocouples)، وكلها تتكون من معادن مختلفة. إذا كنت تريد قياس نطاقات درجات حرارة مختلفة، فإن بعض أزواج الحرارة تكون أكثر ملاءمة لقياس درجات الحرارة العالية، بينما تكون أزواج الحرارة الأخرى أكثر فعالية في قياس درجات الحرارة المنخفضة. وهذا أمر بالغ الأهمية لأننا نحتاج إلى استخدام زوج الحرارة المناسب بناءً على ما نقوم بقياسه. على سبيل المثال، يجب استخدام زوج الحرارة من نوع السيليكون على عازل عند الحاجة لقياس درجات الحرارة العالية جدًا. هل تحاول اختيار زوج حرارة؟ عليك أن تأخذ بنظر الاعتبار النطاق والدقة التي تريدهما لقياسات درجة الحرارة الخاصة بك. الاختيار الصحيح سيساعدنا في تحسين إنتاجيتنا وضمان صحة القياسات التي نقوم بها.
هناك العديد من المزايا الكبيرة لاستخدام الأزواج الحرارية. الميزة الرئيسية هي أنها دقيقة للغاية. فهي قادرة على تسجيل القيم القريبة جدًا من درجة الحرارة الفعلية، وهو ما يُعد مفيدًا جدًا في الظروف القاسية. على سبيل المثال، في حالة الحرارة الشديدة أو البرودة الشديدة، يمكن للأزواج الحرارية توفير قياسات دقيقة. كما أن الأزواج الحرارية قوية ومتينة أيضًا. لن تتشقق أو تتضرر بسبب الحرارة الشديدة. هذا يجعلها قابلة للاستخدام في البيئات القاسية حيث قد تتعطل المعايير الحرارية التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأزواج الحرارية ذات موثوقية عالية جدًا. لا تحتاج إلى استبدالها لفترة طويلة، مما يوفر الوقت والمال للصناعات التي تحتاج إلى قياسات درجة حرارة منتظمة.
النوع K: تتكون مقياس الحرارة من النوع K من النيكل والكروم وتُستخدم لقياس درجات الحرارة بين -200°C و 1372°C، وهي متينة للغاية ويمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من المواقع، ولذلك فهي واحدة من أكثر المقاييس الحرارية شيوعًا المستخدمة في مختلف الصناعات.
النوع T: يمكن لمقياس الحرارة من النوع T الذي يتكون من النحاس والكروم التعامل مع نطاق درجة حرارة يتراوح بين -270°C و 400°C. لديها دقة ممتازة عند درجات الحرارة المنخفضة. لذلك، يتم استخدامها على نطاق واسع في الثلاجات والبرادات، حيث يكون الهدف هو الحفاظ على المادة باردة.
هناك تركيبات أخرى من العناصر الحرارية، وكل منها لديه نطاق عمل حراري وخصائص مختلفة كما يمكنك أن تتخيل: النوع K: مصنوع من الكروم والنيكل، بنطاق عمل يتراوح بين −270 °C إلى +1372 °C؛ النوع E: أيضًا مصنوع من النيكل والكروم، ويقدم نطاق درجة حرارة من −200 °C إلى +1000 °C، على الرغم من أنه يتمتع بمستوى دقة أعلى؛ النوع T: (كونستانتان والنحاس) له نطاق درجة حرارة من −200 °C إلى +350 °C ويُستخدم في التطبيقات مثل التبريد والتجميد العميق؛ النوع J: (الحديد والكونستانتان) وأخيرًا النوع S (الذهب والبلاتينيوم) مع حد أقصى 1540 °C وهو أقل استخدامًا بسبب تكلفة الذهب.
EN
