وقتی میخواهیم بدانیم چیزی گرم یا سرد است، اغلب از ترمومتر استفاده میکنیم. ترمومتر مثل ابزاری است که نشان میدهد چیزی چقدر گرم یا سرد است. اما یک نوع خاص ترمومتر وجود دارد که به نام جفت حرارتی (ترموکوپل) شناخته میشود و میتواند دقت بیشتری در اندازهگیری دما نسبت به ترمومترهای معمولی داشته باشد. اما جفت حرارتی جالب است زیرا اساساً شامل دو نوع فلز مختلفی است که در یک سر به هم متصل شدهاند. اگر یک سر از جفت حرارتی گرم یا سرد شود، سیگنالی الکتریکی تولید میکند. این سیگنال نشاندهنده دماست. این راهحل هوشمندی برای اندازهگیری دما است!
ثرموکوپلها بسیار مفید هستند و در حوزههای مختلف به عنوان دستگاه اندازهگیری دما کاربرد دارند. ثرموکوپلهای ارزان قیمت، به طور مثال در فولادسازیها، ضروری هستند. آنها کارگران را در پیگیری دمای فولاد طی فرآیندهای گرم شدن و سرد شدن کمک میکنند. اگر چیزی برای تولید فولاد قوی نیاز دارید، آن دما مناسب است و این موضوع بسیار حیاتی است. ثرموکوپلها همچنین در نیروگاهها برای نظارت بر دمای بخار و گاز استفاده میشوند. آن بخار و گاز برای تولید برق برای خانهها و مدارس ما مورد استفاده قرار میگیرد. در تجهیزات خانگی مانند فرن و گرمایشها نیز میتوان ثرموکوپلها را پیدا کرد. آنها مطمئن میکنند که غذا به درستی پخته شود و خانههای ما گرم و راحت باقی بماند.
انواع مختلف جفت گرمایی وجود دارد، همه شامل فلزات متفاوتی هستند. اگر بخواهید دامنههای دمایی مختلف را اندازه بگیرید، برخی جفتهای گرمایی برای اندازهگیری دما در دمای بالا مناسبتر هستند و جفتهای گرمایی دیگری در اندازهگیری دمای پایین کارآمدتر عمل میکنند. این موضوع بسیار حیاتی است، زیرا ما باید جفت گرمایی مناسب را بر اساس آنچه قصد اندازهگیری داریم، انتخاب کنیم. به عنوان مثال، وقتی میخواهیم دماهای بسیار بالا را اندازهگیری کنیم، باید از نوع جفت گرمایی سیلیکون روی عایق استفاده کنیم. آیا در حال انتخاب جفت گرمایی هستید؟ شما باید دامنه و دقت مورد نظر خود برای اندازهگیری دما را در نظر بگیرید. انتخاب صحیح کمک خواهد کرد تا خروجی ما بهینه شود و اطمینان حاصل کنیم اندازهگیریهای انجامشده ما معتبر باشند.
استفاده از جفت گرمایی دارای مزایای بسیار زیادی است. مزیت اصلی آن این است که آنها بسیار دقیق هستند. آنها قادر به ثبت نزدیکترین مقدار به دمای واقعی هستند که این موضوع برای شرایط حدی بسیار مفید است. به عنوان مثال، در صورت وجود گرما یا سرما فراوان، جفت گرماییها اندازهگیریهای دقیقی ارائه میدهند. جفت گرماییها همچنین بسیار قوی و طولانیمدت هستند. آنها از گرما فراوان شکست نخواهند خورد یا آسیب نمیبینند. این موضوع باعث میشود تا آنها در محیطهای سخت قابل استفاده باشند کجایی که ترمومترهای معمولی ممکن است کار نکنند. علاوه بر این، جفت گرماییها بسیار قابل اتکا هستند. نیازی به جایگزینی آنها برای مدت زمان طولانی نیست که این موضوع زمان و هزینه را برای صنایعی که نیاز به اندازهگیریهای دما دارند، صرفهجویی میکند.
جنس K: جفتحرارتی نوع K از نیکل و کروم ساخته شده است و برای اندازهگیری دماهای بین -200°C تا 1372°C استفاده میشود، آنها بسیار محکم هستند و میتوانند در دامنهای از مکانها استفاده شوند، به همین دلیل یکی از محبوبترین جفتحرارتیهای موجود در صنایع مختلف هستند.
جنس T: جفتحرارتی نوع T با متالوژی مس و نیکل میتواند دامنهای از دماهای -270°C تا 400°C را پوشش دهد. آنها دقت عالی در دماهای پایین دارند. بنابراین، آنها به طور گسترده در فریزرها و یخچالها استفاده میشوند، جایی که هدف نگهداری مواد در دمای سرد است.
ترکیبات دیگری از ترمودوژها نیز وجود دارد و هر کدام از آنها دامنهی دماهای عملکرد متفاوتی و ویژگیهای دیگری دارند، همانطور که شما حدس زدهاید: نوع K: ساخته شده از کروم و نیکل، با دامنهی عملکرد دما از −270 °C تا +1372 °C؛ نوع E: نیز از نیکل و کروم ساخته شده است، که دامنهی دما از −200 °C تا +1000 °C را پوشش میدهد، اگرچه دقت بیشتری دارد؛ نوع T: (کانستانتان و مس) دارای دامنهی دما از −200 °C تا +350 °C است که در کاربردهایی مانند یخچالها و کریوژنیک استفاده میشود؛ نوع J: (آهن و کانستانتان) و در نهایت نوع S (طلای و پلاتین) با حد بالایی 1540 °C که به دلیل هزینهی طلا کمتر استفاده میشود.