تبدیل میلی‌ ولت‌ های ترموکوپل به دما

۱. تحلیل عمیق جبران سازی اتصال سرد (CJC)

حیاتی ترین بخش در تبدیل میلی ولت های ترموکوپل به دما، درک مفهوم “اتصال سرد” است. جداول مرجع NIST همگی با این فرض نوشته شده اند که دمای محل اتصال سیم های ترموکوپل به دستگاه، دقیقا صفر درجه سانتیگراد باشد.

خطا: اگر جبران سازی نکنیم چه اتفاقی می افتد؟

تصور کنید در اتاقی با دمای ۲۵ درجه سانتیگراد مشغول کار هستید. اگر دمای کوره ۱۰۰ درجه باشد، ولتاژ خروجی فقط معادل اختلاف این دو (۷۵ درجه) خواهد بود. بدون جبران سازی، شما عدد ۷۵ را به جای ۱۰۰ خواهید دید که یعنی ۲۵ درجه خطای فاحش! برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، نصب ترموکوپل صنعتی به شما کمک میکند تا تجهیزات را از ابتدا به درستی راه اندازی کنید.

۲. فرمول های اختصاصی تبدیل میلی ولت به دما برای انواع تیپ ها

تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع K به دما

این ترموکوپل از آلیاژ نیکل-کروم و نیکل-آلومینیوم ساخته شده است.

• تخمین سریع صنعتی: T ≈ V / 0.041 (دقت مناسب در بازه ۰ تا ۵۰۰ درجه)
• دانستن تفاوت بین ترموکوپل تایپ K و ترموکوپل تایپ J برای انتخاب ضریب صحیح Seebeck الزامی است.

تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع J به دما

این تیپ از آهن و کنستانتان ساخته شده است.

• تخمین سریع صنعتی: T ≈ V / 0.052 (خطای نسبتا کم تا ۳۰۰ درجه)

تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع SRB به دما

این ترموکوپل ها از فلزات قیمتی (پلاتین-رودیوم) هستند. تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع SRB به دما به دلیل ضریب Seebeck بسیار پایین (حدود ۶ تا ۹ میکروولت) هرگز با فرمول های خطی انجام نمیشود و استفاده از جداول مرجع الزامی است.

• تیپ S و R: ولتاژ خروجی در ۱۰۰ درجه سانتیگراد فقط ۰.۶۴۷ میلی ولت است.

تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع T به دما

ترکیب مس و کنستانتان که برای دماهای پایین ایده آل است.

• تخمین سریع صنعتی: T ≈ V / 0.043

تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع N به دما

ترموکوپلی با پایداری بالاتر نسبت به تیپ K.

• تخمین سریع صنعتی: T ≈ V / 0.039

تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع E به دما

دارای بیشترین حساسیت ولتاژی در بین ترموکوپل های پایه.

• تخمین سریع صنعتی: T ≈ V / 0.061

۳. جدول جامع مقایسه فنی و ولتاژی ترموکوپل ها (مرجع ITS-90)

این جدول مرجع اصلی برای شناسایی و تبدیل میلی ولت های ترموکوپل به دما بر اساس جداول استاندارد NIST است:

۴. روش های فنی بررسی صحت ترموکوپل

قبل از هرگونه تبدیل ولتاژ، باید از سالم بودن ترموکوپل مطمئن شوید. دانستن تست ترموکوپل صنعتی با مولتی متر به شما اجازه میدهد تا از پیوستگی مدار اطمینان حاصل کنید. متخصصانی که در جریان ساخت ترموکوپل هستند، میدانند که کوچکترین ناخالصی در جوش سیم ها، میتواند باعث بروز خرابی ترموکوپل صنعتی شود.

۵. استفاده از درون یابی خطی برای دقت بالا

اگر عدد ولتاژ شما دقیقا در جدول نیست، از این فرمول ریاضی استفاده کنید:

برای تشخیص درست قطب ها، حتما جدول استاندارد رنگ بندی کابل و سیم ترموکوپل را مطالعه کنید.

سوالات متداول تبدیل میلی‌ ولت‌ های ترموکوپل به دما

در این بخش به رایج ترین پرسش های شما درباره استانداردهای ترموکوپل و محاسبات ولتاژ، پاسخ های کوتاهی داده ایم.

روش جبران سازی در تبدیل میلی ولت ترموکوپل به دما چیست؟

جمع ولتاژ خوانده شده با ولتاژ معادل دمای محیط و سپس مراجعه به جدول.

دقت فرمول خطی در تبدیل میلی ولت ترموکوپل به دما چقدر است؟

این فرمول ها صرفا تخمینی هستند و فقط در بازه های دمایی محدود دقت صنعتی دارند.

علت میلی ولت منفی در تبدیل میلی ولت ترموکوپل به دما چیست؟

جابجایی قطب های مثبت و منفی یا کمتر بودن دمای ترموکوپل از دمای محیط.

دقیق ترین مرجع تبدیل میلی ولت ترموکوپل به دما کدام است؟

جداول استاندارد NIST بر اساس مقیاس بین المللی ITS-90.

چالش تبدیل میلی ولت ترموکوپل نوع SRB به دما چیست؟

ولتاژ خروجی بسیار ناچیز (در حد میکروولت) که نیازمند میلی ولت مترهای فوق دقیق است.

نویسنده: یاسر قاسمی

این مقاله توسط یاسر قاسمی، کارشناس ارشد ابزاردقیق در تیم ساتک ۹۸ تهیه و تایید شده است. ایشان با بیش از ۱۵ سال سابقه کاری در حوزه کالیبراسیون و تامین تجهیزات حرارتی، این راهنما را بر اساس استانداردهای بین المللی تدوین کرده اند.