מהו טווח מדידת הטמפרטורה של צמד תרמי מסוג J

טווח הטמפרטורות של צמד תרמי מסוג J הוא בדרך כלל 0°C עד 750°C, אבל בתיאוריה, הוא יכול לרדת עד ל--210°C ועד ל-1200°C. אבל בחיים האמיתיים, טמפרטורת ההפעלה לטווח ארוך בדרך כלל לא עולה על 750 מעלות צלזיוס בגלל איכויות החומרים. כדי לוודא שהוא מחזיק מעמד ונשאר יציב, עדיף להשתמש בו בין 0 ל-750 מעלות צלזיוס.




I. הגדרה סמכותית ותנאים לשימוש בטווח מדידת הטמפרטורה



טווח מדידת הטמפרטורה הנומינלית עבור צמד תרמי מסוג J (צמד תרמי נחושת-ברזל-ניקל) הוא -210 מעלות עד 1200 מעלות, בהתאם לתקן הבינלאומי IEC 60584-1 והתקן הלאומי הסיני GB/T 4994{{983}}1983.} אבל האלקטרודה החיובית שלו עשויה 100% ברזל, מה שגורם לה יותר להתחמצן ולהיות שביר בטמפרטורות גבוהות. בהנדסה בעולם האמיתי, טמפרטורת העבודה לטווח ארוך היא בדרך כלל בין 0 ל-750 מעלות צלזיוס. חלק מהמקורות אומרים שהטמפרטורה הנסבלת לטווח קצר יכולה להגיע עד ל-950 מעלות צלזיוס, אך יש לשמור על זה תחת שליטה במשך 30 דקות ולא לעשות זאת לעתים קרובות מדי.



מגבלות לשימוש בטמפרטורות נמוכות: תיאורטית ניתן למדוד את חוט הברזל עד ל-210 מעלות צלזיוס, אולם הוא נוטה להחליד או להיות שביר מתחת ל-0 מעלות צלזיוס, מה שמשפיע על החוזק המכני שלו ועל דיוק המדידות. לכן, השימוש בו במשך זמן רב מתחת לקפיא אינו רעיון טוב.



סיכונים בשימוש בטמפרטורות גבוהות: כאשר הטמפרטורה עולה מעל 750 מעלות צלזיוס, קצב החמצון של אלקטרודת הברזל עולה במהירות. זה גורם לסחיפה של פוטנציאל תרמו-אלקטרי, ליותר טעויות מדידה, ועלול לשבור חוט. אם אתה צריך טמפרטורות גבוהות יותר, אתה צריך להשתמש בחוט עם קוטר גדול יותר ולהוסיף נדן מגן.







II. מבנה וביצועים של חומרים: הצמד התרמי מסוג -J מורכב משתי מתכות שונות:



אלקטרודה חיובית (JP): חוט ברזל טהור עם מעט זיהומים, צפיפות של כ-7.8 גרם/סמ"ק ונקודת התכה של 1407 מעלות צלזיוס.



אלקטרודה שלילית (JN): סגסוגת ניקל-נחושת (קונסטנטן, הרכב נומינלי 55% נחושת, 45% ניקל וכמויות עקבות של מנגן, קובלט וכו'), צפיפות 8.9 גרם/ס"מ³. g/cm³, נקודת התכה 1220 מעלות. היתרונות העיקריים של הביצועים שלו הם:



פוטנציאל תרמו-אלקטרי גבוה: בטווח הטמפרטורות הרגיל, הוא מפיק כ-50μV/מעלה. הוא רגיש יותר מצמדים תרמיים מסוג K, והאות קל לקבל ולנתח.



ליניאריות טובה: הפוטנציאל התרמו-אלקטרי והטמפרטורה הם ליניאריים בערך בין 0 ל-750 מעלות צלזיוס, מה שמקל על ביצוע כיול וחישובי פיצוי.



עלות נמוכה: זהו צמד תרמי מתכת בסיס זול שניתן להשתמש בו במסגרות תעשייתיות גדולות-.



יכולת הסתגלות חזקה לאווירה: ניתן להשתמש בו בהגדרות חמצון, צמצום, אינרטי ואקום. הוא עמיד במיוחד בפני קורוזיה של מימן ופחמן חד חמצני, והוא נפוץ בשימוש בהפחתת אטמוספירה כמו זיקוק נפט ותעשיות כימיות.



התוויות נגד: אין לחשוף ישירות לסביבות המכילות גופרית-(למשל, SO₂, H₂S); אחרת, זה יגרום לקורוזיה מתמדת של האלקטרודה השלילית, מה שיוביל לירידה או כשל בביצועים.







III. מקרים ואפשרויות שימוש נפוצות



מכיוון שהם עובדים כל כך טוב בכל כך הרבה דרכים שונות, צמדים תרמיים מסוג J- נמצאים בשימוש נפוץ בתחומי התעשייה הבאים:



תעשייה פטרוכימית: בדיקת הטמפרטורה בכלי תגובה, תנורי פיצוח ומערכות לעיבוד מימן



ציוד לטיפול בחום: תנורי חישול וחיסול הם דוגמאות להליכי חימום בטמפרטורה בינונית- וגבוהה{{1}.



בקרת הטמפרטורה בתנורי סינטר ואקום ומכונות ציפוי נעשית באמצעות מערכות ואקום.



עיבוד מזון: מדוד את הטמפרטורה של התהליך במהלך האפייה, העיקור ושלבים אחרים



בעת בחירת צמד תרמי מסוג J-, זכור את הדברים הבאים:



אמצעי הגנה: כדי לשמור על חלודה של אלקטרודת הברזל, יש להציב מעטפת מתכת (כגון נירוסטה 304) או צינור מגן קרמי באזורים עם טמפרטורות גבוהות או חומרים קורוזיביים.



בחירת קוטר החוט הנכון: קוטרים גדולים יותר של חוטים (כגון Φ1.0 מ"מ ומעלה) יכולים להאריך את חיי השירות בטמפרטורות גבוהות. קוטרים קטנים יותר של חוטים מציעים זמן תגובה מהיר יותר אך עמידים פחות.



פיצוי צומת קר: כדי למזער טעויות הנגרמות כתוצאה משינויים בטמפרטורה של הסביבה, עליך לוודא שטמפרטורת הצומת הקרה נשארת יציבה או להשתמש במעגל פיצוי אוטומטי.



כיול רגיל: כדי לוודא שהמדידות מדויקות, עדיף לבצע -כיול באתר כל 6 עד 12 חודשים.