مبدأ العمل الأساسي لمستشعر درجة الحرارة المزدوج الحراري هو التأثير الكهروحراري، المعروف أيضًا باسم تأثير Seebeck. اكتشف هذا التأثير الفيزيائي الألماني توماس سيبيك عام 1821 ويشكل أساس قياس درجة الحرارة بالمزدوجة الحرارية. على وجه التحديد، عندما يتم ربط موصلين معدنيين مختلفين (أو أشباه الموصلات) عند كلا الطرفين لتشكيل حلقة مغلقة، وتكون الوصلتان عند درجات حرارة مختلفة، تتولد قوة دافعة كهربائية ضعيفة في الحلقة. وتسمى هذه القوة الدافعة الكهربائية بالجهد الكهروحراري، أو جهد سيبيك. ويرتبط حجمها ارتباطًا مباشرًا بالخصائص المادية للموصلين وفرق درجة الحرارة بين الوصلات الساخنة والباردة. ضمن نطاق درجة حرارة معين، تكون الإمكانات الحرارية خطية تقريبًا مع اختلاف درجة الحرارة. يستخدم المهندسون هذه الخاصية لاستنتاج درجة حرارة الجسم المقاس عن طريق قياس الإمكانات الحرارية.
بناء جهاز استشعار الحرارية
يتكون الهيكل الأساسي لمستشعر درجة الحرارة المزدوج الحراري من ثلاثة أجزاء:أسلاك العناصر الحرارية والعزل والغمد الواقي. تعتبر أسلاك العناصر الحرارية هي المكونات الرئيسية التي تنتج التأثير الكهروحراري. وهي مصنوعة عادة من معدنين أو سبائك مختلفة. تشمل أنواع المزدوجات الحرارية الشائعة النوع K (النيكل والكروم والنيكل والسيليكون)، والنوع S (البلاتين والروديوم 10 / البلاتين)، والنوع J (الحديد / النحاس والنيكل)، والنوع T (النحاس / النحاس والنيكل). كل نوع له نطاق درجة الحرارة الخاص به، والدقة، والتطبيقات المناسبة. على سبيل المثال:
نوع الحرارية Kالتدابير من -50 درجة إلى 1300 درجة. إنه يوفر أداءً ممتازًا في درجات الحرارة العالية بتكلفة معتدلة وهو النوع الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية.
الحرارية من النوع Sعبارة عن مزدوجة حرارية معدنية نبيلة مع نطاق قياس يصل إلى 0 درجة إلى 1600 درجة. إنه يوفر دقة عالية للغاية وغالبًا ما يستخدم في سيناريوهات درجات الحرارة العالية والدقة العالية مثل علم المعادن والفضاء.
نوع J الحراريةالتدابير من -210 درجة إلى 1200 درجة. إنها تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومناسبة لقياس درجة الحرارة في تقليل الأجواء.
تعويض الوصل البارد
في التطبيقات العملية، يكون للوصلتين في المزدوجة الحرارية أدوار مختلفة: يتم وضع أحد الطرفين على اتصال مباشر مع الجسم الذي يتم قياس درجة حرارته - وهذا ما يسمى بالوصلة الساخنة (أو وصلة القياس). ويتم الحفاظ على الطرف الآخر عند درجة حرارة مرجعية ثابتة - وهذا ما يسمى بالوصلة الباردة (أو الوصلة المرجعية). نظرًا لأن الإمكانات الكهروحرارية تعتمد على اختلاف درجة الحرارة بين الوصلات الساخنة والباردة، فإن القياس الدقيق يتطلب أن تكون درجة حرارة الوصلة الباردة مستقرة. أي تغيير في درجة حرارة الوصلة الباردة سوف يؤثر بشكل مباشر على الإمكانات الحرارية المقاسة ويؤدي إلى أخطاء في القياس.
لحل هذه المشكلة، يتم استخدام تقنيات تعويض الوصلات الباردة في الممارسة العملية. تشمل الطرق الشائعة ما يلي:
الحفاظ على الوصلة الباردة عند درجة حرارة ثابتة (حمام متساوي الحرارة)
استخدام الخيوط التعويضية
باستخدام معوض الجسر
ومن بين هذه العناصر، تعتبر الخيوط التعويضية هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. من خلال اختيار الخيوط التعويضية التي تتشابه خصائصها الكهروحرارية مع خصائص الأسلاك المزدوجة الحرارية، يمكن تمديد الوصلة الباردة إلى موقع ذي بيئة درجة حرارة ثابتة، وبالتالي تقليل تأثير درجة الحرارة المحيطة على دقة القياس.
أجهزة استشعار درجة الحرارة الحرارية من Mihui Technology
تنتج شركة Xi'an Mihui Technology Co., Ltd. أجهزة استشعار لدرجة الحرارة الحرارية التي تتبع بدقة معايير التصنيع الصناعية. بدءًا من اختيار المواد الحرارية ومعالجة العزل وحتى تصنيع الأغماد الواقية، تخضع كل خطوة لفحص صارم لضمان دقة القياس واستقراره. منتجاتنا مناسبة لمختلف السيناريوهات الصناعية بما في ذلك المعادن والمعالجة الكيميائية والغلايات وخطوط الأنابيب وتطبيقات الطاقة الجديدة. ويمكن توصيلها مباشرة بأدوات التحكم في درجة الحرارة ووحدات الحصول على البيانات، وتحويل إشارة الجهد الحراري إلى بيانات درجة حرارة قابلة للقراءة. وهذا يوفر دعمًا دقيقًا لدرجة الحرارة لتحسين العمليات وحماية المعدات، مما يساعد الشركات على تحقيق إنتاج فعال وآمن.
هل لديك احتياجات قياس درجة الحرارة؟
اتصل بنا اليوم للحصول على مشورة الخبراء والحل الحراري المناسب لتطبيقك.
📧 البريد الإلكتروني: mihuitec@gmail.com
📞 الهاتف: +86 18066965135
🌐 الموقع الإلكتروني: www.mihuitec.com
