سیم جبران ترموکوپل جزء کلیدی است که ترموکوپل ها و ابزار اندازه گیری را به هم متصل می کند. عملکرد اصلی آن گسترش انتهای سرد ترموکوپل به یک محیط پایدار دما و جبران خطاهای اندازه گیری ناشی از تغییرات دما در انتهای سرد است. انتخاب صحیح پایه ای برای اطمینان از دقت، قابلیت اطمینان و پایداری کل سیستم اندازه گیری دما است. انتخاب نادرست می تواند باعث ایجاد خطاهای اضافی و حتی منجر به شکست اندازه گیری شود. در زیر راهنمای انتخاب بر اساس عناصر اصلی است.
1. تطبیق شماره تقسیم: اصل اول انتخاب
انتخاب سیم های جبران باید دقیقاً با علائم مقیاس ترموکوپل های متصل مطابقت داشته باشد. این اساسی ترین نکته ای است که به راحتی نادیده گرفته می شود. علائم معمول کالیبراسیون ترموکوپل مانند K-type، S{3}}نوع، و غیره دارای مدلهای سیم جبرانی مربوطه هستند (معمولاً با حرف C شروع میشوند، مانند K، SC و غیره). ترموکوپل ها با علائم تقسیم متفاوت، ویژگی های ترموالکتریک بسیار متفاوتی دارند (رابطه بین پتانسیل ترموالکتریک و دما). استفاده از سیم های جبران ناهمگون معادل وارد کردن مواد ترموالکتریک جدید و نادرست به مدار است که منجر به انحرافات سیستمی جبران ناپذیر می شود. بنابراین قبل از تهیه و ساخت ابتدا باید عدد تقسیم بندی دقیق ترموکوپل را تایید کرد.
2. انتخاب سطح دقت: در صورت نیاز
سیمهای جبرانی معمولاً بر اساس ویژگیهای ترموالکتریکشان به درجه دقیق (معمولاً با عنوان "درجه") و درجه معمولی تقسیم میشوند. سیمهای درجه دقیق تحمل کمتری دارند و برای آزمایشگاهها، کالیبراسیون اندازهشناسی یا نقاط کنترل فرآیند بحرانی که نیاز به دقت اندازهگیری بالایی دارند، مناسب هستند. سطح معمولی می تواند نیازهای نظارتی معمول اکثر فرآیندهای صنعتی را برآورده کند. هنگام انتخاب، تعادل باید بر اساس الزامات دقت کلی سیستم اندازه گیری، اهمیت کنترل فرآیند و بودجه هزینه ایجاد شود. در انتقال از راه دور یا موقعیتهای حساس به تفاوتهای دمایی کوچک، توصیه میشود برای کاهش خطاهای تجمعی، استفاده از محصولات درجه دقیق را در اولویت قرار دهید.
3. ملاحظات زیست محیطی: ساختار و غلاف سیم را تعیین کنید
محیط کار سیم های جبران کننده به طور مستقیم بر عمر سرویس و کیفیت سیگنال آنها تأثیر می گذارد و ساختار هسته و مواد غلاف بیرونی هادی باید با توجه به وضعیت واقعی انتخاب شود.
محدوده دما: خود سیم جبران کننده دارای محدوده دمای کاری مجاز است که معمولاً به دو دسته-مقاوم در برابر حرارت (مانند -40 درجه تا{2}} درجه و بالاتر) و استفاده عمومی (مانند -20 درجه تا{4}} درجه) تقسیم میشود. لازم است اطمینان حاصل شود که دمای محیط در امتداد مسیر سیم کشی (به ویژه در نزدیکی منبع گرما) در محدوده نامی خود قرار دارد، در غیر این صورت لایه عایق به سرعت پیر می شود و ویژگی های ترموالکتریک تغییر می کند.
محیط مکانیکی و شیمیایی: برای موقعیت هایی که نیاز به حرکت و خم شدن مکرر دارند (مانند اتصال دستگاه های تلفن همراه)، هادی های رشته نازک چند رشته ای باید برای انعطاف پذیری بهتر انتخاب شوند. در محیطهایی که ممکن است لکههای روغن، رطوبت، گازهای خورنده شیمیایی یا نیاز به نصب در فضای باز وجود داشته باشد، لازم است مواد غلاف با ویژگیهای مربوطه مانند مقاومت در برابر روغن، مقاوم در برابر شعله، ضد آب و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش (برای مواد PVC خشک، فلوروپلاستیک و سایر مواد غلاف، با توجه به ویژگیهای محافظ فیزیکی و شیمیایی انتخاب شوند) ضروری است. الزامات محافظ: در مکانهای صنعتی با تداخل الکترومغناطیسی قوی (مانند مبدلهای فرکانس نزدیک و موتورهای توان بالا)، به منظور سرکوب تداخل حالت رایج و اطمینان از کیفیت انتقال سیگنالهای ترموالکتریک ضعیف، سیمهای جبرانی با لایههای محافظ فلزی بافته شده باید انتخاب شوند و لایه محافظ در انتهای ابزار باید به خوبی زمین شود.
4. طول و قطر سیم: کاهش تضعیف سیگنال و افت فشار
مقاومت یک سیم با طول افزایش می یابد و مقاومت بیش از حد حلقه ممکن است تأثیر کمی بر اندازه گیری ابزارهای خاص، به ویژه ابزارهای سیم پیچ متحرک سبک قدیمی داشته باشد. در فرض رعایت فاصله سیم کشی، طول سیم نباید خیلی زیاد باشد و باید حاشیه مناسب برای جلوگیری از کشیدن وجود داشته باشد. معمولاً مشخصات استانداردی برای قطر سیم وجود دارد. هنگام انتقال در فواصل طولانی (مانند بیش از 50 متر)، ممکن است برای کاهش مقاومت خط، محصولاتی با قطر سیم کمی بزرگتر انتخاب شود. به طور خلاصه، انتخاب سیم های جبران ترموکوپل یک فرآیند تطبیق سیستماتیک است. مراحل صحیح باید به این صورت باشد: ابتدا عدد شاخص ترموکوپل را قفل کنید، سپس سطح را با توجه به دقت اندازه گیری انتخاب کنید، ساختار سیم و نوع غلاف را بر اساس محیط تخمگذار واقعی تعیین کنید و در نهایت طول و قطر سیم را بر اساس فاصله انتقال تایید کنید. تنها با پیروی از این فرآیند می توان مدار اندازه گیری دما دقیق، پایدار و بادوام ساخت.
