ประเภทเทอร์โมคัปเปิลอุตสาหกรรม: คู่มือการเลือกฉบับสมบูรณ์

ประเภทเทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมและคุณลักษณะหลัก

ที่ถูกต้อง เทอร์โมคัปเปิ้ลอุตสาหกรรม ประเภทถูกกำหนดโดยปัจจัยสองประการเป็นหลัก: อุณหภูมิสูงสุดที่เซ็นเซอร์ต้องทนต่อและบรรยากาศที่จะทำงาน การเลือกคู่โลหะผสมที่ไม่ถูกต้องเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการเคลื่อนตัวก่อนเวลาอันควรหรือความล้มเหลวในลูปอุณหภูมิของโรงงาน ดังนั้นการกำหนดประเภทคือการตัดสินใจครั้งแรกที่ต้องทำให้ถูกต้องก่อนที่จะดูเส้นผ่านศูนย์กลางของปลอก รูปแบบจุดเชื่อมต่อ หรือระดับความแม่นยำ

ภายใต้มาตรฐานสากล IEC 60584-1 เทอร์โมคัปเปิลจะถูกจัดกลุ่มเป็นประเภทที่กำหนดด้วยตัวอักษรตามคู่โลหะผสมที่ใช้ในทางแยกการวัด ประเภทโลหะพื้นฐาน (K, J, N, T, E) สร้างขึ้นจากโลหะผสมนิกเกิล เหล็ก ทองแดง หรือโครเมียม และครอบคลุมงานอุตสาหกรรมทั่วไปส่วนใหญ่ ประเภทโลหะมีตระกูล (R, S, B) ใช้โลหะผสมแพลตตินัมและแพลตตินัม-โรเดียม และสงวนไว้สำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้นหรือการใช้งานที่ความเสถียรในระยะยาวที่ความร้อนสูงถือเป็นสิ่งสำคัญ

ประเภทโลหะฐาน

• ประเภทเค (นิกเกิล-โครเมียม / นิกเกิล-อลูเมล) เป็นเทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมที่ได้รับการระบุไว้อย่างกว้างขวางที่สุด เนื่องจากมีช่วงกว้างและทนทานต่อบรรยากาศออกซิไดซ์โดยทั่วไป
• ประเภทเจ (เหล็ก / คอนสแตนตัน) มีช่วงที่แคบกว่าและไม่ควรใช้ที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 760°ซ ในสภาวะออกซิไดซ์ เนื่องจากขาเหล็กออกซิไดซ์เร็วกว่าโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก
• ประเภท เอ็น (นิโครซิล / ไนซิล) ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงความเสถียรของ ประเภท K ที่อุณหภูมิสูง และความต้านทานต่อปรากฏการณ์ดริฟท์ที่เรียกว่าโรคเน่าสีเขียว
• ประเภทที (ทองแดง / คอนสแตนตัน) ทำงานได้ดีที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์และอุณหภูมิเยือกแข็ง และพบได้ทั่วไปในการทำความเย็นและการตรวจสอบห่วงโซ่ความเย็น
• ประเภท E (โครเมล / คอนสแตนตัน) สร้างสัญญาณเอาท์พุตสูงสุดต่อองศาในบรรดาโลหะพื้นฐานทั่วไป ซึ่งมีประโยชน์ในกรณีที่อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนมีความสำคัญ

ประเภทโลหะมีตระกูล

• ประเภท R และประเภท S (โลหะผสมแพลตตินัม-โรเดียม) ใช้สำหรับการประมวลผลเตาเผา แก้ว และโลหะที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งความแม่นยำที่ความร้อนที่เพิ่มขึ้นมีมากกว่าความไวสัญญาณรบกวนที่สูงขึ้นของเซ็นเซอร์ที่ใช้แพลตตินัม
• ประเภทบี (แพลตตินัม-โรเดียม) รองรับอุณหภูมิการบริการต่อเนื่องสูงสุดของการกำหนดทั่วไป แต่ให้สัญญาณใช้งานได้น้อยมากที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 50°ซ จึงไม่เหมาะสำหรับการอ่านค่าอุณหภูมิต่ำ

ประเด็นสำคัญ: เทอร์โมคัปเปิ้ลอุตสาหกรรมถูกเลือกโดยการจับคู่ประเภทโลหะผสมกับทั้งเพดานอุณหภูมิและบรรยากาศในกระบวนการ ไม่ใช่ตามช่วงอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว

หลักการทำงานและโครงสร้างภายใน

เทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยทุกครั้งที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดวัดและจุดอ้างอิง ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ Seebeck ปลายด้านหนึ่งมีลวดโลหะที่ไม่เหมือนกันสองเส้นต่อกันเพื่อสร้างจุดเชื่อมต่อความร้อน เมื่อหัวต่อนั้นร้อนขึ้นสัมพันธ์กับปลายเย็น สายไฟทั้งสองจะพัฒนาศักย์ไฟฟ้าระดับมิลลิโวลต์ที่วัดได้ ซึ่งเครื่องส่งหรือตัวควบคุมจะแปลงเป็นการอ่านอุณหภูมิโดยใช้ตารางอ้างอิงมาตรฐาน

เปลือก ฉนวน และการชดเชยทางแยกเย็น

ในการตั้งค่าห้องปฏิบัติการแบบใช้สายเปลือย จุดเชื่อมต่อสามารถตั้งได้โดยตรงในที่โล่ง แต่เทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมมักต้องการปลอกโลหะป้องกันเสมอเพื่อให้ทนต่อแรงดัน การสั่นสะเทือน ก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และการเสียดสีทางกล วัสดุเปลือกทั่วไป ได้แก่ สแตนเลส 304 และ 316L สำหรับการทนต่อสารเคมีทั่วไป และ Inconel 600 หรือ 601 สำหรับบริการออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง ภายในปลอก ผงแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) อัดแน่นจะป้องกันสายตัวนำทั้งสองเส้นจากกันและจากผนังของปลอก ในขณะที่ยังคงนำความร้อนไปยังหัวต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งรักษาเวลาตอบสนองให้สมเหตุสมผลโดยไม่ทำให้การป้องกันทางกลลดลง

เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิ้ลวัดเฉพาะความแตกต่างของอุณหภูมิ เครื่องมือที่อ่านค่าได้จึงต้องรู้อุณหภูมิที่ปลายอ้างอิงด้วย ซึ่งโดยปกติแล้วคือแผงขั้วต่อภายในหัวเครื่องส่งสัญญาณ สิ่งนี้เรียกว่าการชดเชยจุดเชื่อมต่อเย็น และโดยปกติจะได้รับการจัดการโดยอัตโนมัติโดยเซ็นเซอร์อ้างอิงในตัวในเครื่องส่งสัญญาณ การใช้สายเคเบิลต่อขยายหรือชดเชยผิดประเภทระหว่างเซ็นเซอร์กับตัวส่งสัญญาณเป็นสาเหตุหนึ่งของข้อผิดพลาดในการวัดที่พบบ่อยที่สุดในภาคสนาม เนื่องจากสายเคเบิลที่ไม่ตรงกันจะทำให้เกิดเอฟเฟกต์เทอร์โมคัปเปิลปรสิตของตัวเองในทุกจุดเชื่อมต่อ

การกำหนดค่าทางแยก

วิธีที่จุดเชื่อมต่อร้อนเกิดขึ้นภายในปลอกส่งผลต่อทั้งความเร็วการตอบสนองและการแยกทางไฟฟ้า:

1. หัวต่อแบบมีสายดิน: สายไฟเชื่อมเข้ากับด้านในของปลายปลอกโดยตรง ทำให้มีการตอบสนองที่รวดเร็วที่สุดของรูปแบบที่ได้รับการป้องกัน โดยสูญเสียการแยกทางไฟฟ้าจากปลอก
2. หัวต่อแบบไม่มีกราวด์: สายไฟถูกเชื่อมเข้าด้วยกันแต่แยกออกจากปลอกด้วยชั้นฉนวนบางๆ ซึ่งแลกกับการตอบสนองที่ช้ากว่าเล็กน้อยสำหรับการแยกทางไฟฟ้า ซึ่งมีความสำคัญในวงจรที่ไวต่อลูปกราวด์
3. หัวต่อแบบเปิด: ปลายแบบเชื่อมยื่นออกมาผ่านเปลือกและฉนวน ทำให้ให้การตอบสนองที่เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ปล่อยให้หัวต่อไม่ได้รับการปกป้องจากบรรยากาศของกระบวนการ

ประเด็นสำคัญ: วัสดุเปลือกหุ้ม ฉนวน MgO และรูปแบบจุดเชื่อมต่อจะกำหนดว่าเทอร์โมคัปเปิลอุตสาหกรรมตอบสนองได้รวดเร็วและเชื่อถือได้เพียงใดในกระบวนการที่กำหนด โดยไม่ขึ้นอยู่กับประเภทของโลหะผสมที่ถูกเลือก

การเปรียบเทียบช่วงอุณหภูมิและความไว

ก่อนจะเลือกแบบต่างๆ ควรดูอุณหภูมิเพดานมาตรฐานแบบเทียบเคียงกันก่อน แผนภูมิด้านล่างแสดงอุณหภูมิบริการต่อเนื่องสูงสุดโดยประมาณสำหรับเทอร์โมคัปเปิลอุตสาหกรรมทั่วไปแต่ละประเภท โดยอิงตามช่วงอ้างอิงที่กำหนดใน IEC 60584-1 การอ่านแท่งจากบนลงล่างจะย้ายจากประเภทโลหะพื้นฐานที่มีอุณหภูมิต่ำไปเป็นประเภทโลหะมีตระกูลที่ใช้ในเตาเผาและเตาเผาที่ร้อนแรงที่สุด ช่องว่างระหว่างประเภทที่อยู่ใกล้เคียงกันนั้นไม่ได้เว้นระยะห่างเท่ากัน ซึ่งเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์เมื่อกระบวนการทำงานใกล้กับขีดจำกัดบนของประเภท วิศวกรกระบวนการสแกนแผนภูมินี้สามารถแยกแยะประเภทที่มีเพดานต่ำกว่าอุณหภูมิกระบวนการที่คาดไว้ได้อย่างรวดเร็ว โดยจำกัดรายการตัวเลือกให้แคบลงก่อนที่จะพิจารณาบรรยากาศและเวลาตอบสนอง ความยาวของแท่งเหล็กในที่นี้แสดงถึงเพดานอุณหภูมิเท่านั้น และไม่สะท้อนถึงความแม่นยำ ต้นทุน หรือความไว ซึ่งจะกล่าวถึงแยกต่างหากในบทความนี้

แผนภูมิแสดงการแบ่งแยกที่ชัดเจนระหว่างกลุ่มโลหะฐาน (T, J, E, K, N) ที่คลัสเตอร์ที่อุณหภูมิประมาณ 1300°C และกลุ่มแพลทินัม-โรเดียม (R, S, B) ที่ขยายไปถึง 1700°C ประเภทเค และ Type N วางอยู่ใกล้กันใกล้กับส่วนบนสุดของคลัสเตอร์โลหะฐาน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมจึงมักถูกมองว่าเป็นตัวเลือกที่สามารถใช้แทนกันได้สำหรับความต้องการความร้อนทางอุตสาหกรรมที่รุนแรงแต่ไม่รุนแรง แถบที่สั้นกว่าของ ประเภทเจ สะท้อนถึงเคมีที่มีธาตุเหล็กที่แคบกว่า แทนที่จะเป็นเซ็นเซอร์คุณภาพต่ำ มันไม่ได้มีไว้สำหรับจุดสิ้นสุดสูงสุดของช่วง ตำแหน่งของ Type B ที่ปลายสุดอธิบายว่าทำไมจึงสงวนไว้สำหรับงานเผาผนึก เซรามิก และเตาเผาแบบพิเศษเท่านั้น แทนที่จะเป็นการตรวจสอบตามวัตถุประสงค์ทั่วไป เมื่ออุณหภูมิของกระบวนการอยู่ที่ประมาณ 100°ซ จากเพดานของประเภทหนึ่ง คำแนะนำด้านข้อกำหนดส่วนใหญ่แนะนำให้ก้าวขึ้นสู่ประเภทถัดไป แทนที่จะทำงานที่ขีดจำกัดอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการย่อยสลายของโลหะผสมจะเร่งตัวใกล้ขอบเขตบน ประเภทเค and Type N cover the widest share of general industrial duty, while R, S, and B are reserved for the highest-temperature niches.

สถานการณ์การใช้งานและเกณฑ์การคัดเลือก

การเลือกเทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมเป็นกระบวนการกำจัดตัวแปรห้าตัว ได้แก่ อุณหภูมิเพดาน บรรยากาศของกระบวนการ เวลาตอบสนองที่ต้องการ สภาพแวดล้อมทางกล และระดับความแม่นยำที่ต้องการ ไม่ควรประเมินตัวแปรเหล่านี้แบบแยกส่วน เนื่องจากเซ็นเซอร์ที่ได้รับการจัดอันดับอุณหภูมิอย่างถูกต้องแต่ไม่เหมาะกับบรรยากาศอาจยังทำงานล้มเหลวได้ตั้งแต่เนิ่นๆ

มักถูกมองข้ามบรรยากาศกระบวนการในระหว่างการคัดเลือก บรรยากาศรีดิวซ์ที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนหรือคาร์บอนมอนอกไซด์สามารถโจมตีโลหะผสมพื้นฐานบางชนิดเมื่อเวลาผ่านไป ในขณะที่บรรยากาศออกซิไดซ์โดยทั่วไปจะทนต่อประเภทนิกเกิล-โครเมียมได้ดีกว่า การบริการสุญญากาศจำเป็นต้องได้รับการจัดการเป็นพิเศษ เนื่องจากโลหะผสมบางชนิดจะระเหยช้าๆ ภายใต้สุญญากาศที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลที่โลหะมีตระกูลมักถูกระบุสำหรับการใช้งานในเตาสุญญากาศ แม้ว่าจะมีความไวของสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าสูงกว่าก็ตาม

สภาพแวดล้อมทางกลเป็นตัวกำหนดทางเลือกของเส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกและรูปแบบหัวต่อ ปลอกบางที่มีจุดเชื่อมต่อแบบเปลือยหรือต่อสายดินตอบสนองได้รวดเร็ว แต่เสี่ยงต่อความเหนื่อยล้าจากแรงสั่นสะเทือนและการกระแทกทางกล ปลอกที่หนักกว่าและมีจุดเชื่อมต่อที่ไม่มีพื้นดินจะเสียสละความเร็วในการตอบสนองเพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย การติดตั้งที่มีการสั่นสะเทือนสูง เช่น เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งใกล้กับอุปกรณ์ที่กำลังหมุน โดยทั่วไปจะได้รับประโยชน์จากเทอร์โมเวลล์ที่แยกเซ็นเซอร์ออกจากการสัมผัสกระบวนการโดยตรง และช่วยให้สามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องปิดกระบวนการ

ประเด็นสำคัญ: การเลือกควรชั่งน้ำหนักเพดานอุณหภูมิร่วมกับบรรยากาศ การสั่นสะเทือน และเวลาตอบสนองที่ต้องการเสมอ ไม่ใช่อุณหภูมิเพียงอย่างเดียว .

เทอร์โมคัปเปิลโลหะฐานกับโลหะมีตระกูล: การเปรียบเทียบโดยละเอียด

ประเภท K ถูกใช้ที่นี่เป็นเทอร์โมคัปเปิลโลหะฐานตัวแทน และประเภท S เป็นตัวแทนเทอร์โมคัปเปิลโลหะมีตระกูล เนื่องจากทั้งคู่ได้รับการระบุอย่างกว้างขวางว่าเป็นประเภทอ้างอิงในหมวดหมู่ที่เกี่ยวข้อง แผนภูมิเรดาร์ด้านล่างเปรียบเทียบคุณลักษณะห้าประการในระดับสัมพัทธ์ 0-100 โดยที่คะแนนที่สูงกว่าจะเป็นประโยชน์ต่อคุณลักษณะเฉพาะนั้นมากกว่า คะแนนเหล่านี้แสดงถึงตำแหน่งเชิงคุณภาพที่สัมพันธ์กันโดยอิงตามคุณสมบัติทางโลหะวิทยาและเทอร์โมอิเล็กทริกที่กำหนดไว้ของแต่ละประเภทตามที่กำหนดไว้ใน IEC 60584-1 พวกเขาแสดงให้เห็นจุดแข็งและจุดอ่อนในการเปรียบเทียบมากกว่าการวัดสัดส่วนที่แน่นอน ประเภท K นำไปสู่ความไวของสัญญาณและความคุ้มค่าของวัสดุโดยทั่วไปอย่างชัดเจน ในขณะที่ประเภท S นำไปสู่อุณหภูมิสูงสุดและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่ความร้อนสูง ความเร็วในการตอบสนองระหว่างทั้งสองนั้นใกล้เคียงกัน เนื่องจากขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกและรูปแบบของจุดเชื่อมต่อมากกว่าคู่โลหะผสมเอง การอ่านรูปร่างทั้งสองที่ทับซ้อนกันแสดงให้เห็นว่าเหตุใดการเลือกระหว่างโลหะฐานและโลหะมีตระกูลจึงไม่ค่อยมีประเภทใดประเภทหนึ่งที่เหนือกว่าในระดับสากล แต่เป็นการจับคู่เซ็นเซอร์กับความต้องการเฉพาะของกระบวนการแทน

รูปร่างของรูปหลายเหลี่ยม Type K โน้มตัวไปทางแกนความไวและประสิทธิภาพด้านต้นทุนอย่างมาก โดยสะท้อนถึงสัญญาณเอาท์พุตที่ประมาณ 41 ไมโครโวลต์ต่อองศาเซลเซียส ซึ่งสูงกว่าประเภทแพลตตินัม-โรเดียมหลายเท่า และทำให้ Type K อ่านได้อย่างแม่นยำได้ง่ายขึ้นด้วยเครื่องมือวัดมาตรฐาน รูปหลายเหลี่ยม Type S เอนไปทางอุณหภูมิสูงสุดและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน ซึ่งสอดคล้องกับความสามารถของแพลตตินัม-โรเดียมในการต้านทานการปรับขนาดในการให้บริการออกซิไดซ์ความร้อนสูงอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากประเภท S ให้สัญญาณที่ค่อนข้างเล็ก โดยมักจะอยู่ที่ประมาณ 10 ไมโครโวลต์ต่อองศาเซลเซียสในช่วงต่างๆ การเดินสายไฟ การหุ้มฉนวน และการเชื่อมต่อขั้วต่อจึงต้องได้รับการดูแลมากขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าที่ทำให้การอ่านเสียหาย นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่เซ็นเซอร์แพลตตินัม-โรเดียมมักจับคู่กับสายเคเบิลชดเชยที่มีฉนวนหุ้มและเครื่องส่งสัญญาณแบบแยกส่วน ไม่มีประเภทใดที่โดดเด่นเหนือคุณลักษณะทั้งห้า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเทอร์โมคัปเปิลที่เป็นโลหะฐานและโลหะมีตระกูลจึงยังคงอยู่ร่วมกันในโซนต่างๆ ของโรงงานอุตสาหกรรมเดียวกัน

ระดับความแม่นยำภายใต้ IEC 60584-1

นอกเหนือจากการเลือกประเภทแล้ว IEC 60584-1 ยังกำหนดระดับความคลาดเคลื่อนที่อธิบายว่าเอาต์พุตของเทอร์โมคัปเปิลต้องตรงกับตารางอ้างอิงมาตรฐานมากเพียงใด สำหรับ Type K ที่อยู่ในช่วงกลาง พิกัดความเผื่อคลาส 1 จะเข้มงวดมากขึ้นที่ประมาณ ±1.5°C ในขณะที่พิกัดความเผื่อคลาส 2 จะกว้างกว่าที่ประมาณ ±2.5°C มาตรวัดด้านล่างแสดงความสัมพันธ์นี้เป็นอัตราส่วน: แถบพิกัดความเผื่อคลาส 1 มีความกว้างประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ของแถบคลาส 2 ซึ่งหมายความว่าเซ็นเซอร์คลาส 1 อยู่ภายใต้มาตรฐานการผลิตและการสอบเทียบที่เข้มงวดมากขึ้น บริบทห้าประโยค: ระดับความคลาดเคลื่อนไม่ขึ้นกับช่วงอุณหภูมิ และไม่เปลี่ยนประเภทของเซ็นเซอร์ เพียงแต่จะเปลี่ยนความแน่นหนาที่ผู้ผลิตรับประกันว่าเซ็นเซอร์จะติดตามเส้นโค้งอ้างอิงเท่านั้น โดยทั่วไปแล้วเซ็นเซอร์คลาส 1 จะมีต้นทุนในการผลิตสูงกว่าเนื่องจากมีการเลือกชุดสายไฟและการสอบเทียบที่เข้มงวดมากขึ้น การใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไปจำนวนมากทำงานได้อย่างสะดวกสบายภายในพิกัดความเผื่อคลาส 2; และวงจรควบคุมกระบวนการที่สำคัญ การถ่ายโอนการควบคุม หรือระบบเครื่องมือด้านความปลอดภัย มักจะระบุประเภท 1

การอ่านเกจนี้ควบคู่ไปกับข้อกำหนดเฉพาะของโครงการจะช่วยชี้แจงว่าเหตุใดเทอร์โมคัปเปิลสองตัวที่มีประเภทเดียวกันและช่วงอุณหภูมิที่เหมือนกันจึงสามารถมีเกรดคุณภาพที่แตกต่างกันและข้อกำหนดด้านเอกสารที่แตกต่างกันได้ เซ็นเซอร์คลาส 1 ไม่ใช่โลหะผสมหรือโครงสร้างที่แตกต่างกันตามหลักการ เป็นคู่โลหะผสมชนิดเดียวกันที่ผลิตและสอบเทียบให้มีค่าเบี่ยงเบนรับประกันที่แคบลงจากเส้นโค้งอ้างอิงมาตรฐาน สิ่งอำนวยความสะดวกที่ทดสอบเซ็นเซอร์ขาเข้าเป็นชุดกับอ่างอ้างอิงที่ได้รับการรับรองสามารถตรวจสอบความคลาดเคลื่อนนี้ได้อย่างอิสระ แทนที่จะอาศัยใบรับรองความสอดคล้องเพียงอย่างเดียว สำหรับลูปที่ป้อนอินเตอร์ล็อคเพื่อความปลอดภัยหรือการเรียกเก็บเงินเพื่อโอนการดูแล แบนด์คลาส 1 ที่เข้มงวดมากขึ้นจะช่วยลดข้อผิดพลาดที่เป็นระบบซึ่งจะต้องจัดสรรงบประมาณในการคำนวณความไม่แน่นอนของลูปโดยรวม สำหรับการตรวจสอบทั่วไป การทำความร้อนในพื้นที่ หรือการเตือนที่ไม่สำคัญ ความคลาดเคลื่อนคลาส 2 เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป เนื่องจากแถบที่กว้างกว่ายังคงอยู่ในช่วงขอบการปฏิบัติงานที่กระบวนการสามารถทนได้ ควรระบุระดับความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้อย่างชัดเจนในใบสั่งซื้อใดๆ เนื่องจากไม่ได้ระบุโดยการกำหนดประเภทเพียงอย่างเดียว

การกำหนดค่าทางแยกs and Sheath Options

นอกเหนือจากประเภทโลหะผสมแล้ว เทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมยังถูกกำหนดเพิ่มเติมโดยการกำหนดค่าหัวต่อและตัวเลือกปลอก ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีอิทธิพลต่อเวลาตอบสนอง อายุการใช้งาน และต้นทุนการติดตั้ง การ์ดด้านล่างสรุปการกำหนดค่าที่พบบ่อยที่สุดจากผู้ผลิตเทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมทั่วไปหรือแค็ตตาล็อกซัพพลายเออร์

ทางแยกสายดิน การตอบสนองที่เร็วที่สุดในสไตล์ที่ได้รับการป้องกัน เชื่อมโดยตรงกับปลายฝัก ไม่แยกไฟฟ้า ทางแยกที่ไม่มีพื้นดิน แยกไฟฟ้าจากฝัก; การตอบสนองช้าลงเล็กน้อย ที่ต้องการในกรณีที่ห่วงกราวด์กราวด์ ทางแยกที่เปิดเผย การตอบสนองที่เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทางแยกยื่นออกมาเป็นฉนวนที่ผ่านมา มีการป้องกันทางกลและสารเคมีอย่างจำกัด ท่อป้องกันเซรามิก ใช้กับประเภท R, S และ B ในบริการเตาเผา ทนต่อความร้อนสูงแต่มีความเปราะบางทางกลไกมากกว่า ปลอกอินโคเนล ทั่วไปสำหรับบริการออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูงที่ต้องการความเหนียวของโลหะมากกว่าเซรามิก

ประเด็นสำคัญ: ควรระบุรูปแบบจุดเชื่อมต่อและวัสดุเปลือกร่วมกับประเภทโลหะผสม เนื่องจากประเภทเดียวกันสามารถสร้างไว้ในโปรไฟล์เวลาตอบสนองและความทนทานที่แตกต่างกันมาก

คำแนะนำในการติดตั้ง การสอบเทียบ และการบำรุงรักษา

ความลึกในการติดตั้งที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในปัจจัยด้านความน่าเชื่อถือที่ง่ายและถูกมองข้ามบ่อยที่สุด กฎทั่วไปทั่วไปคือการใส่เซนเซอร์อย่างน้อยสิบเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกเข้าไปในกระบวนการ ซึ่งจะจำกัดการนำความร้อนออกจากปลายตลอดความยาวของปลอก และลดข้อผิดพลาดในการอ่านที่เกิดจากการระบายความร้อนด้วยผลของก้าน ในกรณีที่คาดว่าจะมีการสั่นสะเทือนหรือเข้าถึงกระบวนการบ่อยครั้ง การติดตั้งเซ็นเซอร์ภายในเทอร์โมเวลล์ช่วยให้สามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ละเมิดขอบเขตกระบวนการ และป้องกันปลอกจากการสึกหรอเชิงกลโดยตรง

สายต่อและต่อพ่วงต้องตรงกับประเภทเทอร์โมคัปเปิลทุกประการ การผสมสายเคเบิลประเภทต่างๆ แม้จะเป็นเพียงช่วงสั้นๆ ที่กล่องรวมสัญญาณ ก็ทำให้เกิดเอฟเฟกต์เทอร์โมคัปเปิลโดยไม่ได้ตั้งใจซึ่งทำให้การอ่านค่าบิดเบี้ยว การสอบเทียบใหม่เป็นระยะโดยเทียบกับการอ้างอิงที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ โดยทั่วไปในช่วงเวลาที่กำหนดโดยโปรแกรมความน่าเชื่อถือของโรงงาน จะเกิดการเบี่ยงเบนอย่างค่อยเป็นค่อยไปก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อคุณภาพผลิตภัณฑ์หรือส่วนต่างด้านความปลอดภัย เซ็นเซอร์โลหะมีตระกูลโดยเฉพาะควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับโลหะพื้นฐานบางชนิดและลดบรรยากาศระหว่างการติดตั้งและการบริการ เนื่องจากการปนเปื้อนสามารถเปลี่ยนองค์ประกอบของโลหะผสมแพลตตินัม-โรเดียมที่ทางแยก และเปลี่ยนเส้นโค้งการสอบเทียบอย่างถาวร

แผนภูมิด้านล่างแสดงเอาต์พุต EMF อ้างอิงโดยประมาณในหน่วยมิลลิโวลต์ สำหรับเซ็นเซอร์ Type K, Type J และ ประเภทที ตลอดช่วงอุณหภูมิมาตรฐาน โดยปัดเศษเพื่อแสดงภาพประกอบ ตัวเลขเหล่านี้ดึงมาจากตารางอ้างอิงเทอร์โมอิเล็กทริกมาตรฐาน และมีวัตถุประสงค์เพื่อแสดงแนวโน้มทั่วไปและขนาดสัมพัทธ์ แทนที่จะใช้เป็นแหล่งสอบเทียบที่มีความแม่นยำ ประเภท J ให้เอาต์พุตสูงกว่า Type K อย่างเห็นได้ชัดที่อุณหภูมิเดียวกันภายในช่วงที่ถูกต้อง ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ระบบควบคุมแบบเดิมบางระบบระบุประเภท J แม้ว่าเพดานอุณหภูมิโดยรวมจะต่ำกว่าก็ตาม เส้นโค้งของประเภท T จะแสดงเฉพาะในช่วงที่ถูกต้องจนถึง 350°C เท่านั้น เนื่องจากไม่ได้รับการจัดอันดับสำหรับบริการที่มีอุณหภูมิสูงกว่า การชันของแต่ละเส้นโค้งที่อุณหภูมิสูงขึ้นสะท้อนถึงลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้นของเอฟเฟกต์ Seebeck ซึ่งเป็นสาเหตุที่การแปลงอุณหภูมิที่แม่นยำต้องใช้พหุนามอ้างอิงแบบเต็มเสมอ แทนที่จะใช้การประมาณเส้นตรงแบบธรรมดา

เนื่องจากเอาต์พุตของเทอร์โมคัปเปิลไม่เป็นเชิงเส้น ช่างเทคนิคการบำรุงรักษาจึงไม่ควรถือว่าข้อผิดพลาดนั้นสเกลเท่ากันตลอดช่วง การอ่านเซ็นเซอร์อย่างแม่นยำที่อุณหภูมิ 200°C ไม่รับประกันว่าจะมีความแม่นยำเท่ากันที่ 900°C ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการตรวจสอบเป็นระยะที่หลายจุด ไม่ใช่แค่จุดเดียว จึงเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนการสอบเทียบเสียง สิ่งอำนวยความสะดวกที่ใช้กลุ่มเซ็นเซอร์แบบผสมในหลายประเภทมักจะสร้างมาตรฐานให้กับประเภทจำนวนน้อยกว่าอย่างแม่นยำ เพื่อลดจำนวนการเดินสายเคเบิลชดเชยที่แตกต่างกันและตารางอ้างอิงที่ทีมบำรุงรักษาจำเป็นต้องจัดการ

การจัดหาเซ็นเซอร์ที่สม่ำเสมอและมีเอกสารอย่างดีจากผู้ผลิตเทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรมที่เป็นที่ยอมรับยังสนับสนุนการวางแผนการบำรุงรักษาในระยะยาว เนื่องจากแบทช์ที่ตรงกันจะช่วยลดความแปรผันของเซ็นเซอร์ต่อเซ็นเซอร์ทั่วทั้งโรงงาน ซิงกัว กรุ๊ป บจก. เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่ประกอบด้วยบริษัทในเครือ ได้แก่ Anhui Xinguo Instrument Co., Ltd., Anhui Xinguo Alloy Co., Ltd., Anhui Xinguo Cable Co., Ltd. และ Anhui Xinguo Precious Metals Co., Ltd. ด้วยทุนจดทะเบียน 118 ล้านหยวน กลุ่มตั้งอยู่ในเมืองเทียนชาง มณฑลอานฮุย และก่อตั้งขึ้นในปี 1997 โดยมีพื้นที่ครอบคลุมมากกว่า 150 เอเคอร์ขึ้นไป พื้นที่ก่อสร้าง 60,000 ตารางเมตร ในฐานะผู้ผลิตลวดโลหะผสมเทอร์โมคัปเปิลในจีนและโรงงานเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม Xinguo Group ผลิตลวดโลหะผสมของตนเองภายในบริษัทผ่านบริษัทในเครือ ซึ่งสนับสนุนการตรวจสอบย้อนกลับของวัตถุดิบตั้งแต่การผลิตลวดไปจนถึงเทอร์โมคัปเปิลอุตสาหกรรมสำเร็จรูป ซึ่งเป็นแนวทางที่เป็นประโยชน์ต่อโรงงานที่มองหาผู้ผลิตและซัพพลายเออร์ OEM หรือ ODM ที่มีความมั่นคงสำหรับการจัดซื้อเซ็นเซอร์ที่เกิดขึ้นเป็นประจำ

ประเด็นสำคัญ: ความลึกของการแทรกที่ถูกต้อง สายเคเบิลชดเชยที่ตรงกัน และกำหนดการสอบเทียบใหม่ที่กำหนดไว้คือปัจจัยการบำรุงรักษาสามประการที่ปกป้องความแม่นยำในการวัดโดยตรงตลอดอายุการใช้งานของเทอร์โมคัปเปิลทางอุตสาหกรรม .

คำถามที่พบบ่อย