تست ترموکوپل صنعتی یکی از اقدامات مهم است که به کمک آن می‌توانیم حدس بزنیم دستگاه به خوبی کار می‌کند یا خیر. برای کسب اطمینان از عملکرد و دقت اندازه گیری دما، انجام این تست ضروری است. ترموکوپل‌های صنعتی وظیفه سنجش حرارت تجهیزات کاربردی را دارند و بهتر است قبل از نصب و خرابی آن تست شوند. برای تست انواع ترموکوپل‌ها از ابزاری به نام مولتی متر استفاده می‌کنند.در این مقاله آموزشی از مجموعه سنجش حرارت با ما همراه باشید.
سنسور ترموکوپل چگونه کار می‌کند؟
اساس کار حسگر ترموکوپل، پدیده‌ای به نام ترموالکتریک است. در صورتی که دمای محل اتصال گرم نسبت به اتصال سرد تغییر پیدا می‌کند، ولتاژ در قسمتی از مدار که از سیم‌های فلزی مختلف تشکیل شده است، نیز تغییر می‌یابد. ترموکوپل‌ها بسیار مستحکم و مقاوم طراحی شده اند، اما همانند هر تجهیزات صنعتی دیگر، دچار خرابی می‌شوند. زمانی که از این دستگاه به طور مداوم استفاده می‌شود و هرگز به عملکرد آن توجهی نمی‌کنید، احتمال کالیبره شدن آن وجود دارد. کالبیره شدن بدین گونه است که سیم‌ها دچار عامل شیمیایی می‌شوند و خواص مکانیکی مواد و حدس دما نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرد. در زمانی که احسای کردید ترموکوپل دچار خرابی شده است، از یک جفت گرمایی جدید و مطمئن استفاده کنید. با مشاهده نتیجه هر حسگر دما و مقایسه آن ها، به خرابی دستگاه پی می‌برید. حضور یک سنسور نامطمئن ممکن است باعث خروجی دمای متفاوتی شود. این سنسور را می‌توان با دستگاه مولتی متر نیز بررسی کرد و از سالم بودن آن مطمئن شد.
چه زمانی حسگر دمای ترموکوپل از کار می‌افتد؟
دلیل کار نکردن حسگرهای دمای ترموکوپل، ذرات اتمسفر است. با نفوذ این ذرات در دماهای بالا به فلز، عملکرد سنسور را تحت تاثیر قرار می‌دهد. همچنین بروز ناخالصی و مواد شیمیایی در عایق سیم جفت حرارتی بر این اتفاق بی‌تاثیر نیست. در صورت کار کردن در دماهای بالا، توجه به مشخصات عایق پروب دما توصیه می‌شود.
چگونه بفهمیم ترموکوپل سالم است؟
یکی از روش‌هایی که برای اطمینان از سلامت Thermocouple انجام می‌شود، خروج تجهیزات و تست آن‌ها در شرایط دیگر است. این روش همیشه مناسب به نظر نمی‌رسد و ممکن است به دلیل شرایط نامناسب محیطی قابل اجرا شدن نباشد. یکی از مشکلاتی که بر سر راه انتقال سنسور به مکان دیگر وحود دارد این است که احتمال این که در مکان جدید همگن نباشد، زیاد است. همگن نبودن بدین معناست که در بازه دمایی متفاوت در محیط کار کند و خواندن دما را متفاوت نشان دهد. در حالت کلی، ترموکوپل خراب، کند عمل می‌کند.
مراحل تست ترموکوپل صنعتی با دستگاه مولتی متر
بهترین راه برای تشخیص خرابی ترموکوپل صنعتی، دستگاه مولتی متر دیجیتال است. این دستگاه به گونه‌ای اجرا می‌شود که میلی ولت DC را می‌خواند. یک سر آن به حسگر دما و سر دیگر به لوله وصل می‌شود. در مراحل زیر انجام این تست را به طور کامل شرح داده ایم:
1. قبل از شروع تست ترموکوپل با مولتی متر، بررسی کنید غلاف محافظ سنسور دما دارای نشتی است یا خیر. بررسی یک جفت حرارتی اتصال به زمین یا اتصال غیرزمین نیز ضروری است. سپس می‌توانید از دستگاه مولتی متر برای اندازه گیری استفاده کنید. حسگر ترموکوپل دارای مقاومت بیش از ۲ اهم است و کابل آن از مقاومت بیش از ۵۰ اهم برخوردار نخواهد بود. اگر تشخیص انجام شده بیش از ۱K باشد، مشکل بزرگی رخ داده است.
2. برای انجام تست، لازم است سیم‌های مولتی متر را به دو سیم ترموکوپل وصل کنید. با مشاهده عدد ۰ به باز بودن مدار پی می‌برید و احتمالا یکی از سیم‌های دستگاه دچار مشکل شده است. گاهی اوقات شکستگی در نوک سیم رخ می‌دهد که از نگاه شما به دور است.
حال نوبت اندازه گیری مقاومت با مولتی متر می‌رسد. در صورت مقاومت بیشتر از ۱۰۰K، شرایط اصلا مناسب نیست. در صورت خوانش دما، با توجه به طول سرب، تا ۲۰ الی ۵۰ اهم یا بیشتر باشد.
3. آزمایش باید روی سرب دیگر ترموکوپل انجام شود. در صورت باز بودن، سرب از غلاف جدا شده و سنسور زمین صورت نگرفته است. سنسورهای متصل به زمین نسبت به تغییرات دما حساسیت بیشتری دارد. اما جفت‌های حرارتی غیر زمین مناسب مواقعی است نویز الکتریکی در ناحیه ترموکوپل وجود دارد.
4. یکی دیگر از روش‌های اندازه گیری مولتی متر، استفاده از آن برای اندازه گیری جفت حرارتی است. با استفاده از آن مقاومت تنظیم کنید و دو سر را به یکدیگر متصل کنید. سپس با فندک بسوزانید. در صورت بزرگتر یا کوچکتر شدن نشانگر، به سلامت دستگاه پی می‌برید. اما اگر نشانگر هیچ تغییری نکند، می‌توان حدس زد که شکستگی رخ داده است.
بهترین روش تست ترموکوپل صنعتی چیست؟
بهترین روش تست ترموکوپل به هدف و شرایط استفاده شما بستگی دارد. اگر به دنبال یک تست سریع و اولیه هستید، استفاده از مولتی‌متر برای بررسی پیوستگی و ولتاژ خروجی ترموکوپل یک انتخاب عالی است. این روش به شما امکان می‌دهد تا به‌سادگی وضعیت کلی ترموکوپل را ارزیابی کنید و در صورت مشاهده مشکل، تصمیمات لازم را بگیرید.
اما اگر به دقت بیشتری نیاز دارید و می‌خواهید از صحت عملکرد ترموکوپل در شرایط واقعی اطمینان حاصل کنید، تست کالیبراسیون بهترین گزینه است. این روش دقیق‌ترین نتیجه را به شما می‌دهد، زیرا ولتاژ خروجی ترموکوپل را با مقادیر مرجع مقایسه می‌کند. تست کالیبراسیون به شما کمک می‌کند تا هرگونه خطای احتمالی در اندازه‌گیری را شناسایی و رفع کنید.
در نهایت، تست در محیط واقعی نیز بسیار ارزشمند است؛ چرا که شما را با عملکرد ترموکوپل در شرایط صنعتی و محیط کاری خود آشنا می‌کند. با این حال، این روش بیشتر به‌عنوان یک ارزیابی تکمیلی بعد از تست‌های اولیه استفاده می‌شود.
در کل، برای یک تست سریع و کاربردی، مولتی‌متر انتخاب مناسبی است. اما اگر به دقت بیشتری نیاز دارید و می‌خواهید از صحت عملکرد ترموکوپل در طولانی‌مدت مطمئن شوید، روش کالیبراسیون ترموکوپل بهترین گزینه خواهد بود. بنابراین، با در نظر گرفتن نیازها و شرایط خود، می‌توانید بهترین روش تست ترموکوپل صنعتی را انتخاب کنید.
نکات مهم در تست ترموکوپل صنعتی
• این تست با هدف افزایش دقت و بهبود عملکرد حسگر ترموکوپل انجام می‌شود و از بروز مشکلات حاصل از دمای اشتباه جلوگیری می‌کند.
• سنسورها در مدل‌های مختلف ساخته می‌شود. پس برای آزمایش باید به جدول منطبق با مدل دقت کافی داشته باشید.
• برای بررسی ترموکوپل‌های غیر زمین دقت داشته باشید، ممکن است کمی نشتی به زمین در یک جفت حرارتی عایق معدنی رخ دهد. حتی هنگام اتصال به ابزار یا ماژول ورودی PLC، ممکن است مقداری مقاومت در برابر زمین وجود داشته باشد، با گرم شدن سنسور، رطوبت از راه لوله بیرون می‌رود و ایزوله بهتر انجام می‌شود
سخن پایانی
تست ترموکوپل صنعتی یکی از آزمایش‌های ضروری برای اطمینان از عملکرد آن است. به کمک روش‌های معرفی شده و رعایت نکات به راحتی می‌توان این ابزار را آزمایش کرد. در صورتی که نتیجه مشخصی از تست‌ها بدست نیاوردید، می‌توانید آن را جایگزین کنید.
