المزدوجة الحرارية عبارة عن مستشعر لقياس درجة الحرارة. يتكون هذا المستشعر من سلكين معدنيين متميزين متصلين في أحد طرفيهما ومتصلين في الطرف الآخر بمقياس حرارة مزدوج حراري أو أي جهاز آخر يعمل بالطاقة الحرارية. إذا تم تكوينها بشكل صحيح، يمكن للمزدوجات الحرارية توفير قياس درجة الحرارة عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.
تُستخدم المزدوجات الحرارية كأجهزة استشعار لدرجة الحرارة في نطاق واسع من التطبيقات الصناعية نظرًا لقدراتها على استشعار درجة الحرارة (من المزدوجات الحرارية الصناعية إلى استخدام المزدوجات الحرارية الشائعة) توجد في التركيبات الكهربائية والأجهزة الشائعة.) وفقًا لمجموعة واسعة من النماذج ومواصفاتها الفنية، يعد فهم هيكلها الأساسي وكيفية عملها ونطاقاتها لتحديد النوع والمادة المناسبين للمزدوجة الحرارية لتطبيقك أمرًا مهمًا للغاية.
الأسلاك الحرارية
تعتبر المزدوجات الحرارية السلكية عديمة النواة هي أبسط أشكال المزدوجات الحرارية. وهو يتألف من قطعتين من الأسلاك الحرارية متصلة ببعضها البعض بواسطة صمولة ملحومة. نظرًا لأن حبة المزدوجة الحرارية مكشوفة، هناك العديد من قيود التطبيق. لا ينبغي استخدام السوائل التي يمكن أن تؤدي إلى تآكل أو أكسدة سبيكة المزدوجة الحرارية في المزدوجة الحرارية السلكية عديمة النواة. يمكن أن تكون الأسطح المعدنية أيضًا مشكلة. غالبًا ما تستخدم الأسطح المعدنية، وخاصة الأنابيب، في الأنظمة الكهربائية. يمكن أن يؤثر الاتصال غير المباشر بالنظام الكهربائي على قياس المزدوجة الحرارية. بشكل عام، تعتبر المزدوجات الحرارية الملفوفة بالأسلاك خيارًا جيدًا لقياس درجة حرارة الغاز. ولأنها يمكن أن تكون صغيرة جدًا، فإنها توفر أيضًا وقت استجابة سريعًا جدًا.
مسبار الحرارية
يتكون مسبار المزدوجة الحرارية من سلك مزدوج حراري يتم وضعه داخل أنبوب معدني. ويسمى جدار الأنبوب بغمد المسبار. تشمل مواد الغلاف الشائعة الفولاذ المقاوم للصدأ وInconel. يدعم Inconel نطاق درجة حرارة أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ، ومع ذلك، غالبًا ما يُفضل الفولاذ المقاوم للصدأ نظرًا لتوافقه الكيميائي الأوسع. بالنسبة لدرجات الحرارة المرتفعة جدًا، تتوفر أيضًا مواد الغلاف الخارجي الأخرى.
تتوفر أطراف المسبار المزدوج الحراري بثلاثة أنماط مختلفة. لا أساس لها من الصحة، ولا أساس لها من الصحة، ومكشوفة. مع طرف القاعدة، تكون المزدوجة الحرارية على اتصال بجدار الغلاف. يمنحك الاتصال الأرضي وقت استجابة سريعًا، ولكنه أكثر عرضة للحلقات الأرضية الكهربائية. في التوصيلات غير المؤرضة، يتم فصل المزدوجة الحرارية عن جدار الغلاف بواسطة طبقة عازلة. يبرز طرف المزدوجة الحرارية من جدار الغلاف بمفصل مكشوف. تعتبر المزدوجات الحرارية المكشوفة مناسبة لقياس الهواء.
مسبار المسح مسبار السطح
يعد قياس درجة حرارة السطح الصلب أمرًا صعبًا بالنسبة لمعظم أنواع أجهزة استشعار درجة الحرارة. لضمان قياس دقيق، يجب أن تكون منطقة القياس الكاملة للمستشعر على اتصال بالسطح. يعد هذا أمرًا صعبًا عند العمل باستخدام مستشعر صلب وسطح صلب. ونظرًا لأن المزدوجات الحرارية مصنوعة من معادن قابلة للإزالة، فيمكن تشكيل الوصلة بشكل مسطح ورفيع لتوفير أقصى قدر من الاتصال مع سطح صلب صلب. تعتبر هذه المزدوجات الحرارية خيارًا ممتازًا لقياس السطح. يمكن أيضًا تحويل المزدوجة الحرارية إلى آلية دوارة، وهي مناسبة لقياس درجة حرارة السطح المتحرك. النوع K هو ChrOMEGA Al / AlOMEGA
كيف تعمل المزدوجة الحرارية؟
عند توصيل سلكين يتكونان من معادن مختلفة عند كلا الطرفين ويتم تسخين أحد الطرفين، يتدفق تيار مستمر في الدائرة الكهروحرارية. إذا تم كسر هذه الدائرة في المركز، فإن جهد الدائرة المفتوحة (جهد سيبيك) هو دالة لدرجة حرارة الوصلة وتركيبة المعدنين. وهذا يعني أنه عند تسخين أو تبريد الوصلة بين معدنين، يتولد جهد يمكن أن يكون مرتبطًا بدرجة الحرارة.