รู้จักเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) คืออะไร

หลักการทำงาน

เทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยโลหะที่แตกต่างกันที่ปลายทั้งสองข้างและปลายด้านหนึ่งถูกให้ความร้อนจะมีกระแสต่อเนื่องซึ่งไหลในวงจรเทอร์โมอิเล็กทริก ปรากฏการณ์นีั้เรียกว่าซีเบค (Seebeck effect) ซึ่งหมายความว่าเมื่อจุดเชื่อมต่อของโลหะทั้งสองถูกทำให้ร้อนหรือเย็นลงจะเกิดแรงดันไฟฟ้าที่สามารถเชื่อมโยงและรู้ค่าระดับความร้อนได้ดังรูป

ปรากฏการณ์ซีเบค (Seebeck effect) เป็นเป็นปรากฏการณ์ที่ความแตกต่างของระดับความร้อนระหว่างตัวนำไฟฟ้าหรือเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันสองตัวทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างสารทั้งสอง เมื่อความร้อนถูกนำไปใช้กับหนึ่งในสองตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์อิเล็กตรอนที่ให้ความร้อนจะไหลเข้าหาตัวทำความเย็น หากทั้งคู่เชื่อมต่อผ่านวงจรไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จะไหลผ่านวงจรนั้น แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจาก”ซีเบค” มีขนาดเล็กโดยปกติจะมีเพียงไม่กี่ไมโครโวลต์ (µV) ต่อเคลวินของความแตกต่างของระดับความร้อนที่จุดเชื่อมต่อ

 

ซีเบคเป็นพฤติกรรมของเทอร์โมคัปเปิ้ลเซ็นเซอร์ชนิดนี้ในการวัดความแตกต่างของระดับความร้อนโดยประมาณหรือเพื่อกระตุ้นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถเปิดและปิดระบบขนาดใหญ่ได้ ความสามารถนี้ใช้ในเทคโนโลยีการทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริก

 

Thomas Johann ค้นพบปรากฏการณ์ซีเบคนี้ในปี 1800 และเมื่อไม่นานมานี้ในปีคศ. 2008 นักฟิสิกส์ได้ค้นพบสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าเอฟเฟกต์ Spin Seebeck จะเกิดขึ้นได้เมื่อใช้ความร้อนกับโลหะแม่เหล็ก เป็นผลให้อิเล็กตรอนจัดเรียงตัวเองใหม่ตามการหมุน ซึ่งแตกต่างจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนธรรมดาการจัดเรียงใหม่นี้ไม่ได้สร้างความร้อน และเทคโนโลยีนี้ อาจนำไปสู่การพัฒนาไมโครชิปที่เล็กลงเร็วขึ้นและประหยัดพลังงานมากขึ้นรวมถึงอุปกรณ์ spintronics

ประเภทเทอร์โมคัปเปิล

เป็นที่ทราบกับอยู่ว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิชนิดเทอร์โมคัปเปิ้ลนี้มีอยู่ในโลหะผสมที่แตกต่างกัน 2 ชนิดที่พบมากที่สุดคือ “ Base Metal” ที่เรียกว่าประเภท N, T, E, J และ K นอกจากนี้ยังมีชนิดพิเศษที่สามารถใช้งานในช่วงอุณหภูมิสูง ที่เรียกว่า Noble Metal ซึ่งมีชื่อเรียกดังนี้ประเภท R, S, C และ GB

1) ชนิด E (Type E)

ชนิด E มีเอาต์พุตสูง (68 µV / ° C) ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งกับการใช้งานที่มีอุณหภูมิต่ำ นอกจากนี้ยังไม่ใช่แม่เหล็ก ช่วงกว้างคือ −50 °C ถึง +740 °C และช่วงแคบคือ −110 ° C ถึง +140 ° C

2) ชนิด J (Type J)

ชนิด J มีช่วงที่จำกัดระหว่าง (−40 ° C ถึง +750 ° C) แต่มีความไวสูงประมาณ 50 µV / °C ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่ราบรื่นซึ่งจะกำหนดขีดจำกัด

3) ชนิด K (Type K)

ชนิด K เป็นเทอร์โมคัปเปิลที่ใช้งานทั่วไปมากที่สุดโดยมีความไวประมาณ 41 µV / °C มีราคาไม่แพงและมีหัววัดที่หลากหลายในช่วง −200 °C ถึง +1350 °C

4) ชนิด M (Type M)

ชนิด M เป็นโลหะผสมโดยมีสัดส่วน (82% Ni / 18% Mo – 99.2% Ni / 0.8% Co โดยน้ำหนัก) ใช้ในเตาสุญญากาศเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอุณหภูมิที่สูงมากสามารถวัดอุณหภูมิได้ที่ 1,400 ° C ได้รับความนิยมใช้น้อยกว่าชนิดอื่น ๆ

5) ชนิด N (Type N)

ชนิด N (Nicrosil – Nisil) เหมาะสำหรับการใช้งานระหว่าง −270 °C ถึง +1300 °C เนื่องจากความเสถียรและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชั่น มีความไวต่ออุณหภูมิประมาณ 39 µV / °C ที่ 900 ° C ต่ำกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับประเภท K

6) ชนิด T (Type T)

ชนิด T (copper – constantan) เหมาะสำหรับการวัดในช่วง −200 ถึง 350 ° C มักใช้เป็นการวัดความแตกต่างเนื่องจากมีเพียงลวดทองแดงเท่านั้นที่สัมผัสกับโพรบ มีความไวประมาณ 43 µV / ° C

โพรบวัดอุณหภูมิ (Thermocouple Probe) รุ่น HI766PC (Penetration Probe)

HI766PC (Penetration Probe) ออกแบบมาเพื่อวัดระดับความร้อนของของแข็ง กึ่งแข็งและตัวอย่างที่มีอุณหภูมิสูง โครงสร้างปลายแหลม การตอบสนองอุณหภูมิ 15 วินาที ด้วยโครงสร้างสเตนเลสที่แข็งแกร่งป้องกันสนิม ทนต่อการกัดกร่อน สินค้าคุณภาพสูงจาก USA

• 1) อุณหภูมิสูงสุด 900 ° C
• 2) เวลาตอบสนอง 15 วินาที
• 3) ความยาวโพรบ 155 มม. (6.1 นิ้ว)
• 4) เส้นผ่าศูนย์กลาง 3 มม. (0.12นิ้ว)
• 5) หัววัดทำจากสแตนเลสกันสนิม

โพรบวัดอุณหภูมิแบบทนความร้อนสูงรุ่น HI766F (High Temperature Probe)

HI766F ออกแบบมาเพื่อวัดระดับความร้อนของของแข็งที่มีอุณหภูมิสูง การตอบสนองที่รวดเร็ว 4 วินาที โครงสร้างสเตนเลสสตีล AISI 316 ที่ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมหัววัดนี้สามารถวัดพื้นผิวที่ร้อนได้มากถึง 1100 องศาเซลเซียส เหมาะสำหรับวัดระดับความร้อนในตู้อบ สินค้าคุณภาพสูงจาก USA

• 1) รองรับอุณหภูมิสูงสุด 1100 ° C
• 2) เวลาตอบสนอง 4 วินาที
• 3) ความยาวโพรบ 255 มม. (10 นิ้ว)
• 4) หัววัดทำจาก AISI 316 สแตนเลส
• 5) เส้นผ่าศูนย์กลาง 1.5 มม. (0.06 นิ้ว)
• 6) สายเคเบิล 1 ม. (3.3 นิ้ว)

โพรบวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิ้ลรุ่น HI766F1 (Wire Temperature Probe)

HI766F1 ออกแบบมาเพื่อวัดระดับความร้อนของพื้นผิวที่ยากต่อการเข้าถึงซึ่งอาจทำได้ยากเมื่อวัดด้วยเครื่องวัดแบบดั้งเดิม เวลาตอบสนองของการวัดจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเซ็นเซอร์เทียบกับพื้นผิวที่กำลังวัด การตอบสนองที่รวดเร็ว 1 วินาทีสำหรับการอ่านระดับความร้อนสำหรับพื้นผิวที่มีระดับความร้อนสูงถึง 480 ° C (900 ° F) สินค้าคุณภาพสูงจาก USA ขายราคาถูก จัดส่งทั่วไทย

• 1) อุณหภูมิสูงสุด 480 ° C
• 2) เวลาตอบสนอง 1 วินาที
• 3) เส้นผ่าศูนย์กลาง 2 มม.
• 4) แอปพลิเคชั่นเข้าถึงพื้นที่ยาก

โพรบวัดอุณหภูมิ (Thermocouple Probe) รุ่น HI766PD สำหรับ Air และ Gas

HI766PD สำหรับ Air และ Gas ออกแบบมาเพื่อวัดระดับความร้อนของอากาศและก๊าซ รูระบายอากาศอยู่ที่ปลายโพรบสำหรับการวัดก๊าซ ตอบสนองต่อระดับความร้อนภายใน 20 วินาที ด้วยโครงสร้างเหล็กกล้าไร้สนิมทนต่อการกัดกร่อน ทดสอบตัวอย่างก๊าซที่มีอุณหภูมิได้ถึง 300° C

• 1) รองรับอุณหภูมิสูงสุด 300 ° C (570 ° F)
• 2) เวลาตอบสนอง 20 วินาที
• 3) ความยาวโพรบ 250 มม.
• 4) หัววัดทำจากสแตนเลสคุณภาพสูง
• 5) เส้นผ่าศูนย์กลาง 3 มม. (0.12 “)
• 6) เหมะสำหรับวัดระดับความร้อนอากาศ ก๊าซ

โพรบวัดอุณหภูมิรุ่น HI766PA (Roller Surface Probe)

โพรบวัดอุณหภูมิ (Thermocouple Probe) รุ่น HI766PA เป็นหัววัดระดับความร้อนแบบสัมผัส ใช้ Thermocouple ชนิด K ซึ่งออกแบบมาสำหรับใช้เครื่องวัดระดับความร้อนพื้นผิวเช่นท่อกลม โดยที่หัววัดมีความยืดหยุ่นของหัววัดช่วยให้ผู้ใช้สามารถสัมผัสกับพื้นผิวโค้งเช่นท่อลม ท่อน้ำเย็นเป็นต้น

• 1) วัดอุณหภูมิสูงสุด 320 ° C
• 2) เวลาตอบสนอง 7 วินาที
• 3) ความยาวโพรบ 280 มิลลิเมตร
• 4) เหมาะสำหรับวัดอุณหภูมิพื้นผิวท่อ โค้ง ลูกกลิ้ง

HI93531N แบบ thermocouple Type-K

HI93531N ตรวจสอบความร้อนโดยใช้หัววัดแบบเทอร์โมคัปเปิ้ล thermocouple Type-K (ต้องซื้อหัววัดเพิ่ม) มีช่วงการวัดอุณหภูมิที่กว้างขึ้นกว่าเซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์แต่ให้ความแม่นยำ หน้าจอ LCD แสดงอุณหภูมิปัจจุบันและการอ่านระดับความร้อนสูงสุดหรือต่ำสุด สามารถเลือกที่จะแสดงการอ่านในองศาฟาเรนไฮต์หรือเซลเซียส ปิดโดยอัตโนมัติเมื่อไม่ใช้งาน มีหัววัดระดับความร้อนให้เลือกมากตามลักษณะการใช้งาน

• 1) ช่วงการวัด: -200.0 ถึง 1371 ° C
• 2) ความแม่นยำของอุณหภูมิ ± 0.5 ° C
• 3) เชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ต RS232
• 4) สินคุณภาพสูงจาก USA มีใบรับรองการสอบเทียบ (Certificate) จากโรงงาน