การจัดการกับปัญหาที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิลและเทอร์โมรีซิสเตอร์ (ตอนที่ 1)

หลักการตรวจจับอุณหภูมิ 

อุณหภูมิเป็นปริมาณทางกายภาพที่บ่งบอกถึงระดับความเย็นหรือความร้อนของวัตถุหรือระบบ ตามหลักการพื้นฐานของฟิสิกส์โมเลกุล อุณหภูมิสะท้อนถึงความเข้มของการเคลื่อนที่แบบสุ่มทางความร้อนของโมเลกุลภายในวัตถุ 

วิธีการและจำแนกประเภทของการวัดอุณหภูมิ

วิธีการตรวจวัดอุณหภูมิสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักตามการสัมผัสระหว่างองค์ประกอบที่ไวต่อการวัดกับตัวกลางที่วัดได้ ได้แก่ แบบสัมผัสและแบบไม่สัมผัส วิธีการตรวจวัดอุณหภูมิแบบสัมผัสส่วนใหญ่ได้แก่ เครื่องมือตรวจวัดอุณหภูมิแบบขยายตัว ซึ่งอาศัยคุณสมบัติที่ว่าปริมาตรของวัตถุจะขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน เครื่องมือตรวจวัดอุณหภูมิแบบต้านทานความร้อน ซึ่งอาศัยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของตัวนำหรือสารกึ่งตัวนำตามอุณหภูมิ และเครื่องมือตรวจวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิล ซึ่งอาศัยปรากฏการณ์จุดร้อน ส่วนวิธีการตรวจวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสจะใช้ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุกับอุณหภูมิของวัตถุนั้นในการตรวจวัดอุณหภูมิ ซึ่งรวมถึงวิธีการวัดความสว่าง วิธีการแผ่รังสีรวม และวิธีการวัดสี เป็นต้น 

2.1 ตามวิธีการวัด สามารถแบ่งเครื่องวัดอุณหภูมิออกเป็นสองประเภท คือ เครื่องวัดอุณหภูมิแบบสัมผัส และเครื่องวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส 

1)เครื่องวัดอุณหภูมิแบบสัมผัสแบ่งประเภทตามหลักการวัดได้เป็น เครื่องวัดอุณหภูมิแบบขยายตัว (เทอร์โมมิเตอร์แบบคอลัมน์ของเหลว เทอร์โมมิเตอร์แบบไบเมทัลลิก) เครื่องวัดอุณหภูมิแบบความดัน (ชุดวัดอุณหภูมิของเหลว ก๊าซ และไอ) เครื่องวัดอุณหภูมิแบบความต้านทาน (ตัวต้านทานทองแดงและแพลทินัม) และเครื่องวัดอุณหภูมิแบบศักย์ไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก (เทอร์โมคัปเปิลนิกเกล-โครเมียม-นิกเกล-ซิลิคอน นิกเกล-โครเมียม-โคเนียม แพลทินัม-โรเดียม-แพลทินัม เป็นต้น) 

2) เครื่องวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสแบ่งประเภทตามหลักการทำงานออกเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิแบบใช้รังสีและเครื่องวัดอุณหภูมิแบบใช้การดูดซับอินฟราเรด 

2.2 โดยจำแนกออกเป็น 4 ประเภทอย่างตายตัว ได้แก่ การติดตั้งแบบยึดหน้าแปลน การติดตั้งแบบยึดด้วยข้อต่อเกลียว การติดตั้งแบบยึดผสมระหว่างหน้าแปลนและข้อต่อเกลียว และการติดตั้งแบบสอดปลอกป้องกันอย่างง่าย 

1) การติดตั้งหน้าแปลน: เหมาะสำหรับใช้งานกับอุปกรณ์และท่อส่งแรงดันปานกลางและแรงดันต่ำที่สัมผัสกับสารกัดกร่อนที่มีอุณหภูมิสูง มีความยืดหยุ่นสูง ช่วยป้องกันการกัดกร่อน และสะดวกต่อการบำรุงรักษา 

2) การยึดด้วยข้อต่อเกลียว: สำหรับท่อส่งที่ไม่มีสารกัดกร่อน ข้อต่อแบบนี้มีขนาดเล็กและติดตั้งได้กะทัดรัด สำหรับท่อส่งแรงดันสูง จะใช้ปลอกวัดอุณหภูมิแบบเชื่อม 

3) การเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนและแบบเกลียวสำหรับการติดตั้งแบบยึดตายตัว: เมื่อสวมฝาครอบป้องกันเพิ่มเติม จะสามารถใช้ติดตั้งบนท่อและอุปกรณ์ที่สัมผัสกับสารกัดกร่อนได้ 

4) การติดตั้งฝาครอบป้องกันแบบง่าย: เหมาะสำหรับการติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์แบบแท่งชั่วคราวบนท่อส่งแรงดันต่ำเพื่อการทดสอบ 

หลักการ การใช้งาน ช่วงอุณหภูมิ และความแม่นยำของเทอร์โมคัปเปิลและเทอร์โมรีซิสเตอร์ 

1. หลักการ การใช้งาน ช่วงอุณหภูมิ และความแม่นยำของเทอร์โมคัปเปิลคืออะไร? เทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยลวดโลหะสองชนิดที่ทำจากวัสดุต่างกันมาต่อกัน เมื่อสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ จะเกิดศักย์ไฟฟ้าขึ้น ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างลวดเทอร์โมอิเล็กทริกทั้งสองเส้นคือแรงดันไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก หน่วยมิลลิโวลต์แทนด้วย mAV แรงดันไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกนี้จะถูกแปลงเป็นอุณหภูมิโดยอาศัยคุณสมบัติของวัสดุ สามารถเพิ่มปลอกป้องกันต่างๆ ได้ตามต้องการ และสามารถใช้ในการวัดอุณหภูมิในตัวกลางต่างๆ ช่วงการวัดคือ -40 ถึง 1600 ℃ และความแม่นยำโดยทั่วไปคือ ระดับ 1 0.4% และระดับ 2 0.75% 

2. หลักการ การใช้งาน ช่วงอุณหภูมิ และความแม่นยำของตัวต้านทานความร้อน? การวัดอุณหภูมิด้วยตัวต้านทานความร้อนนั้นอาศัยคุณสมบัติที่ว่าค่าความต้านทานของตัวนำโลหะจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น ตัวต้านทานความร้อนส่วนใหญ่ทำจากวัสดุโลหะบริสุทธิ์ ปัจจุบันที่นิยมใช้มากที่สุดคือแพลทินัมและทองแดง ช่วงการวัดอุณหภูมิอยู่ที่ -200 ถึง 600℃ และความแม่นยำโดยทั่วไปคือ ระดับ A ± (0.15 + 0.002|t|)℃ และระดับ B ± (0.3 + 0.005|t|)℃ 

3. ตัวเลขมาตราส่วนอุณหภูมิของเทอร์โมคัปเปิล ได้แก่ S, R, B, K, N, T, E และ J 

4. การจำแนกประเภทของตัวต้านทานความร้อน: Pt100, Pt10, Cu100, Cu50 

5. โดยทั่วไปแล้ว กล่องต่อสายไฟสามารถแบ่งออกเป็น กล่องกันน้ำขนาดเล็ก กล่องกันน้ำ กล่องกันระเบิด กล่องต่อสายไฟแบบหลายจุด เป็นต้น วัสดุที่ใช้ได้แก่ โลหะผสมอลูมิเนียม พลาสติกวิศวกรรม สแตนเลส เหล็กหล่อ เป็นต้น และแบ่งตามระดับการป้องกันได้เป็น กล่องต่อสายไฟ IP65 และ IP68 โดยความหมายของ IP65 และ IP68 คือ IP = การป้องกัน ตัวเลข 6 ตัวแรกหมายถึง ป้องกันฝุ่นละออง ตัวเลข 5 ตัวที่สองหมายถึง ป้องกันน้ำฉีด ตัวเลข 8 ตัวที่สองหมายถึง ป้องกันการจุ่มน้ำ และระยะเวลาการจุ่มน้ำและแรงดันน้ำจะกำหนดตามความต้องการของลูกค้า