What Is a Type K Thermocouple? Working Principle, Range, Accuracy Guide

เทอร์โมคัปเปิ้ล Type K คืออะไร?

เดินผ่านร้านบำบัดความร้อน สายการผลิตอาหาร หรือหน่วยปิโตรเคมี และคุณจะพบเทอร์โมคัปเปิล Type K ในวงจรอุณหภูมิส่วนใหญ่ เซ็นเซอร์เหล่านี้ได้กลายเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิอุตสาหกรรมเริ่มต้นเนื่องจากเซ็นเซอร์เหล่านี้รวมช่วงกว้าง ต้นทุนต่ำ และความเสถียรที่เชื่อถือได้ในบรรยากาศออกซิไดซ์ เทอร์โมคัปเปิล Type K เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ทำจากลวดโลหะผสมนิกเกิลสองเส้น: โครเมล (นิกเกิล-โครเมียม) ที่ขาขั้วบวก และอลูเมล (นิกเกิล-อะลูมิเนียม) ที่ขาขั้วลบ เมื่อจุดเชื่อมต่อการวัดได้รับความร้อน เอฟเฟกต์ Seebeck จะสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็กซึ่งอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจะแปลงเป็นการอ่านค่าอุณหภูมิ

เซนเซอร์ Type K ครอบคลุมประมาณนี้ -200°C ถึง 1260°ซ ซึ่งเพียงพอสำหรับเตาเผาส่วนใหญ่ ระบบลมร้อน การตรวจสอบไอเสีย เตาอบบำบัดความร้อน และท่อในกระบวนการ นอกจากนี้ ยังมีความยืดหยุ่นทางกลไกด้วย: องค์ประกอบพื้นฐานเดียวกันนี้สามารถประกอบเข้ากับหัววัดแบบเข็มบาง, สายเคเบิลหุ้มฉนวนแร่, หัววัดสแตนเลสอุตสาหกรรม, เซ็นเซอร์แพทช์พื้นผิว หรือชุดประกอบเตาหลอมขนาดใหญ่ ความอเนกประสงค์ดังกล่าวอธิบายได้ว่าทำไมวิศวกรจึงมักเข้าถึงประเภท K ก่อนเทอร์โมคัปเปิ้ลที่มีตัวอักษรกำกับอื่นๆ

• ความไวเอาต์พุต: ประมาณ 41 ไมโครโวลต์ต่อองศาเซลเซียสตลอดช่วงการทำงาน
• มาตรฐานทั่วไป: IEC 60584, ANSI/ASTM E230
• มีจำหน่ายในรูปแบบหัวต่อแบบมีสายดิน ไม่มีสายดิน และแบบเปิดโล่ง
• มีวัสดุเปลือก เส้นผ่านศูนย์กลาง และอุปกรณ์ติดตั้งให้เลือกมากมาย

หากคุณต้องการหัววัดสำหรับเครื่องจักรหรือกระบวนการเฉพาะ เซ็นเซอร์อุณหภูมิอุตสาหกรรมที่หลากหลาย บนเว็บไซต์นี้แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบ Type K เดียวกันสามารถบรรจุสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกันได้อย่างไร

เทอร์โมคัปเปิล Type K ทำงานอย่างไร

ลวดโลหะที่แตกต่างกันสองเส้นเชื่อมต่อกันที่ปลายการวัด หัวต่อการวัดจะอยู่ที่อุณหภูมิของกระบวนการ ในขณะที่ปลายอีกด้านเชื่อมต่อกับเครื่องมือวัดที่อุณหภูมิที่ทราบหรืออุณหภูมิที่ชดเชยแล้ว ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทางแยกทั้งสองจะสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเล็กน้อย สำหรับ Type K เอาต์พุตจะอยู่ที่ประมาณ 41 ไมโครโวลต์ต่อองศาเซลเซียส เครื่องมือใช้การชดเชยจุดเชื่อมต่อเย็นเพื่อลบผลกระทบของส่วนอ้างอิง จากนั้นจึงแสดงอุณหภูมิกระบวนการที่คำนวณไว้

นี่เป็นหลักการเดียวกันสำหรับเทอร์โมคัปเปิลทุกประเภท แต่การผสมโลหะผสมจะกำหนดเอาต์พุตทางไฟฟ้าและขีดจำกัดอุณหภูมิเฉพาะสำหรับ Type K

รูปแบบทางแยกและการตอบสนอง

จุดเชื่อมต่อที่ปลายการวัดสามารถสร้างได้สามวิธี และตัวเลือกจะส่งผลต่อเวลาตอบสนอง ความแข็งแรงทางกล และภูมิคุ้มกันต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า

ในทางปฏิบัติ เซ็นเซอร์ Type K ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้หัวต่อที่ไม่มีการต่อสายดินหรือต่อสายดิน เนื่องจากรูปแบบที่เปลือยเปล่าขาดการป้องกันทางกล

ช่วงอุณหภูมิ ความแม่นยำ และความคลาดเคลื่อน

Type K จัดอยู่ในประเภทเทอร์โมคัปเปิ้ลโลหะฐาน ในอากาศ โครงสร้างมาตรฐานสามารถใช้งานต่อเนื่องได้ถึงประมาณ 1100°ซ ; อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของขานิกเกิล-โครเมียม ทัศนศึกษาระยะสั้นที่ 1260°C เป็นไปได้ และสายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าจะทนต่อขีดจำกัดบนได้ดีกว่าสายไฟแบบบาง ที่ต่ำสุด ขีดจำกัดในทางปฏิบัติจะอยู่ที่ประมาณ -200°C ซึ่งสัญญาณจะมีน้อยและข้อผิดพลาดที่ถือว่ารัดกุมมากขึ้น

คลาส Tolerance ทำงานอย่างไร

“หรือ” ในคำสั่ง Tolerance เป็นสิ่งสำคัญ สำหรับเซ็นเซอร์คลาส 1 ที่อุณหภูมิ 500°C 0.4% ของ 500°C คือ 2.0°C ดังนั้นข้อผิดพลาดที่อนุญาตคือ ±2.0°C ไม่ใช่ ±1.5°C ที่อุณหภูมิ 100°C ค่าคงที่ ±1.5°C จะควบคุม เปรียบเทียบค่าคงที่กับค่าเปอร์เซ็นต์เสมอแล้วใช้ค่าที่มากกว่า

สิ่งที่ส่งผลต่อความแม่นยำในโลกแห่งความเป็นจริง

นอกเหนือจากประเภทเซนเซอร์แล้ว ความแม่นยำยังขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของวัสดุเปลือก ความลึกของการจุ่ม การนำความร้อนไปตามโพรบ คุณภาพสายไฟต่อ และการสอบเทียบเครื่องมือที่เชื่อมต่ออยู่ เซ็นเซอร์ Class 1 ที่ติดตั้งอย่างถูกต้องมักจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเซ็นเซอร์ Class 2 ที่ติดตั้งไม่ดีก็ต่อเมื่อการติดตั้งอนุญาตให้จุดเชื่อมต่อถึงอุณหภูมิกระบวนการที่แท้จริงเท่านั้น

การออกแบบเทอร์โมคัปเปิล Type K ทั่วไป

เนื่องจากช่วงอุณหภูมิและราคาทำให้ Type K มีความหลากหลาย ผู้ผลิตจึงเสนอการกำหนดค่าทางกลหลายสิบแบบสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ

โพรบหุ้มฉนวนและหุ้มแร่

สำหรับเตาเผา ท่อระบายไอเสีย และกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง ส่วนประกอบ Type K จะถูกบรรจุในแมกนีเซียมออกไซด์และหุ้มไว้ในปลอกสเตนเลสสตีลหรือ Inconel โครงสร้างนี้ช่วยปกป้องสายไฟจากความชื้น ความดัน และความเสียหายทางกล ในขณะเดียวกันก็ทำให้โพรบสามารถโค้งงอได้เพื่อให้พอดีกับพื้นที่จำกัด สำหรับประตูเตาหลอมและหน้าสัมผัสอะลูมิเนียม เทอร์โมคัปเปิลชนิด K ชนิด L ที่ทนทานต่อการสึกหรอทางอุตสาหกรรม เพิ่มความหนาของโลหะเป็นพิเศษที่ส่วนโค้งและส่วนปลาย ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้อย่างมาก

เทอร์โมคัปเปิล Type K ขายส่งสำหรับเทอร์โมคัปเปิลชนิด L ที่ทนทานต่อการสึกหรอทางอุตสาหกรรม Jiangsu Zhaolong Electrics Co., Ltd. คือเทอร์โมคัปเปิล Type K ขายส่งของจีนสำหรับอะลูมิเนียมเตาเทอร์โมคัปเปิลชนิด L ที่ทนต่อการสึกหรอทางอุตสาหกรรม ดูผลิตภัณฑ์ →

เซนเซอร์วัดอุณหภูมิพื้นผิว

การวัดอุณหภูมิของพื้นผิวเรียบทำให้เกิดปัญหาสองประการ: เซ็นเซอร์จะต้องมีการสัมผัสความร้อนที่มั่นคง และจะต้องไม่นำความร้อนออกไปจากพื้นผิว ก เทอร์โมคัปเปิ้ลชนิด K ชนิดติดบนพื้นผิวแบบมีกาวในตัว แก้ปัญหาทั้งสองอย่างโดยการติดทางแยกการวัดเข้ากับวัตถุโดยตรง เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับท่อ แผ่น แม่พิมพ์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่อนุญาตให้เจาะหรือเชื่อม

ขายส่งเทอร์โมคัปเปิล K-Type แบบยึดติดพื้นผิวความแม่นยำสูงสำหรับ Tem Jiangsu Zhaolong Electrics Co., Ltd. คือประเทศจีนขายส่งเทอร์โมคัปเปิล K-Type แบบติดพื้นผิวที่มีความแม่นยำสูงสำหรับวัดอุณหภูมิ ดูผลิตภัณฑ์ →

โพรบแบบเข็มและแบบตอบสนองเร็ว

โพรบแบบเข็มบางจะใช้เมื่อเซ็นเซอร์ต้องตรวจวัดมวลขนาดเล็ก ผลิตภัณฑ์เนื้ออ่อน หรือจุดภายในกระบวนการที่กำลังเคลื่อนที่โดยไม่ต้องเอาวัสดุออกมากเกินไป เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กให้การตอบสนองความร้อนที่รวดเร็ว แต่ยังจำกัดอุณหภูมิการใช้งานสูงสุด และทำให้โพรบเปราะบางกว่าแบบมีปลอก

ในกรณีที่ใช้เทอร์โมคัปเปิล Type K

ประเภท K เป็นตัวเลือกเริ่มต้นในอุตสาหกรรมที่ไวต่ออุณหภูมิส่วนใหญ่ เนื่องจากต้นทุนโลหะผสมพื้นฐานต่ำ และกลุ่มผลิตภัณฑ์ครอบคลุมสภาวะกระบวนการทั่วไป การใช้งานทั่วไปได้แก่:

• โรงงานปิโตรเคมีและเคมีภัณฑ์ – อุณหภูมิผิวท่อ ผนังเครื่องปฏิกรณ์ ถังเก็บ
• เตา เตาเผา และการบำบัดความร้อน – ตรวจสอบห้องและโหลดได้สูงสุด 1100°C
• ระบบก๊าซธรรมชาติและระบบไฟฟ้า – อุณหภูมิก๊าซไอเสีย, การตรวจสอบหัวเผา, การวัดทางเข้ากังหัน
• เครื่องจักรอาหาร – อุณหภูมิแกนผลิตภัณฑ์ เตาอบ เครื่องทอด และสายการฆ่าเชื้อ
• เครื่องมือวิเคราะห์ – หัววัดขนาดกะทัดรัดภายในอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการและเครื่องทำความร้อนตัวอย่าง

คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ภาพรวมการใช้งานทางอุตสาหกรรม บนเว็บไซต์นี้

ตัวอย่างการแปรรูปอาหาร

ในการผลิตอาหาร เซ็นเซอร์จะต้องบางพอที่จะเจาะผลิตภัณฑ์ได้โดยไม่ทำให้เกิดความเสียหาย ทนทานเพียงพอสำหรับการทำความสะอาดบ่อยครั้ง และเร็วพอที่จะติดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิระหว่างการปรุงอาหารหรือการทำความเย็น ก เทอร์โมคัปเปิลชนิด K รูปเข็มที่ใช้กับการวัดอุณหภูมิสำหรับการแปรรูปอาหาร เป็นวิธีแก้ปัญหาทั่วไปในภาคนี้

ขายส่ง เทอร์โมคัปเปิล รูปเข็ม (ใช้ได้กับการวัดอุณหภูมิ Jiangsu Zhaolong Electrics Co., Ltd. คือเทอร์โมคัปเปิลรูปเข็มขายส่งของจีน (ใช้ได้กับการวัดอุณหภูมิสำหรับผลิตภัณฑ์อาหาร) ดูผลิตภัณฑ์ →

นอกเหนือจากโพรบเดี่ยวแล้ว เทอร์โมคัปเปิลยังต้องทำงานร่วมกับตัวควบคุมหรือตัวส่งสัญญาณอีกด้วย ที่ บทบาทของเซ็นเซอร์อุณหภูมิอุตสาหกรรมในระบบควบคุมอุณหภูมิ อธิบายว่าสัญญาณเซ็นเซอร์กลายเป็นส่วนหนึ่งของวงจรควบคุมแบบปิดได้อย่างไร และเหตุใดการวางตำแหน่งเซ็นเซอร์และการปรับสภาพสัญญาณจึงมีความสำคัญพอๆ กับตัวโพรบเอง

วิธีการเลือกเทอร์โมคัปเปิล Type K ที่เหมาะสม

เริ่มต้นด้วยเงื่อนไขของกระบวนการ ไม่ใช่แค็ตตาล็อก กำหนดอุณหภูมิต่อเนื่องสูงสุด บรรยากาศ ภาระทางกล และพื้นที่ว่างสำหรับการติดตั้ง จากนั้นจำกัดการออกแบบให้แคบลงโดยใช้ขั้นตอนเหล่านี้:

1. ยืนยันว่าอุณหภูมิที่วัดได้อยู่ภายในช่วงต่อเนื่องที่ปลอดภัยของ Type K
2. เลือกรูปแบบหัวต่อ: ไม่ต่อสายดินสำหรับพื้นที่ที่มีสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า ต่อสายดินเพื่อการตอบสนองที่เร็วขึ้น เปิดเฉพาะในตำแหน่งที่ไม่กัดกร่อน และไม่มีแรงดัน
3. เลือกวัสดุเปลือกที่เหมาะกับบรรยากาศและอุณหภูมิของกระบวนการ
4. กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาว และเกลียวยึด หน้าแปลน หรืออุปกรณ์สวมอัด
5. เลือกระดับความแม่นยำและตรวจสอบว่าพิกัดความเผื่อของกระบวนการเข้ากันได้กับคลาส 1 หรือคลาส 2 หรือไม่
6. ระบุสายต่อ: ใช้สายเคเบิลชดเชย Type K ที่ถูกต้อง และเก็บการเชื่อมต่อให้ห่างจากความชื้นและความร้อน

หากมีข้อสงสัย ให้แจ้งอุณหภูมิในการทำงาน อุณหภูมิของปลอก การสัมผัสสารเคมี และสภาวะทางกลแก่ซัพพลายเออร์ ผู้ผลิตเช่นโรงงานของเราสามารถแนะนำชุดประกอบ Type K มาตรฐานหรือสร้างโพรบแบบกำหนดเองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาวโพรบ วัสดุ และหัวเชื่อมต่อที่เหมาะสมได้

การทดสอบและการแก้ไขปัญหาเทอร์โมคัปเปิ้ล Type K

ปัญหาภาคสนามส่วนใหญ่จะพบได้ด้วยการตรวจสอบอย่างง่ายก่อนที่จะพยายามสอบเทียบใดๆ

1. การตรวจสายตา – ตรวจสอบปลอกร้าวหรือผิดรูป การเปลี่ยนสี ข้อต่อหลวม และฉนวนเสียหาย
2. การทดสอบความต่อเนื่อง – ถอดอุปกรณ์ออกแล้ววัดข้ามสายไฟทั้งสองเส้นด้วยมัลติมิเตอร์ โพรบ Type K ที่ดีจะแสดงค่าความต้านทานต่ำ วงจรเปิดหมายถึงสายไฟขาด
3. การตรวจสอบอ่างน้ำแข็ง – วางจุดเชื่อมต่อการตรวจจับลงในส่วนผสมของน้ำแข็งบดและน้ำ แล้วติดตามการอ่านค่า ควรอยู่ที่ประมาณ 0°C ภายในพิกัดความเผื่อของเซ็นเซอร์
4. การตรวจสอบเปรียบเทียบ – ติดตั้งโพรบถัดจากเซนเซอร์อ้างอิงที่เพิ่งสอบเทียบในแหล่งอุณหภูมิที่เสถียร และเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้

ข้อผิดพลาดทั่วไป

• ดริฟท์ – มักเกิดจากการออกซิเดชัน การปนเปื้อน หรือปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเลือกสรรของโครเมียมในขาบวกที่อุณหภูมิสูง
• การอ่านที่มีเสียงดัง – โดยปกติแล้วเป็นปัญหาสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าหรือการเชื่อมต่อที่มีความต้านทานสูง ทางแยกที่ไม่มีเหตุผลช่วยลดเสียงรบกวนจากกราวด์
• ไม่มีเอาท์พุต – สายไฟหัก ขั้วต่อหลวม หรือขั้วกลับด้านเหนือสายต่อ

เลือกซัพพลายเออร์ที่เหมาะสมสำหรับเซ็นเซอร์ Type K ของคุณ

เทอร์โมคัปเปิล Type K เป็นจุดเริ่มต้นที่เหมาะสมสำหรับการวัดอุณหภูมิทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ แต่โครงสร้างของโพรบ วัสดุ และระดับความแม่นยำจะต้องตรงกับการใช้งานเพื่อมอบประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในระยะยาว ข้อมูลจำเพาะที่ชัดเจนช่วยลดเวลาหยุดทำงาน หลีกเลี่ยงการซื้อซ้ำ และทำให้ติดตั้งและบำรุงรักษาเซ็นเซอร์ได้ง่าย ไม่ว่าคุณจะต้องการหัววัดสแตนเลสมาตรฐาน ชุดประกอบที่ทนทานต่อการสึกหรอของเตาหลอม หรือเซ็นเซอร์ขนาดเล็กสำหรับเครื่องจักรอาหาร การหารือเกี่ยวกับเงื่อนไขของกระบวนการอย่างเปิดเผยกับผู้ผลิตจะช่วยให้ได้การออกแบบที่ถูกต้องในการสั่งซื้อครั้งแรก