ترموکوپل

گرماجفت یا ترموکوپل ( به فرانسوی: Thermocouple ) یک حسگر تشخیص دمای ترمو - الکتریکی مدار - بسته شامل دو سیم ناهم جنس است، که در یک انتها به هم متصل شده اند. زمانی که دما در یک سمت با دما در سمت دیگر تفاوت داشته باشد یک جریان الکتریکی در مسیر برقرار می شود. به این پدیده اثر سیبک ( به انگلیسی: Seebeck Effect ) گفته می شود که اساس کار ترموکوپل ها می باشد.
به یک طرف این اتصال، اتصال گرم و به طرف دیگر آن اتصال سرد گفته می شود. سمت گرم داخل یک محفظه محافظ قرار داده شده و در معرض فرایند قرار داده می شود.
اگر محل اتصال دو فلز ترموکوپل حرارت داده شود، به دلیل اثر ترموالکتریکی در دو سر دیگر آن ها که آزاد هستند اختلاف پتانسیلی ( ولتاژ ) تولید شود. این ولتاژ تابع دما است و با اندازه گیری آن، می توان دما را اندازه گرفت.
ترموکوپل یک مبدّل ( ترانسدیوسر ) خودمُولّد است که از اتصال دو فلز ناهم جنس تشکیل شده است. اتصال سرد بایستی در دمای مرجع قرار داده شود. به عنوان مثال، اتصال مرجع را بایستی در ظرف حاوی یخ در حال ذوب شدن قرار داد. سمت دیگر ترموکوپل بایستی به جسمی که می خواهیم دمای آن را اندازه بگیریم، کاملاً جفت شود.
فلزات ترموکوپلی به طور کلی نسبت به قیمت آنها به دو گروه تقسیم می شوند؛ ترموکوپل فلز پایه و ترموکوپل فلزات قیمتی.
مزیت اصلی ترموکوپل ها، محدودهٔ وسیع اندازه گیری آن هاست که معمولاً از ۱۸۰ - تا ۱۸۰۰+ درجه سلسیوس را در برمی گیرد. از معایب ترموکوپل ها هم می توان به خطی نبودن نسبت دما به ولتاژ در محدوده اندازه گیری، دقت متوسط، سرعت کم در پاسخ گویی ( در ترموکوپل هایی که با محافظ سرامیکی پوشیده شده اند این اثر یافت می شود ) و … اشاره نمود.
طبق اثر سیبک، ولتاژ اندازه گیری شده در اتصال سرد، متناسب با اختلاف دما بین اتصال گرم و اتصال سرد می باشد. به این ولتاژ ولتاژ سیبک، ولتاژ ترموالکتریک یا EMF ترموالکتریکی گفته می شود. با افزایش دما، ولتاژ اندازه گیری شده در اتصال سرد با رابطه ای غیر - خطی افزایش می یابد. میزان خطی بودن رابطه دما - ولتاژ به ترکیب فلزهای انتخاب شده برای ساخت ترموکوپل وابسته است.
برای محاسبه اختلاف ولتاژ بین اتصال سرد و اتصال گرم نیاز به دانستن دمای اتصال سرد داریم. در نتیجه دمای اتصال سرد باید مشخص باشد. به این فرایند «جبران اتصال سرد» ( به انگلیسی: Cold Junction Compensation ) گفته می شود. این کار معمولاً توسط ترنسمیتر انجام می شود. انجام دقیق جبران اتصال سرد در تعیین دقیق دما امری حیاتی است. صحت انجام اینکار به دو عامل وابسته است: دقت محاسبه دمای نقطه مرجع و میزان نزدیک بودن محل دمای مرجع به اتصال سرد. بسیاری از ترنسمیترها از یک بلوک دما - ثابت ( که معمولاً از مس ساخته می شود ) به همراه یک ترمیستور داخلی، یا RTD یا یک مدار ترانزیستوری برای محاسبه دمای بلوک استفاده می کنند.

تِرْموکوپْل (thermocouple)
تِرْموکوپْل
وسیله ای الکتریکی برای اندازه گیری دما. از مداری تشکیل می شود که شامل دو سیم از فلزات متفاوت است که سر سیم ها را به هم جوش داده اند. وقتی دو نقطۀ اتصال سیم ها در دماهایی متفاوت قرار گیرند، جریانی از مدار عبور می کند. نیروی محرکۀ الکتریکی حاصل، که با میلی ولت سنج اندازه گیری می شود، با اختلاف دمای دو نقطه متناسب است.

بندآور دما