 |
สวัสดีครับทุกท่าน ฉบับนี้จะเป็นการพูดถึงส่วนประกอบของเทอร์โมคัปเปิ้ล โดยจะพูดถึงโครงสร้าง และลักษณะของเทอร์โมคัปเปิ้ลแบบต่างๆ โดยเทอร์โมคัปเปิ้ลแต่ละชนิด จะมีรูปร่างเหมือนกัน แต่จะแตกต่างกันเฉพาะโลหะ (Element) ที่ใช้ทำเท่านั้น เรามาดูส่วนประกอบสำคัญๆ กันเลยครับ
|
เทอร์โมคัปเปิ้ลและส่วนประกอบ
|
ส่วนประกอบที่สำคัญ ในการใช้งานของเทอร์โมคัปเปิ้ลมีหลายส่วน แต่ละส่วนนับแต่ตัวเทอร์โมคัปเปิ้ลและส่วนประกอบอื่นๆ ก็ได้รับการออกแบบเพื่อให้เหมาะสมสะดวกกับสภาพที่จะนำไปใช้งาน และทำให้อายุการใช้งานยืดยาว |
โครงสร้างของเทอร์โมคัปเปิ้ล
|
1. Thermocouple Element
เป็นส่วนที่ประกอบด้วยเส้นลวดต่างชนิดกัน 2 เส้น เชื่อมปลายเข้าด้วยกัน เป็นจุดวัด (Measuring Junction) และหุ้มด้วยฉนวนซึ่งส่วนมากจะทำจากเซรามิก ส่วนปลายสายอีกด้านจะต่อเข้ากับจุด (Terminal) ใน Thermocouple Head |
2. Metal Sheath
เป็นเปลือกโลหะครอบ ป้องกันตัวเทอร์โมคัปเปิ้ลชั้นแรก มักเรียกอีกชื่อว่า Primary Protecting Tube มีเพื่อให้สภาพของเทอร์โมคัปเปิ้ลเป็นชุดเรียบร้อยแข็งแรง พร้อมสะดวกที่จะนำไปใช้งาน คู่สายของเทอร์โมคัปเปิ้ลจะประกอบอยู่ภายใน Metal Sheath ซึ่งประกอบด้วยกัน 3 แบบใหญ่ ๆ |
| 2.1 Exposed หรือ Bare Wire Junction เป็นแบบที่จุดวัดจะเปลือยอยู่นอก Sheath ตัว Sheath และฉนวน มักทำไว้ให้ขยับตัวได้ ให้ผลในการวัดรวดเร็ว ชำรุดเสียหายง่าย ไม่ทนต่อความดันหรือการไหล เพราะจุดวัด ไม่มีอะไรป้องกัน อายุการใช้งานจึงสั้นกว่าแบบอื่นๆ |
|
| 2.2 TC Wire Ground Junction แบบนี้คู่สายของเทอร์โมคัปเปิ้ล ส่วนที่เป็นจุดวัดนั้น จะเชื่อมติดกับ Sheath ใน Inert Gas แบบนี้จะทนความดัน การไหล หรือ ความเสียหายจากการถูกกระทบกระแทกได้ดีเนื่องจากมี Sheath หุ้มหมด ดังนั้น ผลในการวัดจะช้ากว่าแบบเปลือย แต่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า การทำต้องเลือก Sheath และสายเทอร์โมคัปเปิ้ล ที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนที่เท่าๆ กัน ของเสียของโครงสร้างแบบนี้มีอยู่ครับ คือถ้าเทอร์โมคัปเปิ้ลแตะถูกกับส่วนที่มีกระแสไฟฟ้ารั่ว กระแสไฟฟ้าจะสามารถไหลเข้าไปในเส้นโลหะที่เป็น Thermocouple element ซึ่งมีผลต่อการวัด หรืออาจเข้าไปทำลายภาคอินพุทของตัวควบคุมอุณหภูมิได้ |
|
| 2.3 Ungrounded หรือ Isolate Junction จุดวัดและสายจะถูกห่อหุ้มอยู่ภายใน Sheath และจุดวัดจะไม่สัมผัสกับ Sheath เลย ทำให้ผลของการวัดช้ากว่าทุกแบบ แต่ทนทานที่สุดและมีราคาแพงกว่าทุกแบบ ใช้กับบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าได้ดีกว่าแบบอื่นๆ |
|
Thermowell |
| มีหน้าที่หลักอยู่คือ ป้องกันตัวเทอร์โมคัปเปิ้ลจากสภาวะการใช้งาน เช่น จากการแผ่รังสีจากสารที่กัดกร่อน หรือวัดในท่อที่มีอัตราการไหลสูง และเป็นการสะดวกที่จะถอด เทอร์โมคัปเปิ้ลเพื่อการซ่อมบำรุงโดยไม่มีผลต่อระบบ โดยมันจะเป็นตัวกลางไม่ให้สัมผัสกับของไหลโดยตรงและปิดกั้นความดัน หรือของไหล ไม่ให้รั่วออกจากท่อหรือระบบสู่ภายนอกมักทำเป็น 2 แบบคือ เป็นโลหะ และ แบบอโลหะ |
|
|
Thermowell ที่เป็นโลหะจะทนความเสียหายจากการถูกกระทบกระแทกจากวัสดุได้ดี และนิยมใช้ในกรณี Sheath ไม่ได้เป็นโลหะ เพื่อแก้จุดอ่อนของ Sheath
|
•พวก Carbon Steel สามารถใช้กับงานได้อุณหภูมิถึง 700°C ในสภาวะที่เป็น Oxidizing Atmosphere
•Austenitic Stainless Steel (500 Series) สามารถใช้กับอุณหภูมิได้สูงถึง 870°C ในสภาวะที่เป็น Oxidizing และ Reducing Atmosphere
•Ferritic Stainless Steel (400 Series) สามารถใช้งานในอุณหภูมิ 975 ถึง 1150°C ในสภาพ Oxidizing หรือ Reducing Atmosphere |
Thermowell จำพวก Ceramic สามารถใช้กับอุณหภูมิสูงๆ ได้ดี เซรามิกส่วนใหญ่แล้วจะมี Mullite เป็นส่วนผสมที่สำคัญ ซึ่ง Mullite นี้จะเป็นตัวเสริมคุณสมบัติความ แข็งแรงทนทานทางเชิงกลและทางความร้อน (Thermal Shock) ได้ดีมาก สามารถใช้กับอุณหภูมิได้ถึง 1650 °C พวกซิลิคอนคาร์ไบท์ เป็น Thermo Well ที่ใช้กับสภาพที่สัมผัสกับเปลวไฟได้ดี |
| Metal-Ceramic Thermowell Cermets จะผสมระหว่างโลหะและออกไซด์ของโลหะ ทำให้ทนต่อความชื้น, High Strength, ทนต่อการกัดกร่อนได้สูง |
เอาละครับทั้งหมดนี้เป็นความรู้เบื้องต้นให้เราพอจะรู้จักเทอร์โมคัปเปิ้ลดีขึ้น สำหรับเรื่องของเทอร์โมคัปเปิ้ลจบเพียงเท่านี้ครับ หวังว่าคงเป็นประโยชน์กับหลายๆท่านนะครับ
|
|
