|
หลากชนิด หลายแบบ
 เทอร์โมคัปเปิลสำหรับอุณหภูมิสูงๆที่ใช้งานจริงนั้น
มีรูปร่างต่างๆกัน. แบบที่ง่ายที่สุดนั้นอาจจะเป็นลวดเส้นเล็ก ๆ สอง เส้นร้อยผ่านฉนวนที่ทำจากเซรามิก
แล้วเชื่อมปลายให้ติดกัน ดังรูปที่ 3. เทอร์โมคัปเปิลแบบนี้ใช้ในเตาเผาเครื่องเคลือบดินเผา
ขนาดเล็ก ๆได้ แต่สำหรับการวัดอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง.
หรือ เกี่ยวข้องกับปฏิกริยาเคมี เช่น ไอของสาร เคมีโลหะที่หลอมละลาย หรือ
เปลวไฟแล้ว จำเป็นที่จะต้องหุ้มเทอร์โมคัปเปิล ด้วยปลอกโลหะ แล้วบรรจุสารที่เป็นฉนวนไฟฟ้า
แต่นำความร้อนได้ดีไว้ระหว่างกลาง ให้ เทอร์โมคัปเปิลติดตั้งอยู่แน่นหนากับปลอกโลหะนั้น
ดังแสดงในรูปที่ 4
รูปที่
3 โครงสร้างพื้นฐานของเทอร์โมคัปเปิลแบบง่าย
ๆ ที่เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในเตาอบไฟฟ้า
จะเห็นว่ามีวิธีติดตั้งอยู่
3 แบบ คือ ในรูปที่ 4 ( ก ) จะโผล่ส่วนปลาย ที่เป็นรอยต่อระหว่างโลหะทั้งสองโผล่อกมาแบบนี้
จะให้ผลตอบสนองต่ออุณหภูมิ เร็วแต่ไม่สามารถทนการกัดกร่อนจากปฏิกริยาเคมีได้.
รูปที่
4 วิธีที่นิยมกันในการป้องกันเทอร์โมคัปเปิล
ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงหรือที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี
(ก) ปล่อยให้รอยต่อโผล่ออกมา
(ข) และ (ค) บรรจุรอยต่ออยู่ในเปลือกหุ้ม
วิธีที่สองแสดงในรูปที่
4 ( ข ) คือ หุ้มรอยต่อทั้งหมดไว้ในปลอก ซึ่งป้องกันการเสียหายได้ดี แต่การตอบสนองต่ออุณหภูมิ
จะช้าลง เพราะปลอกหุ้ม และ ฉนวนจะนำความร้อนได้ช้า ซึ่งแก้ไขด้วยการติดตั้ง
ในรูปที่ 4 ( ค ) คือ รอยต่อถูกยึดติดกับด้าน ในของปลอกหุ้มจึงได้ทั้งความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
และ ป้องกันการเสียหายได้ดี.
โดยทั่วไปแล้ว
ในปัจจุบันนี้เปลือกหุ้มจะทำมาจากเหล็กสแตนเลส หรือ เซรามิก. อย่างไรก็ตาม
ในยุคหลังๆ นี้ได้เปลี่ยนมา ใช้โลหะผสมพิเศษ เช่น นิ โครซิล ( Nickel - Chromium
- Sillicon ) เพราะมีความเหมาะสมในด้านสัมประสิทธิ์การขยาย ตัวต่ออุณหภูมิระหว่างปลอกหุ้ม
และโลหะที่ใช้ทำตัวเทอร์โมคัปเปิล และ เป็นการลดค่าความเค้นอันเนื่องมาจากความร้อนให้
เหลือน้อยที่สุด. ดร. โนแอล เบอร์เลย์ นักวิทยาศาสตร์ชาว ออสเตรเลีย ได้
เผยแพร่พัฒนาการในการปรับปรุงโลหะผสมที่ใช้ทำ เปลือกหุ้ม เรียกว่า นิโคลเบล
( Nicrobell ) และเป็นผู้ รับผิดชอบการพัฒนาโครงสร้างที่มีแร่เป็นฉนวน และ
เปลือกหุ้มเป็น โลหะ ( Mineral Inmulated , Meltal Sheath หรือ MIMS ) ดังแสดงในรูปที่
5 ซึ่งได้กลายม่เป็นโครงสร้างยอดนิยม สำหรับเทอร์โมคัปเปิลอุณหภูมิสูงทั้งหลายในปัจจุบัน.
รูปที่
5 โครงสร้างที่มีแร่เป็นฉนวนและเปลือกหุ้มเป็นโลหะหรือ
MIMS ของเทอร์โมคัปเปิล
ซึ่งสามารถดึงลดขนาดจนมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงถึง
0.5 มม.
|
