ما هي أنواع أسلاك الحرارة؟

يتم بيع الأسلاك الحرارية بحرف. K، J، T، E، N، R، S و B هي تسميات مكونة من ثمانية أحرف شائعة الاستخدام الصناعي، وكل واحدة منها عبارة عن اقتران منشور لمعدنين مختلفين مع جدول الجهد الخاص به، ونطاق درجة الحرارة الخاص به والخطأ المسموح به. الحرف هو الشيء الوحيد الذي يحتاجه الجهاز لتحويل الميليفولت إلى درجة حرارة، ولهذا السبب فهو السطر الأول في أي مواصفات.

ما أصلحته الرسالة، وما تركته مفتوحا

تجيب الرسالة على أربعة أسئلة في وقت واحد: ما هي السبيكتان الموجودتان بالداخل، وما هو نطاق درجة الحرارة الذي تم تمييز الاقتران به، وما مقدار الخطأ المسموح به عندما يكون السلك جديدًا، وما هو اللون الذي يجب أن يكون عليه العزل. وهذه الأربعة هي سبب وجود الحروف، لأن المشتري في بلد والأداة في بلد آخر يمكن أن يتفقا على القراءة دون تبادل الجداول.

ما لم تجيب عليه الرسالة هو المكان الذي يمكن استخدام هذا السلك فيه. النطاق الاسمي في ورقة البيانات هو النطاق الذي يتصرف خلاله الاقتران، وهو ليس حد التثبيت. مقياس الموصل، والعزل، والغلاف، والجو كلها ترفع درجة الحرارة عن الأعلى، وهذه الأشياء مملوكة للمشتري، حيث أن المعيار ليس لديه ما يقوله عنهم.

أنواع الحروف الثمانية

أربعة من الثمانية عبارة عن أزواج من المعادن الأساسية، مبنية على النيكل والحديد والنحاس، وأربعة أزواج من المعادن النبيلة مبنية على البلاتين والروديوم. يتم تسعير المجموعتين بشكل متباعد ويتصرفان بشكل مختلف، والتقسيم هو أول شيء يجب معرفته.

ثلاث حقائق حول هذا الجدول تستحق العزل، لأن كل واحدة منها تغير القرار. يتمتع النوع E بأعلى خرج من أي نوع قياسي، لذا فإن التغير البسيط في درجة الحرارة ينتج إشارة أكبر ويكون للجهاز مهمة أسهل؛ وهذا هو سبب وجوده على مقاعد الاختبار أكثر من وجوده في العمليات العامة. النوع B لديه أقل ناتج من بين الثمانية، وتشير بياناته المنشورة إلى أنه يقرأ نفس القراءة عند 0 درجة مئوية و42 درجة مئوية، ولهذا السبب لا يمكن استخدامه في النهاية الباردة على الإطلاق. ويغطي النوع K النطاق الأوسع لأنواع المعادن الأساسية، وهذا هو السبب الرئيسي وراء كونه الافتراضي.

أزواج التنغستن-الرينيوم ليست في هذا الجدول عن قصد. يستخدم النوع C والنوع D W5Re/W26Re وW3Re/W25Re على التوالي، وهي ليست تسميات حروف بنفس المعنى: فهي مشمولة بـ ASTM E1751، دليل المجموعات المعينة غير الحروف، وتقع خارج الجداول المخصصة للحروف. المواصفات التي تستدعي زوجًا من التنغستن هي محادثة مختلفة عن تلك التي تتطلب خطابًا.

النطاق الموجود في ورقة البيانات ليس هو النطاق الموجود في الخدمة

يتم ذكر نطاق اسمي لزوج السبائك. الحدود العليا المنشورة أدناه مخصصة للمزدوجات الحرارية المحمية، في غلاف مغلق، وتختلف حسب مقياس الموصل. نفس النوع الذي تم تصنيفه إلى 1250 درجة مئوية على الورق تم تصنيفه إلى 760 درجة مئوية في أفضل مقياس مدرج.

النطاق الثاني مهم أيضًا، وهو الذي يسبب الحجج. لا تغطي جداول التسامح النطاق الاسمي الكامل. بموجب ASTM E230، تنطبق الحدود المنشورة على النوع J من 0 إلى 760 درجة مئوية، والنوعين K وN من 0 إلى 1260 درجة مئوية، والنوع T من 0 إلى 370 درجة مئوية، والنوع E من 0 إلى 870 درجة مئوية، والنوعين R وS من 0 إلى 1480 درجة مئوية، والنوع B من 870 إلى 1700 درجة مئوية. خارج هذه المسافات، لا يتم شراء السلك مقابل حد منشور، مهما كان النطاق الاسمي، وتنطبق أرقام النسبة المئوية على القراءات فوق الصفر.

التسامح: نظامان، مجموعتان من الأرقام

تصف أوروبا وأمريكا الشمالية نفس السلك بلغات مختلفة، ولا يمكن استبدالهما في أمر الشراء. تستخدم أمريكا الشمالية درجات، تسمى الحدود القياسية والحدود الخاصة، وتقتبس كل منها على أنها أكبر عدد ثابت من الدرجات أو نسبة مئوية من القراءة. تقوم المواصفة القياسية IEC 60584 بتصنيف الأسلاك إلى فئات مرقمة 1 و2 و3، وتقتبس كل منها مقابل نطاق درجة الحرارة.

العبارة أعظم من الأمور أكثر مما تبدو. قد تكون قراءة النوع K القياسية عند 500 درجة مئوية خارجًا±3.75 درجة مئويةلأن 0.75% من 500 أكبر من 2.2 درجة مئوية الثابتة؛ قد يكون السلك ذو الدرجة الخاصة عند نفس النقطة خارجًا بمقدار 2.0 درجة مئوية. أقل من 293 درجة مئوية تقريبًا، يتولى الرقم الثابت المسؤولية ويحكم بدلاً من ذلك. لذا فالخطأ الذي يحق للمشتري أن يقع فيه ليس ثابتًا، والادعاء بشأن الدقة الذي لا يذكر درجة الحرارة ليس ادعاءً على الإطلاق.

يوجد فخان آخران في المقارنة. يتم تغطية النوع J إلى 750 درجة مئوية بموجب IEC و760 درجة مئوية بموجب ASTM، لذا فإن ورقة البيانات المكتوبة وفقًا لمعيار واحد وقراءتها مقابل الآخر ستبدو خاطئة بمقدار 10 درجات مئوية. وفئات IEC عبارة عن نطاقات، لذا فإن نفس سلك الفئة 2 يحمل رقمين مختلفين اعتمادًا على مكان استخدامه في نطاقه. عندما يتم اقتباس السلك، يجب تسمية المعيار بجوار الفصل أو الدرجة، وإلا فإن الرقم لا يعني شيئًا.

رمز اللون والأخطاء التي يسببها

ويهدف لون العزل إلى تحديد النوع دون قراءة الطباعة، ويختلف المعياران اللذان يقفان وراءه. بموجب ANSI MC96.1 وASTM E230، يكون السلك السالب أحمر دائمًا ويحمل السلك الموجب لون النوع. بموجب المواصفة IEC 60584، يكون السلك السالب أبيضًا بدلاً من ذلك، وهو ما يغير كل عملية اقتران.

كابل من النوع K باللونين الأصفر والأحمر في لوحة أمريكا الشمالية وكابل باللونين الأخضر والأبيض على المعدات المستوردة هما نفس المزدوج الحراري في لهجتين. ويترتب على ذلك خطأان، وكلاهما يتم في المحطات، وليس في لوحة الرسم. الأول هو القطبية: فعكس أرجل الزوج يؤدي إلى عكس القراءة، وتبدو النتيجة وكأنها مشكلة في المعايرة. والثاني هو تمديد الكابلات. كل وصلة بين معادن مختلفة تضيف جهدًا كهربائيًا خاصًا بها، لذا فإن الكابل النحاسي العادي الذي يمر بين المستشعر والجهاز يقدم وصلات لم تكن في الحساب أبدًا. يجب أن يتطابق كابل التمديد مع حرف النوع بالكامل، ويجب تسمية المعيار عند طلب الكابل.

ما يفشل فيه كل نوع

لا يوجد نوع يفشل بشكل عشوائي. ولكل منها نقطة ضعف معروفة، وتظهر معظمها على شكل تغيير في القراءة، مع عدم وجود أي شيء مكسور بشكل واضح.

اختيار النوع، في خمس عمليات فحص

ترتيب الشيكات مهم، لأن أول قاعدتين يتم تحديدهما والباقي يختار فقط بين ما تبقى.

1. نطاق درجة الحرارة. اختر نوعًا يترك نطاقه المنشور مساحة أعلى من القمة، ثم قم بتقليله بالنسبة للمقياس والعزل والغلاف. الرقم الاسمي هو نقطة البداية، وليس الجواب.
2. أَجواء. ظروف الأكسدة تناسب K وN وR وS. وظروف الفراغ والخاملة والمختزلة تناسب J. الرطوبة تفضل T وتستبعد J. الهيدروجين والغازات المختزلة تستبعد أنواع البلاتين.
3. دقة. قرر ما إذا كانت الحدود القياسية كافية قبل تسعير الدرجة الخاصة، وتذكر أن النتيجة تكون جيدة فقط مثل التعامل مع الوصلات المرجعية والأداة التي تقف خلفها.
4. الصك والكابل. يجب ضبط وحدة التحكم أو جهاز الإرسال أو المسجل على الحرف الدقيق، ويجب أن يطابق كابل التمديد الأجهزة الطرفية.
5. معيار اللون. تأكد مما إذا كان الموقع يقرأ ألوان ANSI أو IEC قبل قطع السلك.

تنتج عمليات التحقق الخمسة هذه مواصفات قصيرة، والمواصفات هي ما يجب أن يحمله الطلب.

أسئلة يطرحها المشترون

ما هو نوع المزدوجات الحرارية الأكثر شيوعًا؟

اكتب K بهامش واسع. إنه يغطي أوسع نطاق من أنواع المعادن الأساسية، وهو الأرخص بين الأزواج الأربعة للأغراض العامة، وتدعمه كل وحدة تحكم وجهاز إرسال تقريبًا خارج الصندوق. وما يستبعده هو الجو: إنه الاختيار الخاطئ في الفراغ، أو في فرن يتناوب بين ظروف الأكسدة والاختزال.

أي نوع هو الأكثر دقة؟

النوعان R وS، على الورق. حدودها الخاصة هي ±0.6 درجة مئوية أو 0.1% من القراءة، وهي أضيق الحدود الثمانية، وغالبًا ما يستخدم النوع S كمرجع. من بين أنواع المعادن الأساسية، يعتبر النوع T هو الأكثر إحكامًا عند ±0.5 درجة مئوية أو 0.4%، وهو جزء من سبب استخدامه في سلسلة التبريد والأعمال المختبرية. دقة الورق ليست دقة ميدانية: الوصلة المرجعية وكابل التمديد والجهاز كلها تضيف خطأ.

ماذا يخبرني لون السلك المزدوج الحراري؟

إذا كنت تعرف المعيار الذي تم تلوينه به. تحت ANSI، يكون الساق السالبة باللون الأحمر والساق الموجبة تأخذ لون الكتابة، لذا فإن زوج النوع K يكون باللون الأصفر والأحمر. بموجب IEC، يكون الساق السالبة باللون الأبيض، ونفس الزوج من النوع K باللون الأخضر والأبيض. من المرجح أن يكون الزوج الذي يبدو غير مألوف هو المعيار الآخر وليس المستشعر الخطأ.

ما الفرق بين الحدود القياسية والحدود الخاصة؟

الخطأ المسموح به، ونحو نصفه. بالنسبة للنوع K، الحد القياسي هو ±2.2 درجة مئوية أو 0.75% والحد الخاص هو ±1.1 درجة مئوية أو 0.4%، أيهما أكبر عند درجة الحرارة المعنية. تصف IEC نفس السلك بأرقام الفئات بدلاً من الدرجات، وتختلف الأرقام قليلاً، لذلك يجب تسمية المعيار في الطلب.

هل يمكنني استبدال النوع N بالنوع K؟

ليس بدون تغيير بقية الحلقة. تم تطوير النوع N كبديل أكثر استقرارًا للنوع K تحت الحرارة المستمرة، ويحمل نفس الحدود المنشورة، ولكنه زوج سبيكة مختلف بجدول جهد مختلف. يجب ضبط جهاز الإرسال أو وحدة التحكم أو المسجل على N، ويجب أن يكون كابل التمديد من النوع N أيضًا، وإلا سيتم حذف القراءة من الجدول الخطأ.

لماذا يكون للسلك نفسه حدين مختلفين لدرجة الحرارة؟

لأن النطاق الاسمي يصف زوج السبائك ويصف حد الخدمة التثبيت. يتميز الزوج من النوع K من -200 إلى 1250 درجة مئوية، ولكن الحد الأعلى المنشور للمزدوجة الحرارية المحمية يقع من 980 درجة مئوية في 20 AWG إلى 760 درجة مئوية في 30 AWG، وتغطي جداول التسامح ASTM نطاقًا أضيق من النطاق الاسمي في كل حالة. الحد الذي ينطبق هو الأدنى من الثلاثة.

ملخص

أنواع الحروف الثمانية هي اختصار لأربعة أشياء في وقت واحد: زوج السبائك، والمدى الذي تم وصف الاقتران به، والخطأ المسموح به، ولون العزل. النوع K هو النوع الافتراضي للأغراض العامة، ويغطي T وE الطرف البارد والطرف عالي الدقة، وN هو نوع المعدن الأساسي الأكثر استقرارًا فوق 1000 درجة مئوية، بينما يأخذ R وS وB الحدود القصوى بسعر البلاتين. وما لا يستقر عليه الحرف هو حد الخدمة الذي يقرره المقياس والبناء والجو.

تقوم شركة DLX Alloy بتصنيع سبائك النيكل في مدينة تشانغتشو بمقاطعة جيانغسو منذ عام 2002، على موقع مساحته 12000 متر مربع يحمل شهادة ISO 9001 ويتم تدقيقه بواسطة SGS. يتم توفير الأسلاك الحرارية في أنواع الأحرف الثمانية المذكورة أعلاه، كأسلاك عارية وككابلات معدنية معزولة: أرسل النوع، والدرجة أو الفئة، والنطاق والبناء للحصول على عرض أسعار مؤكد.

مراجع

1. ASTM E230/E230M، جداول القوة الدافعة الكهربائية لدرجة الحرارة للمزدوجات الحرارية القياسية. مصدر لحدود الخطأ، وللامتدادات التي تنطبق عليها هذه الحدود، ولرمز اللون في نموذج ANSI الخاص به.
2. IEC 60584-1، المزدوجات الحرارية: مواصفات المجالات الكهرومغناطيسية وتفاوتاتها. مصدر للنظام الطبقي وجدول التسامح.
3. IEC 60584-3 المزدوجات الحرارية: كابلات التمديد والتعويض والتفاوتات ونظام التعريف. مصدر رمز اللون IEC والساق السالبة البيضاء.
4. ANSI MC96.1، المزدوجات الحرارية لقياس درجة الحرارة. مصدر تعيينات الألوان ANSI، حيث تكون الساق السالبة باللون الأحمر لكل نوع.
5. ASTM E1751/E1751M، دليل لجداول EMF لدرجة الحرارة لمجموعات المزدوجات الحرارية المخصصة بدون أحرف. مصدر لموضع أزواج التنغستن والرينيوم، النوع C والنوع D، خارج تسميات الحروف.
6. مقارنة اتصال TE لأنواع المزدوجات الحرارية. مصدر للأسماء التجارية ونطاقات التطبيق وجداول مواصفات التصميم والحدود العليا الموصى بها بواسطة مقياس الأسلاك.
7. تم نشر مخطط نوع المزدوجات الحرارية ومقارنة التسامح، Tripoint Technical Services. مصدر حدود الخطأ حسب الدرجة، والمثال العملي للقاعدة الأكبر، ومقارنة الألوان بين ANSI وIEC وأوضاع الفشل حسب النوع.
8. بيانات المنتج التي تحتفظ بها DLX Alloy. مصدر النماذج المقدمة.

الأرقام المذكورة هي القيم المنشورة للأسلاك الجديدة وليست حدود القبول. يتم قبول مجموعة المزدوجات الحرارية مقابل النوع أو الدرجة أو الفئة المطلوبة والمدى والبناء، وتصف أرقام التسامح السلك الجديد فقط: ولا تذكر شيئًا عن الانجراف بعد أن يكون المستشعر في الخدمة، وهو سؤال معايرة.