Termokupl nedir, ne işe yarar? Termokupl nasıl bağlanır, çeşitleri nelerdir?
Termokupl, sıcaklığı ölçmeye yarayan bir tür sensördür. Termokupl aynı zamanda ısıl çift olarak da adlandırılır. Termokupllar, endüstrinin çeşitli alanlarında yoğun olarak kullanılmaktadır, çünkü hem dayanıklı, hem de maliyeti düşük bir sıcaklık ölçüm sensörü çeşididir. Sıcaklık ölçümü, birçok otomasyon düzeninde çok önemlidir. Sıcaklık, fiziksel olan birçok başka faktörü doğrudan doğruya etkileyen bir etken olduğundan, ölçümünün yapılması da gerekir. Bu nedenle çok yüksek ve çok düşük sıcaklıkları ölçebilen termokupllar endüstrinin çok farklı alanlarında sıcaklık ölçümü amacıyla kullanılmaktadır. Termokupllar pasif devre elemanlarıdır, yani kendi kendine çalışabilen, fazladan bir enerji kaynağına ihtiyaç duymayan aletlerdir. Termokupl nedir? Termokupl nasıl bağlanır?
Sıcaklık, fiziksel özelliklerin içinde ölçümüne en çok ihtiyaç duyulanlardan biridir. Sıcaklığın ölçülmesi ve bilinebilir olması, insan bedeninden otomasyon sistemlerine kadar birçok alanda hayati öneme sahiptir. Sıcaklığın çok yüksek ya da çok düşük olması bedenimizden çeşitli motor ve otomasyonlara kadar birçok alanda önemli sorunların olduğuna işaret eder. Endüstri alanında sıcaklığın ölçümünde kullanılan birçok farklı türden sensörler mevcuttur. Termokupl ise bu sensörlerin içinde maliyetinin düşük olması, çok geniş bir aralıktaki sıcaklıkları ölçebilmesi ve dayanıklılığı gibi nedenlerle en çok tercih edilenlerden biridir. Seebeck tarafından 1821 yılında icat edilen termokupl, fabrikalarda kullanılan otomasyon sistemlerinde, otomotiv sektöründe, çeşitli metallerin üretiminde, enerji alanında, askeri sistemlerde, sağlık endüstrisinde, plastik endüstrisinde ve birçok başka alanda kullanılır.
Termokupl üzerinde iki uç ve bu uçların her ikisinde birbiriyle temas eden bir çift metal bulunur. Termokupl'un çalışma prensibi, onu icat eden Seebeck'in adıyla anılan Seebeck Etkisi prensibine dayanır. Bu etki, iki farklı uçta temas eden bir çift metalin sıcaklık değişimlerine maruz kalması durumunda ufak çaplı bir voltaj potansiyeli taşıdıklarını gösterir. Bu etkiye dayanarak çalışan ve sıcaklık ölçmeye yarayan termokupllar, farklı metallerin farklı şekillerde birbiriyle bağlantılı olarak kullanılmasıyla, farklı sıcaklık aralıklarını ölçebilen aletler olarak üretilirler. Kısacası termokupllar, ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürürler ve bu sayede elde edilen elektrik potansiyeli, sıcaklık ölçümü amacıyla kullanılır.
TERMOKUPL NE İŞE YARAR?
Termokupllar, çeşitli sistem ve otomasyonlarda, sıcaklığın gereğinden veya sistemin çalışması için uygun olan miktardan daha yüksek veya daha düşük olduğu durumların önüne geçmek amacıyla, sıcaklığın ölçümüne yarayan aletlerdir. İki farklı türden iletkenin uç kısımlarından birbirlerine kaynatılmasıyla elde edilen termokuplda, iki farklı iletkenin birbiriyle kaynatıldığı bu uca sıcak nokta, her iki iletkenin de boşta kalan uçlarına ise soğuk nokta denir. Bu iki nokta arasında sıcaklık farkı meydana gelir ve bu sıcaklık farkına orantılı olarak termoelektrik enerji ortaya çıkar. Minivoltlar düzeyinde küçük bir gerilim olan bu enerji, termokuplların birçok alanda sıcaklığın ölçümünde kullanılmasını sağlar. Bu sayede termokupl kullanımı ile sıcaklık ölçümü yapılan birçok alan vardır. Termokuplların kullanım alanlarından bazıları şunlardır:
- Endüstri üretimi alanları
- Enerji üretimi
- Fırınlarda sıcaklık takibi ve kontrolü
- Yiyecek ve içecek üretimi
- Otomobil üretimi
- Uçak, roket, uydu ve uzay araçları
- Plastik sanayi
- Askeri sanayi
TERMOKUPL ÇEŞİTLERİ
Termokuplların kendi içinde birden fazla çeşitleri vardır. Farklı kullanım alanlarına göre termokupl çeşitleri şunlardır:
- Bayonet Termokupllar: Genellikle basit devrelerde kullanılan termokupllar bayonet termokupllardır. Bu termokupllar, sabit kollara sahiptir. Kullanılacağı otomasyon sistemine, yay sıkıştırması yöntemiyle bağlanırlar. Bayonet termokupllar, sızdırmaz özelliğe sahip değildir, bu nedenle de bu tür termokuplların sıvı içerikli sistemlerde ya da nemli sistemlerde kullanılmaları uygun değildir.
- Portatif termokupllar: Bu tür termokupllar, genellikle ortam sıcaklığını ölçmeye ihtiyaç olan sistemler üzerinde kullanılırlar. Portatif termokupllar da aynı bayonet termokupllar gibi, sabit kollu bir yapıya sahiptir.
- Kafalı termokupllar: Bu tür termokupllar, eksi 200 derece ila 2300 derece arasında ölçüm yapabilen termokupllardır. Ağır sanayi üretimi alanlarında, birçok farklı üretim alanında fabrikalarda kullanılan bu tür termokupllar, dayanıklılık ve uzun ömürlülük bakımından diğerlerinden çok daha üstündür.
- Rekorlu termokupllar: Rekorlu termokupllar, küçük boyutlu termokupl çeşididir. Bu tür termokupllar, yüzey sıcaklığı ya da ortam sıcaklığı gibi ölçümlerin yapılmasında yaygın olarak kullanılmaya daha uygun bir termokupl çeşididir.