:: Hi-Den Heattech Ltd.,Part :: ไฮ-เด็น ฮีทเทค :: ผู้ผลิตและจำหน่าย Heater, Thermocouple, RTD (Rt100)

ส่วนประกอบของเทอร์โมคัปเปิ้ล

การเชื่อมหัวเทอร์โมคัปเปิ้ล ที่ด้าน T1 มีความสำคัญมาก ต้องเชื่อมให้ถูกต้องตามหลักการ เพื่อให้ได้การวัดแม่นยำ และมีอายุการใช้งานยาว การเชื่อมหัวเทอร์โมคัปเปิ้ล มีการแบ่งตามขนาดของลวดดังนี้

1. ลวดโตที่มีขนาดพื้นที่หน้าตัดตั้งแต่ประมาณ 2 Sq.mm. ขึ้นไป ใช้เครื่องเชื่อมแบบใช้มือธรรมดาโดยมีก๊าซอาร์กอนซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับสารใดฉีดปกคลุมบริเวณเชื่อมเพื่อไม่ให้เกิด Oxide ขึ้นตรงรอยต่อของลวด เรียกว่า การเชื่อมแบบ Butt ซึ่งง่ายกว่าการเชื่อมลวดขนาดเล็ก ดังรูปข้างล่าง

2. ลวดที่มีขนาดพื้นที่หน้าตัดเล็กกว่า 2 Sq.mm. การเชื่อมด้วยมือจะมี Human Error (ความผิดพลาดจากคนทำ) ได้มาก เพราะขึ้นอยู่กับทักษะและสมาธิ ซึ่งต้องผ่านการฝึกฝนมาอย่างดี จึงควรใช้เครื่องจักรอัตโนมัติเชื่อม เพื่อให้เกิดรอยต่อที่สนิท, สมมาตร และ ไม่มีค่าความผิดพลาดเกิดขึ้นได้ การเชื่อมลวดขนาดเล็ก เรียกว่า การเชื่อมแบบ Bead Welding ซึ่งเครื่องจักรอัตโนมัติจะเชื่อมให้เกิดรอยต่อที่เป็นลูกบอลครึ่งลูก 2 ชิ้น เชื่อมต่อกันสนิทตลอดรอยต่อ ดังรูปข้างล่าง

(a) การเชื่อมโดยใช้เครื่องจักรอัตโนมัติ ระยะห่างระหว่างลวดทั้งสองและระยะจากหัวเชื่อมเท่ากันทุกครั้ง ทำให้รอยเชื่อมเกิดลูกบอลติดสนิทและสมมาตรกันทำให้วัดได้แม่นยำและอายุการใช้งานนานกว่า

(b) การเชื่อมโดยใช้มือ ไม่แน่นอน รอยต่อเชื่อมอาจจะไม่ติดสนิท ไม่สามาตร อายุการใช้งานสั้นและค่าผิดพลาดมากกว่า

หมายเหตุ เทอร์โมคัปเปิ้ลของ .................. ที่มีลวดขนาดเล็ก จะเชื่อมด้วยเทคโนโลยีเครื่องจักรอัตโนมัติเสมอ

เพื่อให้เทอร์โมคัปเปิ้ลมีความเรียบร้อยแข็งแรง พร้อมในการใช้งาน คู่สายของเทอร์โมคัปเปิ้ลจะประกอบอยู่ใน Metal Sheath โดยลักษณะการประกอบตัวเทอร์โมคัปเปิ้ลเข้ากับ Metal Sheath มี 3 วิธี ดังนี้

1. แบบเปลือย (Exposed Junction) ให้ผลการวัดที่ไวที่สุด (Minimum Response Time) จุดต่อสำหรับวัดสัมผัสกับของเหลว (Fluid) ที่ต้องการวัดโดยตรง ผลเสียของแบบเปลือย คือ ชำรุดเสียหายง่ายและอายุการใช้งานสั้น ไม่เหมาะสำหรับงานความดันสูงหรือ Fluid ที่มีการกลั่นตัว

2. แบบ Grounded Junction สายทั้งคู่ของเทอร์โมคัปเปิ้ลที่เชื่อมติดกัน จะถูกเชื่อมต่อลงบนส่วนปลายท่อโลหะของ Metal Sheath อีกทีหนึ่ง สามารถใช้ได้กับ Fluid ที่เป็นสารกัดกร่อน ให้ผลการตอบสนองต่ออุณหภูมิไวกว่าแบบ Ungrounded Junction แต่มีข้อเสียคือ ถ้ามีกระแสไฟรั่วจากอุปกรณ์อื่นมาที่ Metal Sheath จะทำให้ค่าวัดอุณหภูมิผิดพลาดได้

3. แบบ Ungrounded Junction ใช้ได้กับ Fluid ที่เป็นสารกัดกร่อน มีอายุการใช้งานยืนยาวที่สุด แต่มีข้อเสียคือ ให้ผลการวัดช้า เหมาะกับงานที่อุณหภูมิไม่ค่อยเปลี่ยนแปลง ในอุตสาหกรรมใช้แบบนี้เกือบทั้งหมด

สำหรับ Metal Sheath ที่เป็น Ceramic นั้นมักจะใช้ในกรณีที่อุณหภูมิใช้งานสูง เช่น 800 °C ขึ้นไป หรือในบรรยากาศที่มีการกัดกร่อนสูง

ชีทเทอร์โมคัปเปิล (Sheath Thermocouple) คือ เทอร์โมคัปเปิ้ลที่ตัว Metal Sheath ผลิตสำเร็จรูปมาพร้อมกับตัวสายเทอร์โมคัปเปิ้ลเลย จึงทนอุณหภูมิได้สูงกว่าแบบธรรมดามาก เพราะฉนวนไฟฟ้าที่อยู่ระหว่างลวดเทอร์โมคัปเปิ้ล กับ Metal Sheath จะถูกบีบอัดแน่นกว่าปกติหลายเท่า ท่อ Metal Sheath มักทำจากโลหะเหนียวและยืดหยุ่น สามารถดัดท่องอได้ตามความเหมาะสมกับงาน

ฉนวนของเทอร์โมคัปเปิ้ล

เป็นฉนวนที่ใช้กั้นระหว่างตัวเทอร์โมคัปเปิ้ล กับ Metal Sheath ส่วนใหญ่จะเป็นสารประเภทแมกนีเซียมออกไซด์, อะลูมิเนียมออกไซด์ หรือเบอรีลเลียมออกไซด์

Thermowell

เป็นอุปกรณ์เสริม (Accessory) ใช้ป้องกันไม่ให้เทอร์โมคัปเปิ้ลสัมผัสกับสารที่ต้องการวัดอุณหภูมิโดยตรง เช่น สารที่กัดกร่อน, มีความดันสูง หรือในบางกรณีที่ต้องการถอดตัวเทอร์โมคัปเปิ้ลเพื่อซ่อมบำรุงโดยไม่รบกวนการทำงานของระบบ จำเป็นต้องใช้ Thermowell เป็นตัวกลางด้วยเช่นกัน

Extension Wire

คือ สายที่ใช้ในการเชื่อมต่อ หรือต่อเพิ่มจากตัวเทอโมคัปเปิ้ลมีอยู่แล้ว ในกรณีจุดที่วัดอุณหภูมิและจุดที่ต้องการรับสัญญาณจากเทอร์โมคัปเปิ้ลอยู่ห่างกัน มี 2 แบบ คือ แบบที่ทำจากสารประเภทเดียวกับเทอร์โมคัปเปิ้ล (เช่น Type E, J, K, T) และแบบที่ทำจากโลหะต่างชนิดกับเทอร์โมคัปเปิ้ล (เช่น Type R, S, B) เนื่องจาก วัสดุที่ใช้ทำสาย คือ Platinum มีราคาแพง