ما هي الاختلافات بين المزدوجات الحرارية من النوع R والنوع E

تكمن الاختلافات الأساسية بين المزدوجات الحرارية من النوع R والنوع E في تركيبها المادي ونطاق درجة الحرارة وخصائص الحساسية والتكلفة والبيئات القابلة للتطبيق. وهما يمثلان طريقين تقنيين في مجال قياس درجة الحرارة-المرتفعة: "دقة المعادن الثمينة العالية-" و"حساسية المعادن الأساسية العالية-"، على التوالي. تعتبر المزدوجات الحرارية من النوع R مناسبة للقياسات الدقيقة لدرجات الحرارة العالية التي تزيد عن 1300 درجة، كما أنها تؤدي أداءً جيدًا بشكل استثنائي في المختبرات وتطبيقات الفضاء الجوي حيث يكون الاستقرار أمرًا بالغ الأهمية. من ناحية أخرى، تتمتع المزدوجات الحرارية من النوع E بأعلى إنتاج محتمل للطاقة الحرارية في نطاق -270 درجة إلى 1000 درجة وتستخدم على نطاق واسع في تطبيقات البحث الصناعي والعلمي التي تتطلب حساسية عالية.

I. تركيب المواد: معدن ثمين بلاتينيوم-روديوم مقابل معدن أساسي نيكل-كروم-نحاس-نيكل

مزدوج حراري من النوع R (بلاتين-روديوم 13-بلاتين): القطب الموجب عبارة عن سبيكة من البلاتين والروديوم (RP) تحتوي على 13% من الروديوم، والقطب السالب عبارة عن بلاتين نقي (RN). إنه ينتمي إلى فئة المزدوجات الحرارية المعدنية الثمينة.

نظرًا لاستخدام المعادن النادرة مثل البلاتين والروديوم، فهي باهظة الثمن، ولكنها توفر مقاومة ممتازة للأكسدة في درجات الحرارة العالية-واستقرارًا طويل الأمد-.

مزدوج حراري من النوع E (NiChromium-نحاس-نيكل/كونستانتان): القطب الموجب عبارة عن سبيكة نيكل-كروم (EP)، والقطب السالب عبارة عن سبيكة نحاس-نيكل (EN). إنه ينتمي إلى فئة المزدوجات الحرارية المعدنية الأساسية.

فهي تتميز بتكاليف مواد منخفضة وغير مكلفة، مما يجعلها مناسبة -للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق.

الاستنتاج: النوع R مناسب -لقياس درجة الحرارة ذو الميزانية العالية والمتطلبات العالية -الدقة؛ يعد النوع E أكثر ملاءمة للمستخدمين ذوي الحساسية العالية-من حيث التكلفة والذين يحتاجون إلى استجابة عالية الحساسية.

ثانيا. نطاق قياس درجة الحرارة: النوع R له نطاق أوسع، بينما يركز النوع E على درجة الحرارة المتوسطة- المنخفضة والدقة العالية.

يتميز النوع R بحد أعلى لدرجة الحرارة وهو مناسب لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة جدًا-مثل أفران الزجاج وتلبيد السيراميك ومحركات الطيران.

تغطي المزدوجات الحرارية من النوع E نطاقًا واسعًا من درجات الحرارة بدءًا من درجات الحرارة المبردة وحتى درجات الحرارة المتوسطة، كما أنها مناسبة بشكل خاص لقياس درجات الحرارة ذات الحساسية العالية-من -200 درجة إلى 800 درجة، مما يظهر ثباتًا سنويًا جيدًا ضمن نطاق درجات الحرارة هذا.

ملاحظة: المزدوجات الحرارية من النوع R لها حساسية أقل في درجات الحرارة المنخفضة ولا ينصح باستخدامها في أنظمة التبريد؛ لا يمكن استخدام المزدوجات الحرارية من النوع E مباشرة في كبريتة أو تقليل الأجواء، حيث سيؤدي ذلك إلى تسريع التآكل والفشل.

ثالثا. مقارنة الحساسية وخصائص إخراج الإشارة

المزدوجات الحرارية من النوع R: إمكانات كهروحرارية منخفضة (حوالي 10 ميكروفولت/درجة)، وحساسية أقل، وتتطلب أجهزة -عالية الدقة للحصول على إشارات ضعيفة.

ومع ذلك، فإنها تتمتع باستقرار جيد في الجهد الكهربي الحراري وإمكانية تكرار أفضل من المزدوجات الحرارية من النوع S، مع الحد الأدنى من الانحراف أثناء التشغيل في درجات حرارة عالية-على المدى الطويل-.

المزدوجات الحرارية من النوع E: من بين جميع المزدوجات الحرارية الشائعة الاستخدام، تتمتع بأعلى إمكانات كهروحرارية وأعلى حساسية، حيث تصل إلى حوالي 68 ميكروفولت/درجة، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لقياس التغيرات الدقيقة في درجات الحرارة.

فهي تتميز بإشارة خرج قوية وقدرة قوية على مقاومة-التداخل، وغالبًا ما تُستخدم في هياكل الأعمدة الحرارية لاكتشاف الاختلافات الضعيفة للغاية في درجات الحرارة.

مثال للمقارنة: عند تسخينه إلى 600 درجة، يخرج النوع E- ما يقرب من 41.3 مللي فولت، بينما يُخرج النوع R- فقط 5.0 مللي فولت تقريبًا، بفارق 8 مرات تقريبًا. وهذا يعني أن النوع E- أكثر توافقًا مع أنظمة التحكم في درجة الحرارة العادية ويستجيب بشكل أسرع.

رابعا. القدرة على التكيف البيئي وقيود الاستخدام

توصية: يُستخدم النوع R-في المعامل النظيفة ذات درجات الحرارة العالية-أو للاستخدام مع المعدات المستوردة؛ يعتبر النوع E- مناسبًا للمواقع الصناعية التي تتطلب حساسية عالية وقياس درجات حرارة متوسطة -إلى-وتحكم فيها، مثل الصناعات الكيميائية والصيدلانية وصناعات تجهيز الأغذية.

V. مقارنة سيناريوهات التطبيق النموذجية

-المزدوجات الحرارية من النوع R: تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية للغاية في قياس درجات الحرارة، مثل مراقبة محركات الطائرات، وأفران الزجاج-المتطورة، وأجهزة البحث العلمي-الأجهزة التجريبية ذات درجات الحرارة المرتفعة-.

توجد بشكل شائع في المعدات المستوردة؛ إن اعتمادها في الصين محدود نظرًا لانتشار المزدوجات الحرارية من النوع S.

-المزدوجات الحرارية من النوع E: تُستخدم بشكل شائع في المجالات التي تتطلب استجابة سريعة وحساسية عالية، مثل معايرة درجات الحرارة المنخفضة-في المختبر، والتحكم في العمليات الصناعية عالية الدقة-، وقياس الفرق في درجات الحرارة-بالنوافير الحرارية الدقيقة، ومراقبة درجة حرارة المفاعل الحيوي.

نظرًا لسعرها المنخفض وإخراج الإشارة الكبير، فهي واحدة من البدائل المثالية للمزدوجات الحرارية من النوع J/K في الصناعة.