استفاده صحیح از ترموکوپل ها نه تنها خوانش دقیق دما و کیفیت محصول را تضمین می کند، بلکه در مصرف مواد ترموکوپل نیز صرفه جویی می کند و در نتیجه باعث صرفه جویی در هزینه و تضمین کیفیت محصول می شود. نصب نادرست، هدایت حرارتی و خطاهای تاخیر زمانی، منابع اصلی خطا در استفاده از ترموکوپل هستند.
1. خطاهای معرفی شده توسط نصب نامناسب
به عنوان مثال، محل نصب و عمق درج ترموکوپل ممکن است دمای واقعی کوره را منعکس نکند. به عبارت دیگر، ترموکوپل نباید خیلی نزدیک به درب یا عناصر گرمایشی نصب شود و عمق درج باید حداقل 8-10 برابر قطر لوله محافظ باشد. شکاف بین غلاف محافظ ترموکوپل و دیوار با مواد عایق پر نمی شود و باعث خروج گرما از کوره یا ورود هوای سرد می شود. بنابراین، شکاف بین لوله محافظ ترموکوپل و سوراخ دیواره کوره باید با طناب خاک نسوز یا آزبست مهر و موم شود تا از تاثیر همرفت هوای سرد و گرم بر دقت اندازه گیری دما جلوگیری شود. محل اتصال سرد ترموکوپل خیلی نزدیک به بدنه کوره است و باعث می شود دما از 100 درجه فراتر رود. ترموکوپل باید تا حد امکان دور از میدان های مغناطیسی و الکتریکی قوی نصب شود، بنابراین ترموکوپل و کابل های برق نباید در یک مجرا نصب شوند تا از تداخل و خطا جلوگیری شود. ترموکوپل را نمی توان در مناطقی که محیط اندازه گیری شده دارای جریان کمی است نصب کرد. هنگام استفاده از ترموکوپل برای اندازه گیری دمای گاز در لوله، ترموکوپل باید برخلاف جهت جریان و در تماس کامل با گاز نصب شود.
2. خطاهای ناشی از خراب شدن عایق
به عنوان مثال، اگر ترموکوپل عایق بندی ضعیفی داشته باشد، یا اگر کثیفی یا نمک بیش از حد روی لوله محافظ و بلوک ترمینال وجود داشته باشد و در نتیجه عایق بندی ضعیفی بین قطب های ترموکوپل و دیواره کوره ایجاد شود، این موضوع در دماهای بالا حتی جدی تر است. این نه تنها باعث از بین رفتن نیروی ترموالکتروموتور می شود، بلکه تداخل ایجاد می کند و خطای حاصل می تواند گاهی اوقات به صدها درجه برسد.
3. خطاهای وارد شده توسط اینرسی حرارتی
با توجه به اینرسی حرارتی ترموکوپل، مقدار نشان داده شده ابزار از تغییر دمای اندازه گیری شده عقب است. این اثر به ویژه در طول اندازه گیری های سریع برجسته است. بنابراین، ترموکوپل هایی با ترموالکترودهای نازک تر و قطر لوله های محافظ کوچکتر باید تا حد امکان استفاده شوند. اگر محیط اندازه گیری اجازه دهد، لوله محافظ حتی می تواند برداشته شود. به دلیل تاخیر اندازه گیری، دامنه نوسانات دما که توسط ترموکوپل تشخیص داده می شود کمتر از دامنه نوسانات دمای کوره است. هر چه تأخیر اندازه گیری بیشتر باشد، دامنه نوسانات ترموکوپل کمتر و اختلاف با دمای واقعی کوره بیشتر می شود. هنگام استفاده از ترموکوپل با ثابت زمانی زیاد برای اندازه گیری یا کنترل دما، اگرچه دمای نمایش داده شده توسط دستگاه بسیار کم نوسان می کند، دمای واقعی کوره ممکن است به طور قابل توجهی نوسان کند. برای اندازه گیری دقیق دما، باید ترموکوپل با ثابت زمانی کوچک انتخاب شود. ثابت زمانی با ضریب انتقال حرارت نسبت معکوس دارد و با قطر محل اتصال گرم ترموکوپل، چگالی ماده و گرمای ویژه نسبت مستقیم دارد. برای کاهش ثابت زمانی، علاوه بر افزایش ضریب انتقال حرارت، موثرترین روش به حداقل رساندن اندازه محل اتصال گرم است. در عمل، معمولاً از موادی با رسانایی حرارتی خوب به همراه لولههای محافظ{10}}دیواره نازک با قطر{11}} استفاده میشود. در اندازهگیریهای دقیقتر دما، از ترموکوپلهای سیم{13} برهنه بدون لولههای محافظ استفاده میشود، اما این ترموکوپلها به راحتی آسیب میبینند و باید به سرعت کالیبره و تعویض شوند.
4. خطای مقاومت حرارتی
در دماهای بالا، اگر لایه ای از دوده یا گرد و غبار روی لوله محافظ جمع شود، مقاومت حرارتی افزایش می یابد و مانع از هدایت گرما می شود. در این حالت دمای مشخص شده کمتر از مقدار واقعی دمای اندازه گیری شده خواهد بود. بنابراین، قسمت بیرونی لوله محافظ ترموکوپل باید تمیز نگه داشته شود تا خطاها کاهش یابد
