Termokupl nedir ve nasıl çalışır? Termokupl yapısı, çalışma prensibi, özellikleri ve çeşitleri hakkında bilgi

Termokupl basit yapılıdır. Oldukça sağlamdır ve maliyetleri de çok düşüktür. Bu sebeple de endüstride sıcaklık ölçmek amacı ile en çok termokupl kullanımı yaygındır. Termokupl sıcaklık ölçüm cihazı 1821 yılında Seebeck tarafından bulunmuştur.

 Termokupl Nedir?

 Termokupl iki farklı metal alaşımının uçlarının kaynak yapılması ile üretilmiş olan ve sıcaklığı ölçmeye yarayan bir cihazdır. Bu cihazlarda önemli olan nokta kaynatılan kısmın sıcak nokta ismi ile anılması ve açık olan kısmın ise soğuk nokta ismi ile anılmasıdır. Termokupl ise sıcak nokta ile soğuk nokta arasında bulunan sıcaklık farkından meydana gelmektedir.

 Termokupl Nasıl Çalışır?

 İletkenler ısıtıldıkları vakit içlerindeki elektronlar hareketlenir. Elektronların hareketlenmesi farklı iletkenlerde farklı şekillerde olabilir. Bu da maddelerin ayırt edici özelliklerinden biri olarak karşımıza çıkmaktadır.

 İki farklı iletkenin boşta kalan uç kısımlarına hassas voltmetre bağlandığı vakit, kaynaklı uç ısıtıldığı zaman sıcaklık ile orantılı bir şekilde voltmetrede mV kısmında doğru akım gerilimi oluşur. Bu elde edilen gerilim değeri, kullanılmış olan metalin sıcaklık karşısında göstermiş olduğu tepki ile orantılıdır.

 Sıcaklık farkı ile orantılı olarak soğuk noktaların uç kısımlarında mV değerinde bir gerilim oluşur. Soğuk nokta ve sıcak nokta arasında bulunan sıcaklık farkları termokupl üzerinde bir gerilim oluşmasını sağlar. Sıcak nokta ve soğuk nokta arasındaki sıcaklık dağılımı nasıl olursa olsun, üretilmiş olan gerilim sıcak nokta ve soğuk nokta arasında oluşan sıcaklık farkı ile orantılıdır.

 Sıcak noktanın sıcaklığı sabit tutularak soğuk noktanın sıcaklığı değiştirildiği zaman farklı sıcaklıklar gözlemlenir. Bu sebeple de mV tablosunda bulunan değerlerde bir standart elde edilebilmesi adına ölçülmüş olan sıcaklık karşılığı mV değerleri ile soğuk noktanın 0 C'de tutulması ile bulunmuştur.

 Örnek olarak; 100 C karşılığı olan mV değeri termokupllarda sıcak noktanın 100 C'de soğuk noktanın ise 0 C olduğundaki ölçülmüş olan mV değeridir. Termokupl -200 C ile 2320 C arasında uygulamalarda kolay bir şekilde kullanılabilmektedir.

 Termokupllar iki değişik metal ya da alaşım olan tel olmasına rağmen endüstride çoğu zaman çıplak bir şekilde kullanılmaz. Proses şartları, fiziksel ve kimyasal özellikler, mekanik darbeler göz önünde bulundurulduğunda özel koruyucu bir kılıf içerisinde kullanılması tercih edilmektedir. Tellerin iki farklı kutupta olması sebebi ile birbirlerinden seramik izolatörler sayesinde izole edilmektedirler.

 Rezistans termometrelerin koruyucu olan kılıflarının tutturulmuş olduğu Alüminyum döküm kafa içerisindeki inset iki vida ile yay sıkıştırmalı bir şekilde tutturulur. Yayın sıkıştırmalı olarak monte edilmesi sebebi ile titreşimden meydana gelen sorunlar da en aza indirilmiş olur. Bunun yanında genleşme sebebi ile oluşabilecek sorunlar da giderilmiş olur ve çok daha iyi ısı iletimi elde edilir.

 Çoğu zaman rezistans termometrelerde B tipi olan Alüminyum döküm kafa kullanılmaktadır. Eğer istenirse C tipi kafalar da kullanılabilmektedir. Tüm bu kafalar DIN 43729 standardına uygun olarak üretilir.

 Termokupl Yapısal Özellikleri Nelerdir?

 Termokupl yapısı şu kısımlardan oluşmaktadır;

Bağlantı Kafaları

Flanş ve rekor

Bağlantı klemensleri

Primer (iç koruyucular)

Koruyucu tüpler

İzolatör

Eleman Teli malzemelerinden oluşur.Termokupl maliyeti çok düşüktür. Geniş sıcaklık aralığında kullanılabilmektedir. Kısa bir tepki süresi vardır. Makul bir tekrarlanabilir olması ile doğruluğu bulunur.

 Bununla birlikte bazı uygulamalarda yetersiz kalabilmektedir. Duyarlılığı oldukça düşüktür. Nonlineer olması rahatsız edici bir özellik olabilmektedir. Bunun yanında tel malzemeleri için kalibrasyon eğrileri satın alınan yerlerden kolaylıkla temin edilebilmektedir.