معالجة أعطال المزدوجات الحرارية والمقاومات الحرارية (الجزء 1)

مبدأ الكشف عن درجة الحرارة 

درجة الحرارة كمية فيزيائية تُحدد مدى برودة أو سخونة جسم أو نظام. ووفقًا لأساسيات الفيزياء الجزيئية، تعكس درجة الحرارة شدة الحركة الحرارية العشوائية للجزيئات داخل الجسم. 

طرق وتصنيف قياس درجة الحرارة

يمكن تصنيف طرق قياس درجة الحرارة إلى فئتين رئيسيتين بناءً على ما إذا كان العنصر الحساس والوسط المراد قياس درجة حرارته يتلامسان: طرق التلامس وطرق عدم التلامس. تشمل طرق التلامس بشكل أساسي أجهزة قياس درجة الحرارة بالتمدد الحراري، والتي تعتمد على خاصية تمدد حجم الجسم عند تسخينه؛ وأجهزة قياس درجة الحرارة بالمقاومة الحرارية، والتي تعتمد على تغير مقاومة الموصلات أو أشباه الموصلات مع تغير درجة الحرارة؛ وأجهزة قياس درجة الحرارة بالمزدوجات الحرارية، والتي تعتمد على تأثير البقعة الساخنة. أما طرق عدم التلامس، فتستخدم العلاقة بين خصائص الإشعاع الحراري للجسم ودرجة حرارته لقياس درجة حرارته، وتشمل طريقة الإضاءة، وطريقة الإشعاع الكلي، والطريقة اللونية، وغيرها. 

2.1 وفقًا لطريقة القياس، يتم تقسيمها إلى أجهزة قياس درجة الحرارة من نوع التلامس وأجهزة قياس درجة الحرارة من نوع عدم التلامس. 

1)تُصنف مقاييس درجة الحرارة من نوع التلامس وفقًا لمبادئ القياس الخاصة بها إلى مقاييس درجة حرارة من نوع التمدد (مقاييس حرارة العمود السائل، ومقاييس الحرارة ثنائية المعدن)، ومقاييس درجة حرارة من نوع الضغط (حزم درجة حرارة السائل والغاز والبخار)، ومقاييس درجة حرارة من نوع المقاومة (مقاومات النحاس والبلاتين)، ومقاييس درجة حرارة من نوع الجهد الكهروحراري (مزدوجات حرارية من النيكل والكروم والنيكل والسيليكون، والنيكل والكروم والكونيوم، والبلاتين والروديوم والبلاتين، وما إلى ذلك). 

2) يتم تصنيف أجهزة قياس درجة الحرارة بدون تلامس وفقًا لمبادئ عملها إلى أجهزة قياس درجة الحرارة من نوع الإشعاع وأجهزة قياس درجة الحرارة من نوع امتصاص الأشعة تحت الحمراء. 

2.2 يتم تصنيفها إلى أربعة أنواع بطريقة ثابتة: تركيب ثابت للشفة؛ تركيب ثابت للوصلة الملولبة؛ تركيب ثابت للشفة والوصلة الملولبة مجتمعة؛ تركيب بسيط لإدخال غلاف واقٍ. 

1) تركيب الفلنجة: على المعدات وخطوط الأنابيب ذات الضغط المتوسط ​​والمنخفض المعرضة لوسائط التآكل ذات درجة الحرارة العالية، تتمتع بقدرة تكيف واسعة، وتساعد على منع التآكل، وتسهل الصيانة. 

2) تثبيت الوصلات الملولبة: بالنسبة لخطوط الأنابيب الخالية من المواد المسببة للتآكل، يكون هذا النوع صغير الحجم وسهل التركيب. أما بالنسبة لخطوط الأنابيب ذات الضغط العالي، فتُستخدم أكمام قياس درجة الحرارة الملحومة. 

3) وصلة شفة وملولبة للتركيب الثابت المشترك: عند استخدام غطاء حماية إضافي، يكون مناسبًا للتركيب على خطوط الأنابيب والمعدات المعرضة للوسائط المسببة للتآكل. 

4) تركيب غطاء الحماية البسيط: مناسب للتركيب المؤقت لمقاييس الحرارة من نوع القضيب على خطوط الأنابيب ذات الضغط المنخفض لأغراض الاختبار. 

مبادئ وتطبيقات ونطاق درجة الحرارة ودقة المزدوجات الحرارية والمقاومات الحرارية 

1. ما هي مبادئ عمل المزدوجات الحرارية، وتطبيقاتها، ونطاق درجة حرارتها، ودقتها؟ تتكون المزدوجة الحرارية من سلكين معدنيين مختلفين يشكلان وصلة. عند تعرضها لتغيرات في درجة الحرارة، تولد فرق جهد كهربائي. يُعرف فرق الجهد الكهربائي بين السلكين بالجهد الكهروحراري، ويُرمز له بالمللي فولت (mV). يُحوّل هذا الجهد الكهروحراري إلى درجة حرارة بناءً على خصائص المادة. يمكن إضافة أغطية واقية مختلفة حسب الحاجة، ويمكن استخدامها لقياس درجات الحرارة في أوساط متنوعة. يتراوح نطاق قياسها من -40 إلى 1600 درجة مئوية، ودقتها العامة هي 0.4% من الدرجة الأولى و0.75% من الدرجة الثانية. 

٢. مبادئ وتطبيقات ونطاق درجة حرارة ودقة المقاومات الحرارية؟ يعتمد قياس درجة حرارة المقاومات الحرارية على خاصية ازدياد قيمة مقاومة الموصل المعدني مع ارتفاع درجة الحرارة. تُصنع معظم المقاومات الحرارية من معادن نقية، وأكثرها شيوعًا حاليًا البلاتين والنحاس. يتراوح نطاق قياس درجة حرارتها بين -٢٠٠ و٦٠٠ درجة مئوية، ودقتها العامة هي الفئة أ ± (٠.١٥ + ٠.٠٠٢|t|) درجة مئوية، والفئة ب ± (٠.٣ + ٠.٠٠٥|t|) درجة مئوية. 

3. أرقام مقياس درجة الحرارة للمزدوجات الحرارية هي S و R و B و K و N و T و E و J. 

4. تصنيف المقاومات الحرارية: Pt100، Pt10، Cu100، Cu50 

5. يمكن تصنيف صناديق التوصيل عمومًا إلى صناديق صغيرة مقاومة للماء، وصناديق مقاومة للماء، وصناديق مقاومة للانفجار، وصناديق متعددة النقاط، وما إلى ذلك. تشمل المواد المستخدمة سبائك الألومنيوم، والبلاستيك الهندسي، والفولاذ المقاوم للصدأ، والحديد الزهر، وغيرها. وفقًا لمستوى الحماية، يمكن تصنيفها إلى صناديق توصيل IP65 وIP68. تعريف IP65 وIP68 هو كالتالي: IP = الحماية. الرقم 6 يعني عدم دخول الغبار، والرقم 5 يعني الحماية من رذاذ الماء، والرقم 8 يعني الحماية من الغمر في الماء، ويتم تحديد مدة الغمر وضغط الماء وفقًا لمتطلبات العميل.