عوامل متعددی وجود دارند که می‌توانند بر عملکرد و خرابی سنسورهای ترموکوپل تأثیرگذار باشند. در این مقاله، به بررسی این عوامل خواهیم پرداخت. یکی از این عوامل مهم، کیفیت مواد اولیه است که در ساخت سنسور به‌کاررفته‌اند. استفاده از مواد بی‌کیفیت می‌تواند موجب کاهش دقت و افزایش احتمال خرابی شود.
علاوه بر این، شرایط محیطی نیز نقشی کلیدی در عملکرد سنسورهای ترموکوپل دارند. دما، رطوبت و وجود مواد شیمیایی در محیط می‌توانند تأثیرات منفی بر روی کارایی این سنسورها بگذارند. به‌عنوان مثال، دماهای بسیار بالا یا پایین می‌توانند به ساختار سنسور آسیب برسانند و در نتیجه عملکرد آن را مختل کنند.
همچنین، نصب نادرست سنسور نیز از دیگر عوامل مؤثر در خرابی آن محسوب می‌شود. اگر سنسور به درستی در محل نصب نشود، ممکن است نتواند دما را به‌درستی اندازه‌گیری کند و این می‌تواند به خرابی آن منجر گردد. در نهایت، نگهداری و تعمیرات منظم نیز از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که بی‌توجهی به این مسأله می‌تواند عمر مفید سنسور را به‌طور قابل توجهی کاهش دهد. در ادامه به بررسی دقیق‌تر این عوامل خواهیم پرداخت.
بررسی عوامل خرابی ترموکوپل
عوامل مهمی که بر خرابی سنسور ترموکوپل تأثیر می گذارند که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم:
1) بررسی کنید که سنسور سازگاری کامل با نمایشگر دما را دارد
در آغاز کار، لازم است که ابتدا تنظیمات نمایشگر دما را به دقت بررسی کنید تا از سازگاری آن با ترموکوپلی که خریداری کرده‌اید، اطمینان حاصل نمایید. بیشتر دستگاه‌های نمایشگر دما دارای دفترچه راهنمایی هستند که درون بسته‌بندی آن‌ها قرار دارد و می‌توانید با استفاده از آن، تنظیمات و برنامه‌ریزی‌های لازم را به درستی انجام دهید. همچنین، توجه به قطبیت یا polarity دستگاه بسیار حائز اهمیت است. بر اساس استانداردهای ASTM، هادی منفی سنسور ترموکوپل با رنگ قرمز مشخص می‌شود که یکی از نکات کلیدی در نصب و کالیبراسیون این نوع سنسورها است. در سایر استانداردهای جهانی نیز از کدهای رنگی متنوعی برای شناسایی قطبیت و کالیبراسیون سنسورهای ترموکوپل استفاده می‌شود. بنابراین، دقت در این مراحل به شما کمک خواهد کرد تا عملکرد بهینه دستگاه را تضمین کنید و از بروز خطاهای احتمالی جلوگیری کنید.
2) بررسی تست سنسور و نمایشگر دما
یکی از روش‌های مؤثر و سریع برای ارزیابی عملکرد صحیح دستگاه نمایشگر و سنسور، جدا کردن حسگر دما از فرآیند کاری است. در این حالت، با کوتاه کردن ورودی ترموکوپل، می‌توان انتظار داشت که دستگاه به‌طور دقیق دمای محیط را نمایش دهد. این اقدام به ما این امکان را می‌دهد که بررسی کنیم آیا نمایشگر به درستی به تغییرات دما واکنش نشان می‌دهد یا خیر. این روش به ویژه در مواقعی که نیاز به تأیید عملکرد درست دستگاه داریم، می‌تواند مفید واقع شود و به ما کمک کند تا از کارایی تجهیزات اطمینان حاصل کنیم.
3) بررسی کنید که ترموکوپل به درستی به نمایشگر متصل شده است یا خیر
عدم اتصال صحیح سنسور دما به نمایشگر یکی از مشکلات رایج است که ممکن است در فرایند اندازه‌گیری دما به وجود آید. بنابراین، ضروری است که از صحت قطب‌بندی (polarity) اطمینان حاصل شود. بر اساس استانداردهای ASTM، هادی منفی ترموکوپل با رنگ قرمز مشخص شده است. همچنین، لازم به ذکر است که سایر استانداردهای بین‌المللی ممکن است از کدهای رنگی متفاوتی برای شناسایی قطب‌ها و کالیبراسیون ترموکوپل‌ها استفاده کنند. این موضوع اهمیت ویژه‌ای دارد زیرا هر گونه اشتباه در اتصال می‌تواند منجر به نادرستی در اندازه‌گیری دما و در نتیجه تاثیر منفی بر عملکرد سیستم‌ها شود. بنابراین، دقت در این مرحله از کار بسیار حیاتی است تا از بروز خطاهای احتمالی جلوگیری گردد.
4) چک کردن سیم اتصال بین سنسور و نمایشگر
در محیط‌های صنعتی، فاصله میان پروب دما و تجهیزات معمولاً قابل توجه است. به همین دلیل، غالباً برای تکمیل مدار از کابل‌های مختلف استفاده می‌شود. در این راستا، ضروری است اتصالات شامل پایه‌های اتصال، کانکتورها و سرهای اتصال را از نظر خرابی‌های ناشی از درزگیرها، عایق الکتریکی و آسیب‌های احتمالی ناشی از خوردگی به دقت مورد بررسی قرار دهیم. همچنین باید اطمینان حاصل کنیم که کابل‌ها هیچ گونه آسیب یا نقصی ندارند. در نهایت، حفظ قطبیت مدار در تمامی بخش‌های سیستم باید به دقت چک شود تا عملکرد صحیح و مطمئن تجهیزات تضمین گردد. این موارد به حفظ کارایی و ایمنی سیستم‌های صنعتی کمک شایانی می‌کند.
5) بررسی تداوم الکتریکی پروب دما
پروب ترموکوپل به عنوان یک مدار الکتریکی پیوسته شناخته می‌شود که از اتصال دو هادی متفاوت تشکیل می‌شود. برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی این پروب، می‌توان از مولتی‌متر استفاده کرد. در هنگام انجام این اندازه‌گیری، مهم است که پروب در دمای ثابتی قرار داشته باشد و بهترین شرایط برای این کار در دمای اتاق فراهم می‌شود. این شرایط به این دلیل است که در دمای یکنواخت، ولتاژی از پروب تولید نمی‌شود که ممکن است با نتایج دستگاه اندازه‌گیری تداخل کند. همچنین، مقدار مقاومت پروب به نوع ترموکوپل بستگی دارد و این تفاوت در نوع ترموکوپل‌ها می‌تواند بر دقت اندازه‌گیری تأثیر بگذارد. بنابراین، در انتخاب و استفاده از پروب ترموکوپل، توجه به نوع و دمای محیط از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
6) بررسی غوطه ور شدن (The immersion)
گرما می‌تواند از پروب‌های دما که به میزان کافی در فرآیند اندازه‌گیری فرو نرفته‌اند، به بیرون منتقل شود. این وضعیت باعث می‌شود که دما خوانده‌شده، کمتر از دمای واقعی سیستم باشد. به طور کلی، برای دستیابی به دقت مناسب در اندازه‌گیری دما با استفاده از دماسنج ترموکوپل، لازم است که این دستگاه در عمق حداقل ده برابر قطر بیرونی خود غوطه‌ور شود. این عمق مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا در غیر این صورت، نتایج به دست آمده می‌توانند گمراه‌کننده باشند و از دقت لازم برای ارزیابی شرایط واقعی سیستم کاسته شود. بنابراین، رعایت این نکته در استفاده از دماسنج‌ها، تأثیر مستقیمی بر صحت اندازه‌گیری‌ها دارد.