سلك حراري من نوع T (Cu-CuNi) غير مغلف لقياس دقيق لدرجات الحرارة في المختبرات

السلك الحراري العاري من نوع T، والمصنوع من النحاس (Cu) والسبائك النحاسية-النيكلية (CuNi)، يتمتع بسمعة واسعة بسبب دقة وموثوقية قياساته عند درجات الحرارة المنخفضة. يستخدم بشكل أساسي في المختبرات والتطبيقات البحثية العلمية التي تتطلب مراقبة دقيقة لدرجة الحرارة. يُعرف هذا النوع بحساسيته العالية وأدائه المستقر، مما يجعله مناسبًا جدًا للبيئات التي تحتاج إلى دقة عالية وتقليل الانحرافات.

يتناول هذا المقال التركيب المادي، التطبيقات، والعوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند استخدام السلك الحراري العاري من نوع T في المختبرات والتطبيقات العلمية.

تكوين المادة وخواصها
يتكون السلك الحراري من نوع T من سبائكين:

الساق الإيجابية: النحاس (Cu)
الساق السلبية: النحاس-النيكل (CuNi)
الميزات الرئيسية
نطاق درجة حرارة واسع: يعمل المزدوج الحراري من نوع T بكفاءة في نطاق درجة حرارة يتراوح بين -200°C إلى 350°C (-328°F إلى 662°F)، مما يجعله مثاليًا لقياس درجات الحرارة المنخفضة.

حساسية عالية: يحتوي على إخراج EMF يبلغ حوالي 69 µV/°C، مما يقدم حساسية ودقة متفوقة لقياس التغيرات الصغيرة في درجة الحرارة.

استقرار ممتاز: تُعرف المزدوجات الحرارية من نوع T باستقرارها، حيث تحافظ على أداء متسق مع مرور الوقت، حتى في ظروف المختبر حيث يمكن أن تكون تغيرات درجات الحرارة طفيفة.

أداء غير قابل للأكسدة: توفر مزيج النحاس والنحاس النيكل مقاومة ممتازة للأكسدة عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يضمن عمرًا طويلًا ودقة.

اقتصادي ومتاح: مقارنة بالمزدوجات الحرارية ذات التكلفة العالية مثل تلك القائمة على البلاتينيوم، توفر المزدوجات الحرارية من نوع T حلًا اقتصاديًا للمختبرات والبيئات البحثية.

تطبيقات المزدوج الحراري من نوع T سلك عارٍ
تُستخدم سلك المقاومة الحرارية من نوع T بشكل واسع في البيئات المعملية التي تتطلب قياسات دقيقة وموثوقة واستقرار في درجات الحرارة.

1. التطبيقات المخبرية والبحثية
التكنولوجيا الباردة – تُستخدم في الأبحاث ذات درجات الحرارة المنخفضة، مثل دراسة السوائل الباردة للغاية والسوبركوندوكتيفية.
البِيوتكنولوجيا والصناعات الدوائية – تقوم بقياس درجة الحرارة في الثلاجات، الحاضنات، والتخزين البارد المستخدم لحفظ الثقافات، الإنزيمات، والإمدادات الطبية.
اختبارات البيئة – ضرورية للغرف المناخية واختبارات البيئة حيث يتطلب التحكم الدقيق في درجات الحرارة للأبحاث.
2. صناعة الأغذية والمشروبات
التحكم في درجة الحرارة – تُستخدم في مراقبة التخزين البارد والتبريد لضمان سلامة وجودة المنتجات الغذائية من خلال الحفاظ على درجات الحرارة المناسبة أثناء التخزين والنقل.
المعالجة – تُستخدم لمراقبة درجات الحرارة في أنظمة معالجة الأغذية مثل البسترة أو التبريد أثناء الإنتاج.
3. البحث العلمي والصناعي
الدراسات العلمية - يتم استخدام مزدوجات الحرارة من نوع T بشكل شائع في المختبرات التعليمية لشرح مبادئ استشعار وقياس درجات الحرارة.
التحكم في الجودة الصناعية - تُستخدم في عمليات headibration للحرارة في البيئات الصناعية، حيث تكون القياسات الدقيقة لدرجات الحرارة حاسمة لضمان الجودة.
لقاء احتياجات مستخدمي المختبر
تحتاج المختبرات والمؤسسات البحثية إلى مراقبة دقيقة ومستقرة وموثوقة لدرجات الحرارة. وفيما يلي بعض العوامل الرئيسية التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند اختيار سلك عارٍ لمزدوجات الحرارة من نوع T لتطبيقات معينة:

1. الدقة والت headibration
توفر مزدوجات الحرارة من نوع T دقة فئة 1 ±1.5°C أو 0.4% من قراءة درجة الحرارة. هذه الدرجة العالية من الدقة ضرورية في بيئات المختبرات حيث يمكن أن تؤثر حتى الانحرافات الصغيرة في درجة الحرارة على نتائج التجارب.

تتوفر هذه الأزواج الحرارية أيضًا وفق معايير ت head مختلفة، بما في ذلك IEC 60584-1، ANSI، و ASTM E230، مما يضمن للمستخدمين إيجاد معايرة مناسبة بناءً على احتياجاتهم.

2. عيار الأسلاك والعزل
الأزواج الحرارية من نوع T متاحة بفئات مختلفة من عيار الأسلاك (على سبيل المثال، 0.25mm، 0.5mm، 1.0mm) لاستيعاب التطبيقات المختلفة، بما في ذلك قياس الاستجابة السريعة والقياسات ذات الانجراف البطيء.

تتوفر خيارات العزل لحماية الزوج الحراري في بيئات مختلفة. على سبيل المثال، عزل الزجاج الصخري يقدم مرونة وهو مثالي للاستخدامات العامة في المختبرات، بينما يوفر PTFE حماية إضافية ضد درجات الحرارة العالية والتعرض الكيميائي.

3. مقاومة البيئة
بينما تكون أزواج الحرارة من نوع T مستقرة للغاية عند درجات حرارة منخفضة، إلا أنها غير مناسبة لتطبيقات درجات الحرارة العالية. ستجد المختبرات التي تعمل في نطاقات درجات الحرارة المنخفضة (مثل البحث البارد جدًا) أن أزواج الحرارة من نوع T فعالة للغاية. ومع ذلك،对于 تطبيقات حيث تتجاوز درجات الحرارة 350°C، قد تكون أنواع أخرى من أزواج الحرارة (مثل نوع K أو نوع J) أكثر ملاءمة.

بالإضافة إلى ذلك، تؤدي أزواج الحرارة من نوع T بشكل أفضل في البيئات غير المؤكسدة وقد تتطلب طبقات واقية إذا تم استخدامها في ظروف أشد أو المناطق المعرضة للتلامس الكيميائي.