مواد ابزار Manufacturer

مواد ابزار فلزات و آلیاژهایی هستند که در قلب هر ابزار دما، فشار، سطح و جریان قرار دارند، حتی اگر اکثر مردم هرگز آنها را مستقیماً نمی بینند. یک سنسور یا فرستنده از بیرون ساده به نظر می رسد، اما سیم، نوار یا دیافراگم داخل آن چیزی است که در واقع تغییر گرما، نیرو یا سطح را حس می کند و آن تغییر را به یک سیگنال قابل استفاده تبدیل می کند. به همین دلیل، عملکرد ابزار تمام شده به شدت به کیفیت مواد خام مورد استفاده برای ساخت آن بستگی دارد. در این صفحه به بررسی مواد ابزار، انواع اصلی موجود، جایی که هر کدام به طور معمول در آن استفاده می‌شود، و نکات عملی که هنگام انتخاب ماده برای یک پروژه سنسور یا ابزار باید به آن فکر کنید، می‌پردازیم.

1. مواد ابزار چیست؟

مواد ابزار، فلزات، آلیاژها و سیم‌های کاربردی ویژه‌ای هستند که برای ساختن بخش‌های حسگر و ساختاری موجود در ابزار اندازه‌گیری و کنترل استفاده می‌شوند. برخلاف فلز معمولی صنعتی، این مواد باید نیازهای الکتریکی، حرارتی و مکانیکی را به طور همزمان برآورده کنند. برای مثال یک سیم ترموکوپل با تغییر دما نیاز به تولید ولتاژ کوچک و قابل تکرار دارد، در حالی که یک دیافراگم که در داخل یک فشارسنج استفاده می‌شود باید سال‌ها بدون ترک خوردگی به جلو و عقب خم شود. مواد ابزار are considered a foundational input for the wider instrumentation industry ، زیرا دقت، سرعت پاسخ و عمر کاری یک سنسور تمام شده تا حد زیادی به موادی که در هسته آن نشسته است کاهش می یابد. این دسته شامل سیم آلیاژی ترموکوپل، کابل جبران، آلیاژ مقاومت دقیق، آلیاژ مقاوم در برابر حرارت، سیم نیکل خالص و آلیاژ نیکل-مس مقاوم در برابر خوردگی می شود و هر یک از این موارد بر اساس شرایط کاری که ابزار تمام شده در واقع با آن مواجه می شود انتخاب می شود.

2. ویژگی های اصلی مواد ابزار

اگرچه هر خانواده آلیاژی در این دسته کار متفاوتی را انجام می دهد، اکثر مواد ابزار دارای مجموعه ای مشابه از ویژگی های عملکردی هستند. اینها ویژگی‌هایی هستند که به ابزار اجازه می‌دهند پس از ماه‌ها یا سال‌ها استفاده مداوم، به‌جای اینکه زود خاموش شود یا از کار بیفتد، به خواندن صحیح ادامه دهد.

1. دقت و پایداری بالا: جابجایی دمای پایین و رانش زمان کم به خروجی کمک می‌کند تا در طول دوره‌های خدمات طولانی به مقدار اولیه خود نزدیک بماند.
2. الاستیسیته خوب و مقاومت در برابر خستگی: برای دیافراگم ها، لوله های بوردون و سایر قسمت های خم شونده که در طول عملکرد عادی به طور مکرر خم می شوند، مهم است.
3. رفتار الکتریکی و حرارتی مطلوب، از جمله مقاومت قابل اجرا، ضریب مقاومت در دمای پایین، و برای آلیاژهای ترموکوپل، یک سیگنال ترموالکتریک قابل پیش بینی.
4. مقاومت مناسب در برابر خوردگی و اکسیداسیون، که در تنظیمات شیمیایی، مرطوب یا دمای بالا اهمیت دارد.
5. کارایی که به مواد اجازه می دهد تا به سیم ریز کشیده شوند، به صورت نوار نازک نورد شوند، مهر و موم شوند یا به قطعات دقیق کوچک جوش داده شوند.
6. در صورت نیاز، رفتار مغناطیسی یا صوتی قابل کنترل که از ابزارهای تخصصی مانند فلومترهای الکترومغناطیسی پشتیبانی می کند.

3. انواع رایج مواد ابزار

دسته مواد ابزار در واقع خانواده ای از آلیاژهای مختلف است و هر کدام برای کار حسی متفاوتی ساخته شده اند. دانستن تفاوت‌های اساسی به خریدار کمک می‌کند تا به جای پیش‌فرض از هر چیزی که آشناتر است، ماده مناسب را برای یک ساز مشخص انتخاب کند.

سیم های آلیاژی ترموکوپل (انواع K، N، E، J، T) جفت سیم‌های فلزی غیرمشابهی هستند که یک ولتاژ کوچک مرتبط با دما را در محل اتصال دو سیم ایجاد می‌کنند. سیم نوع K، ساخته شده از یک جفت نیکل-کروم و نیکل-آلومینیوم، محبوب است زیرا محدوده دمایی وسیعی را با هزینه قابل اجرا پوشش می دهد، در حالی که نوع N از ترکیب مقاوم تری در برابر اکسیداسیون استفاده می کند که تمایل دارد در دوره های طولانی در دمای بالا بهتر نگه دارد. نوع E سیگنال ولتاژ قوی تری را برای هر درجه تغییر دما می دهد که در محیط های پر نویز الکتریکی مفید است و نوع T اغلب برای خوانش های برودتی و زیر صفر انتخاب می شود زیرا در دماهای بسیار پایین عملکرد خوبی دارد. نوع J هنوز در تجهیزات قدیمی و نظارت بر کوره عمومی رایج است.

سیم های آلیاژی جبران کننده ترموکوپل (KX، EX، NX، JX، TX، KCA، KCB، NC، SC) سیگنال ترموکوپل را از نوک حسگر به صفحه نمایش یا ابزار کنترل بدون ایجاد خطای معنی دار برگردانید. این سیم‌های جبران‌کننده به گونه‌ای ساخته شده‌اند که از نزدیک رفتار ترموکوپل مشابه خود را در محدوده دمایی متوسط ​​دنبال کنند، بنابراین آلیاژ حسگر گران‌تر مجبور نیست کل فاصله کابل را طی کند.

آلیاژهای گرمایش با مقاومت بالا و آلیاژهای مقاومت دقیق کار متفاوتی انجام بده آنها به جای تولید سیگنال، انرژی الکتریکی را به روشی کنترل شده به گرما تبدیل می کنند یا مقدار مقاومت ثابت و پایداری را که در داخل شنت ها، مقاومت های استاندارد و دستگاه های کالیبراسیون استفاده می شود، ارائه می دهند. آلیاژهای مقاومتی دقیق بر پایه منگنز و مس به دلیل ضریب مقاومت دمایی نزدیک به صفر شناخته می شوند، به این معنی که مقدار مقاومت حتی زمانی که دمای محیط اطراف آن تغییر می کند به سختی حرکت می کند.

سیم های نیکل خالص خلوص ثابت و رفتار الکتریکی قابل پیش بینی را ارائه می دهند که آنها را به عنوان رسانای پایه در سنسورهای دمای مقاومتی و عناصر گرمایشی خاص مفید می کند. مونل و سایر آلیاژهای نیکل مس مقاومت در برابر خوردگی قوی را برای این دسته به ارمغان می آورد و اغلب در محیط های دریایی، آب دریا و محیط های شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد، به ویژه برای قطعات فشار و سطح ابزار که مستقیماً سیال فرآیند را لمس می کنند. به عنوان یک تولید کننده که در زمینه مواد ابزار کار می کند، Xinguo Group Co. Ltd. این طیف از آلیاژهای ترموکوپل، سیم های جبرانی، آلیاژهای مقاومت دقیق و آلیاژهای نیکل-مس را برای مشتریان در سراسر زنجیره تامین ابزار دقیق تولید می کند.

4. چگونه محدوده دما در انواع آلیاژها متفاوت است

یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای مقایسه انواع مواد ابزار، با نگاه کردن به محدوده دمایی است که هر یک از آنها می‌تواند تحمل کند و در عین حال یک قرائت قابل استفاده ارائه می‌دهد. انتخاب آلیاژی که درجه‌بندی آن کمتر از دمای واقعی فرآیند باشد، عمر کاری آن را کوتاه می‌کند و به دقت آسیب می‌رساند، در حالی که انتخاب یک آلیاژ با درجه بالاتر از حد لازم معمولاً فقط هزینه‌های غیرضروری اضافه می‌کند. نمودار زیر پنج خانواده آلیاژی معمولی ترموکوپل را در کنار هم نشان می دهد تا تفاوت ها در یک نگاه به راحتی قابل مشاهده باشند. نوع T در انتهای پایین قرار دارد و عموماً برای کارهای اندازه گیری برودتی و زیر صفر نگهداری می شود. نوع J و نوع K در وسط قرار دارند و با هم، اکثر نظارت بر دمای صنعتی روزمره، از جمله اجاق‌ها، دیگ‌ها و ماشین‌آلات عمومی را پوشش می‌دهند. نوع N کمی فراتر از نوع K می رسد در حالی که رفتار ثابت تری را در دمای بالا پایدار ارائه می دهد. سیم پلاتین-رودیوم به خوبی بالاتر از انواع فلز پایه قرار می گیرد و عمدتاً برای کوره، ذوب شیشه و کارهای متالورژی در جایی که گرما شدید است ذخیره می شود.

با نگاه کردن به میله‌ها از بالا به پایین، به تصویر کشیدن شکاف بین خانواده‌های آلیاژی بسیار آسان‌تر از اعداد به تنهایی می‌شود. سیم نوع T، که در بالای نمودار نشان داده شده است، معمولاً در مواردی استفاده می شود که دقت زیر صفر مهمتر از مقاومت در برابر حرارت باشد، مانند نظارت بر تبرید و زنجیره سرد. نوع J و نوع K در وسط نمودار قرار دارند و بین این دو، بیشترین سهم را در کار دمایی روزمره صنعتی، از کوره های خشک کن تا تجهیزات احتراق، پوشش می دهند. نوع N کمی جلوتر از نوع K کشیده شده است، که منعکس کننده مقاومت اکسیداسیون بهبود یافته آن در دمای بالا پایدار به جای محدوده وسیع تر است. نوار پلاتین-رودیوم به خوبی از آلیاژهای فلز پایه می‌گذرد، که توضیح می‌دهد که چرا این ماده به طور جداگانه پردازش می‌شود و برای سخت‌ترین محیط‌های حرارتی مانند شیشه و کوره‌های متالورژی ذخیره می‌شود. تطبیق خانواده آلیاژ با دمای واقعی فرآیند، به جای فرض اینکه سیم با درجه بالاتر به طور خودکار انتخاب ایمن تر است، از دقت و هزینه طولانی مدت معقول پشتیبانی می کند. طراحان ابزار معمولاً به جای انتخاب آلیاژی با درجه بندی بسیار فراتر از آنچه واقعاً مورد نیاز است، در حاشیه ایمنی متوسطی بالاتر از حداکثر دمای مورد انتظار می سازند، زیرا برخی از ویژگی های آلیاژ، از جمله خطی بودن سیگنال، زمانی که یک ماده به مدت طولانی زیر سقف نامی خود قرار می گیرد، می تواند تغییر کند. این نمودار به‌عنوان یک مرجع مهندسی عمومی به‌جای یک مشخصات ثابت برای هر پروژه در نظر گرفته شده است، و انتخاب مواد واقعی باید جو، خطر آلودگی و تعداد دفعات بالا و پایین رفتن دما را نیز در نظر بگیرد. خوانندگانی که چندین گزینه آلیاژی را برای طراحی ابزار جدید مقایسه می‌کنند ممکن است حفظ این نمودار در کنار برگه داده فرآیند و در عین حال محدود کردن نامزدها مفید باشد. به طور کلی، بصری روشن می کند که هیچ خانواده آلیاژی به تنهایی نمی تواند هر محدوده دما را پوشش دهد.

5. مقایسه پایداری سیگنال بلند مدت

محدوده دما به تنهایی کل داستان را در مورد چگونگی رفتار یک ماده در طول عمر کاری خود بیان نمی کند. عامل دومی که ارزش درک دارد این است که خروجی الکتریکی یک ماده پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرما، اکسیداسیون و چرخه حرارتی مکرر چقدر تغییر می کند. این موضوع برای آلیاژهای ترموکوپل اهمیت زیادی دارد، زیرا حتی یک تغییر کوچک در ولتاژ ترموالکتریک مستقیماً به عنوان یک خطای خواندن در نمایشگر نشان داده می شود. نمودار خطی زیر یک نگاه ساده و گویا به نحوه رفتار سیم نوع K و نوع N در طول هزاران ساعت سرویس مداوم در دمای بالا ارائه می دهد. هر دو خط نزدیک به هم شروع می شوند زیرا یک سنسور تازه نصب شده از هر نوع معمولاً با دقت خوانده می شود، اما این دو خط به تدریج با افزایش ساعت کار از هم جدا می شوند.

همانطور که نمودار نشان می دهد، هر دو خط آلیاژ تقریباً از یک نقطه شروع می شوند، که نشان دهنده این واقعیت است که یک سنسور تازه نصب شده از هر نوع باید به درستی قرائت شود. با افزایش ساعات کار، خط نوع K شیب بیشتری پیدا می‌کند و در شرایط اکسیدکننده با دمای بالا، تمایل بیشتری نسبت به رانش تدریجی سیگنال دارد. خط نوع N به آرامی بالا می رود، که با مقاومت بهتر آلیاژ در برابر فرآیندهای اکسیداسیون که تا حد زیادی مسئول رانش طولانی مدت ترموکوپل هستند، مطابقت دارد. این بدان معنا نیست که سیم نوع K ضعیف عمل می کند. این یکی از پرکاربردترین آلیاژهای ترموکوپل باقی مانده است و در شرایط درجه بندی شده خود به طور قابل اعتماد کار می کند. در عوض، نمودار یک مبادله عملی را نشان می‌دهد که مهندسان در طول انتخاب مواد وزن می‌کنند: تأسیسات با کالیبراسیون مجدد، نوردهی مداوم در دمای بالا یا الزامات دقت دقیق ممکن است به سمت رفتار ثابت‌تر نوع N متمایل شوند، در حالی که تأسیسات با دسترسی منظم به تعمیر و نگهداری، دماهای متوسط یا چرخه‌های کاری پایین‌تر می‌توانند به راحتی به نوع K تکیه کنند. انتخاب بین این دو خانواده آلیاژی به طور کلی به متعادل کردن فرکانس کالیبراسیون مجدد، اهمیت فرآیند و هزینه نصب بستگی دارد. ، و این نمودار به منظور حمایت از این تصمیم به جای اعلام یک آلیاژ بهتر از دیگری در هر مورد است. طراحان ابزار معمولاً این نوع اطلاعات پایداری را با داده‌های محدوده دما از بخش قبل جفت می‌کنند تا به یک ماده کاملاً گرد برای یک پروژه خاص برسند. برای خوانندگانی که تازه به انتخاب ترموکوپل می پردازند، ساده ترین راه حل این است که هر دو نوع آلیاژ ثابت شده اند و انتخاب صحیح بیشتر به الگوی عملکرد بستگی دارد تا به برتری ذاتی هر یک از آلیاژها. امکاناتی که عملیات سه شیفتی مداوم را با پنجره‌های خاموش محدود برای کالیبراسیون مجدد انجام می‌دهند، نسبت به تأسیساتی که تولید را به طور منظم برای تعمیر و نگهداری متوقف می‌کنند، وزن بیشتری بر عملکرد دریفت می‌گذارند.

6. جایی که مواد ابزار بیشتر استفاده می شود

مواد ابزار به یک صنعت وابسته نیستند؛ آنها از کار اندازه گیری و کنترل در گستره وسیعی از اقتصاد صنعتی پشتیبانی می کنند. نمودار ستونی زیر یک شاخص شدت کاربرد کلی و گویا را برای شش بخش اصلی ارائه می‌کند که در مقیاس نسبی ساده به جای یک رقم دقیق بازار امتیاز داده شده است، بنابراین خوانندگان می‌توانند احساس کنند که این مواد در کجا بیشترین کاربرد را دارند. اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق فرآیند در بالای صفحه قرار دارد زیرا تقریباً هر خط تولید خودکار به دما، فشار، سطح یا سنجش جریان در چندین نقطه در مسیر بستگی دارد. فرآوری پتروشیمی و متالورژی از نزدیک دنبال می‌شود که با شرایط سخت، گرم و اغلب خورنده موجود در پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی و تاسیسات فرآوری فلز مطابقت دارد.

این نمودار به منظور ارائه یک احساس شهودی برای تقاضای نسبی به جای یک تفکیک آماری دقیق است، زیرا ارقام دقیق بر اساس منطقه، سال و نوع فرعی آلیاژ خاص متفاوت است. اتوماسیون صنعتی در جدول پیشرو است زیرا سنسورهای دما و فشار تقریباً در تمام مراحل یک خط تولید مدرن، از جابجایی مواد خام تا بررسی‌های نهایی کیفیت، قرار دارند. تاسیسات پتروشیمی و متالورژی در رتبه‌های بعدی قرار دارند و منعکس‌کننده ترکیبی از دمای بالا، جو خورنده و عملکرد مستمری است که این محیط‌ها نیاز دارند، که همگی الزامات عملکرد واقعی را بر روی مواد مورد استفاده در حسگرهایشان قرار می‌دهند. تأسیسات تولید برق، از جمله نیروگاه‌های انرژی حرارتی و تجدیدپذیر، برای محافظت از تجهیزات و کارآمد نگه داشتن عملیات، به تجهیزات دقیق دما و جریان بستگی دارد که این بخش را در نیمه بالایی نمودار نگه می‌دارد. کاربردهای خودرویی، ریلی، هوافضا و پزشکی در جدول پایین‌تر قرار دارند، نه به این دلیل که بی‌اهمیت هستند، بلکه به این دلیل که هر واحد تولید شده معمولاً به حجم کمتری از مواد تخصصی نیاز دارد. حتی بخش‌هایی که در این شاخص پایین‌تر قرار دارند، اغلب نیازمندی‌های دقیقی هستند ، بنابراین شدت برنامه نباید به عنوان معیاری برای دشواری فنی خوانده شود. به عنوان مثال، یک حسگر هوافضا منفرد ممکن است به تلرانس های سخت تری نسبت به سفارش اتوماسیون صنعتی بسیار بزرگتر نیاز داشته باشد. خوانندگان باید این نمودار را به‌عنوان یک ابزار جهت‌گیری عمومی به‌جای یک رقم تحقیقات بازار در نظر بگیرند، که عمدتاً برای درک مکان‌هایی که مواد ابزار بیشترین نقش روزانه را در صنعت دارند مفید است. بخش‌هایی که در نمودار نشان داده نشده‌اند، مانند پردازش مواد غذایی و ساخت سیستم‌های HVAC، نیز به طور منظم از این مواد استفاده می‌کنند، فقط در مقیاس نسبی کوچک‌تر از شش بخش برجسته‌شده در اینجا.

7. مقایسه خانواده های مادی در کنار هم

از آنجایی که مواد ابزار باید چندین ویژگی عملکرد را به طور همزمان متعادل کنند، یک عدد به ندرت نشان می‌دهد که یک خانواده آلیاژی تا چه حد با یک طرح خاص مطابقت دارد. نمودار رادار زیر چهار خانواده مواد گسترده، آلیاژهای ترموکوپل، آلیاژهای مقاومت دقیق، آلیاژهای دیافراگم الاستیک و آلیاژهای نیکل-مس مقاوم در برابر خوردگی را در پنج حوزه عملکرد کلی مقایسه می کند: دقت، مقاومت در برابر خوردگی، پایداری حرارتی، کشش و مقاومت در برابر خستگی، و فرآیند پذیری. این امتیازدهی به عنوان یک راهنمای مهندسی کلی بر اساس رفتار آلیاژی شناخته شده است، نه یک اندازه گیری عددی از یک آزمایش خاص، و به خوانندگان کمک می کند تا نقاط قوت نسبی را تجسم کنند نه اینکه یک خانواده را به طور کلی رتبه بندی کنند. مطالعه پیرامون شکل هر خط نشان می‌دهد که هیچ خانواده واحدی در هر دسته‌بندی پیشتاز نیست، دقیقاً به همین دلیل است که طراحان ابزار به جای تکیه بر یک آلیاژ برای هر جزء، چندین نوع ماده را در دسترس خود نگه می‌دارند.

آلیاژهای ترموکوپل، که به عنوان شکل قرمز بیرونی در محورهای مربوط به دما نشان داده شده‌اند، امتیاز خوبی در پایداری و دقت حرارتی دارند، که با وظیفه اصلی آن‌ها یعنی تولید سیگنال ولتاژ تکرارشونده در یک محدوده دمایی وسیع مطابقت دارد. آلیاژهای مقاومت دقیق، که با رنگ قرمز تیره نشان داده شده اند، بالاترین امتیاز را در دقت و پردازش پذیری دارند، زیرا آلیاژهای منگنز-مس و مواد مشابه به دلیل مقادیر مقاومت ثابت و مناسب بودن آنها برای تولید سیم ریز مورد استفاده در مقاومت های استاندارد ارزش گذاری می شوند. آلیاژهای دیافراگم الاستیک از نظر خاصیت ارتجاعی و مقاومت در برابر خستگی امتیاز نسبتاً بالاتری دارند و نقش آنها در داخل عناصر حسگر فشار و سطح که نیاز به خم شدن دوباره و دوباره بدون ترک خوردن یا خم شدن از شکل ندارند مطابقت دارد. آلیاژهای نیکل-مس مقاوم در برابر خوردگی، از جمله مواد از نوع Monel، به وضوح در محور مقاومت در برابر خوردگی برجسته می شوند، که با استفاده متداول آنها در تنظیمات فرآیندهای آب دریا، دریایی و شیمیایی مطابقت دارد. هیچ یک از چهار خانواده مادی در هر پنج دسته پیشرو نیستند و دقیقاً به همین دلیل است که سازندگان ابزار، چندین خط تولید آلیاژی را به جای یک ماده همه منظوره نگه می دارند. هنگامی که یک پروژه نیازهای متفاوتی دارد، به عنوان مثال یک سنسور فشار که در یک محیط خورنده و با ارتعاش بالا کار می کند، طراحان اغلب عناصری از بیش از یک خانواده مواد را در داخل یک ابزار ترکیب می کنند تا این خواسته های رقیب را متعادل کنند. خواندن این چهار شکل با هم نشان می‌دهد که چگونه در عمل مبادله‌ها کار می‌کنند: به دست آوردن قدرت در یک ناحیه، مانند مقاومت در برابر خوردگی، اغلب به معنای رها کردن مقداری از زمین در دیگری، مانند قابلیت پردازش است. این مقایسه راداری صرفاً به‌عنوان یک مرجع مفهومی در مراحل اولیه برای مهندسین که گزینه‌های مواد را بررسی می‌کنند، است و باید قبل از تصمیم نهایی با داده‌های فنی دقیق جفت شود. برای خواننده ای که برای اولین بار با انتخاب آلیاژ آشنا نیست، درس اصلی این است که "بهترین" مواد همیشه به آنچه که ابزار واقعاً باید انجام دهد بستگی دارد.

8. صنایع عمدتا کاربردی

مواد ابزار در طیف گسترده‌ای از صنایع نشان داده می‌شوند، زیرا تقریباً هر فرآیندی که شامل گرما، فشار یا جریان می‌شود، به نوعی سنجش قابل اعتماد نیاز دارد. فهرست زیر بخش‌های اصلی را نشان می‌دهد که این مواد در آنجا کار می‌کنند.

1. اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق، پوشش بخش های اصلی سنسورهای دما، ترانسمیترهای فشار، دبی سنج ها، سطح سنج ها و تنظیم کننده ها.
2. تجهیزات الکتریکی و اندازه گیری، مانند مقاومت های دقیق، ترموکوپل ها، سیم های جبران کننده، رله ها و اجزای سوئیچینگ.
3. پتروشیمیical, metallurgical and energy industries, where online detection instruments and sensing materials need to hold up under high temperature, high pressure and corrosive atmospheres.
4. حمل و نقل خودرو و ریلی، از جمله سنسورهای نصب شده روی خودرو، قطعات اندازه گیری و کنترل موتور، و عناصر تشخیص دما، فشار و جابجایی.
5. هوافضا applications, where high-precision sensing materials need to withstand extreme temperature swings, vibration and other demanding operating conditions.
6. دستگاه‌های پزشکی و ابزارهای علوم زیستی، از جمله حسگرهای دقیق و مواد کاوشگر مورد استفاده برای نظارت بر دما و فشار.
7. لوازم خانگی، تهویه مطبوع و نظارت بر محیط زیست، از جمله کنترل کننده های دما، فشارسنج ها و ابزارهای نظارت بر کیفیت هوا یا آب.

9. هنگام انتخاب یک ماده چه چیزی را باید در نظر گرفت

(1) دمای فرآیند و جو

بالاترین و کمترین دمایی که مواد مشاهده خواهد کرد، به علاوه اینکه آیا اتمسفر اطراف اکسید کننده، کاهنده یا بی اثر است، به طور کلی جهتی را تعیین می کند که خانواده آلیاژی برای آن مناسب تر است. همانطور که در مقایسه دما قبلاً در این صفحه نشان داده شد، آلیاژهایی مانند Type T در دمای پایین کار می کنند در حالی که سیم پلاتین-رودیوم برای شدیدترین تنظیمات دمای بالا نگه داشته می شود.

(2) قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و خطر خوردگی

موادی که محیط‌های اسیدی، قلیایی، مرطوب یا دریایی را لمس می‌کنند معمولاً به‌عنوان آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی مانند مواد نیکل-مس نوع مونل، که تمایل به ماندگاری طولانی‌تری نسبت به سیم‌های پایه فلزی استاندارد تحت قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی پایدار دارند، بهتر عمل می‌کنند.

(3) چرخه وظیفه مکانیکی

قطعاتی که بارها و بارها خم می شوند، مانند دیافراگم ها و لوله های بوردون، به آلیاژهایی نیاز دارند که به طور خاص برای کشسانی و مقاومت در برابر خستگی انتخاب شوند، زیرا ماده ای که صرفاً برای رفتار الکتریکی خود انتخاب شده است ممکن است در اوایل تحت فشار مکانیکی ترک بخورد.

(4) دقت مورد نیاز و فاصله کالیبراسیون مجدد

کاربردهایی با فاصله طولانی بین کالیبراسیون مجدد، یا جایی که دسترسی به ابزار برای کالیبراسیون مجدد دشوار است، تمایل دارند از آلیاژهایی با سابقه پایداری طولانی مدت بهره ببرند، که از همان منطقی که در مقایسه دریفت سیگنال قبلاً در این صفحه توضیح داده شد، پیروی می کنند.

10. مقایسه انواع مواد ابزار رایج

این جدول شش خانواده مواد را در یک مکان گرد هم می‌آورد تا خواننده بتواند ویژگی‌هایی را که برای پروژه‌اش مهم‌تر است، اعم از محدوده دما، مقاومت در برابر خوردگی یا پایداری سیگنال، بدون نیاز به بررسی بخش‌های قبلی، اسکن کند. در کنار نمودارهای بالا استفاده می‌شود، می‌تواند به‌عنوان یک چک‌لیست شروع سریع قبل از رفتن به بررسی فنی دقیق‌تر با یک تامین‌کننده ابزار یا مواد باشد.

11. موارد کاربردی معمولی

در نظارت بر دیگ بخار و احتراق، سیم آلیاژی ترموکوپل نوع K یا نوع N معمولاً برای ردیابی گاز دودکش و دمای دیواره کوره نصب می‌شود و داده‌ها را به سیستم‌های کنترلی که ورودی سوخت و راندمان احتراق را مدیریت می‌کنند، برمی‌گرداند. در کوره های ذوب شیشه و سایر فرآیندهای متالورژی با گرمای شدید، از سیم ترموکوپل پلاتین-رودیوم استفاده می شود، زیرا آلیاژهای فلز پایه در معرض قرار گرفتن در معرض مداوم در دمای بیش از 1200 درجه سانتیگراد اکسید یا نرم می شوند. در فشارسنج‌های دریایی و دریایی، دیافراگم نوع مونل و مواد خیس‌شده به‌طور خاص انتخاب می‌شوند، زیرا آب دریا و هوای مملو از نمک می‌تواند یک قطعه استاندارد فولاد یا آلیاژ مس را خیلی سریع‌تر خورده کند. در آزمایشگاه‌های کالیبراسیون، آلیاژهای مقاومتی مبتنی بر منگنز-مس برای ساخت مقاومت‌های استاندارد استفاده می‌شوند که ارزش آن‌ها باید اساساً در یک نوسان گسترده دمای محیط بدون تغییر باقی بماند، زیرا حتی یک تغییر مقاومت کوچک می‌تواند دقت هر ابزار کالیبره‌شده در برابر آن را کاهش دهد. کابل جبران، ساخته شده از KX، NX یا سیم های آلیاژی مشابه، به طور معمول بین سنسور ترموکوپل واقع در اعماق ظرف فرآیند و ابزار اتاق کنترل در فاصله ای دورتر اجرا می شود و دقت سیگنال را بدون نیاز به استفاده از سیم فلزی گران قیمت، بدون نیاز به اجرای کامل، دست نخورده نگه می دارد.

12. نکات ساخت و نگهداری

هنگامی که مواد ابزار در داخل یک سنسور یا فرستنده نصب می شوند، چند عادات تعمیر و نگهداری ثابت راه طولانی را به سمت ثابت نگه داشتن دقت در طول عمر کاری تجهیزات می کنند. اتصالات سیم کشی و ترموکوپل ارزش بررسی دوره ای برای آسیب فیزیکی، خوردگی در نقاط اتصال یا خرابی عایق را دارند، به ویژه در تاسیساتی که در معرض لرزش یا چرخه حرارتی قرار دارند. ابزارهایی که نزدیک به بالای محدوده دمایی نامی خود کار می کنند معمولاً باید برای کالیبراسیون مجدد بیشتر از دستگاه هایی که در محدوده درجه بندی آنها کار می کنند برنامه ریزی شوند، زیرا رانش آلیاژ در دمای بالا پایدار سرعت می گیرد. اجرای کابل جبران نیز ارزش بررسی دارد تا تأیید شود که نوع آلیاژی مناسب در تمام طول استفاده شده است، زیرا اختلاط در یک نوع سیم ناسازگار خطای اندازه گیری ایجاد می کند که بعداً ردیابی آن دشوار است. در طول تولید، سیم آلیاژی باید کشیده شود، آنیل شود و تحت شرایط کنترل شده بازرسی شود تا ساختار دانه و خواص الکتریکی در تمام طول ثابت بماند. Xinguo Group Co., Ltd. این نوع فرآیند تولید کنترل شده را در خطوط تولید آلیاژ ترموکوپل، سیم جبرانی و آلیاژ مقاومتی دقیق اعمال می کند و در کنار سازندگان ابزاری که به کیفیت مواد خام قابل اعتماد برای پروژه های ابزار دقیق یا طولانی مدت نیاز دارند، کار می کند. شرکت Xinguo Group که در سال 1997 تأسیس شد و در شهر Tianchang، استان آنهویی مستقر است، طی سال‌ها به یک عملیات گسترده‌تر تبدیل شده است که ابزار، کابل‌ها، مواد آلیاژی و فلزات گرانبها را پوشش می‌دهد، که توسط یک تیم فنی از مهندسان و دستیاران مهندس پشتیبانی می‌شود که از توسعه محصول و کنترل کیفیت پشتیبانی می‌کنند. این ترکیبی از مقیاس تولید و کارکنان فنی داخلی بخشی از چیزی است که به شرکت اجازه می‌دهد تا مشخصات مواد را در پروژه‌های بزرگ یا چند فازی ابزار دقیق ثابت نگه دارد.

13. سوالات متداول

تفاوت بین آلیاژ ترموکوپل و آلیاژ جبرانی چیست؟

یک آلیاژ ترموکوپل مستقیماً در محل اتصال حسگر جایی که دما اندازه‌گیری می‌شود قرار می‌گیرد، در حالی که یک آلیاژ جبرانی آن سیگنال را در یک محدوده دمایی متوسط ​​به دستگاه منتقل می‌کند، بنابراین کل کابل نیازی به استفاده از سیم درجه حسگر گران‌تر ندارد.

چرا آلیاژ نوع N نسبت به نوع K پایداری طولانی مدت بهتری نشان می دهد؟

آلیاژ نوع N دارای ترکیبی است که در برابر فرآیندهای اکسیداسیون داخلی در پشت رانش تدریجی ترموالکتریک تا حدودی موثرتر از نوع K مقاومت می کند، که آن را به گزینه ای متداول برای تاسیسات طولانی مدت و با دمای بالا که دسترسی به کالیبراسیون مجدد محدود است تبدیل می کند.

چه زمانی یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی مانند مونل نسبت به یک آلیاژ استاندارد مناسب تر است؟

آلیاژهای نیکل-مس مقاوم در برابر خوردگی عموماً زمانی که یک قطعه ابزار با آب دریا، هوای مرطوب دریایی یا سیالات فرآیند شیمیایی تهاجمی تماس پیدا می کند، مناسب ترند، زیرا آلیاژهای استاندارد در این شرایط به طور قابل توجهی سریعتر تجزیه می شوند.

چه چیزی آلیاژهای مقاومت دقیق را از سیم برق عمومی متفاوت می کند؟

آلیاژهای مقاومت دقیق با ضریب مقاومت دمایی نزدیک به صفر مهندسی شده اند، به این معنی که مقدار مقاومت آنها با وجود تغییرات دمای محیط نزدیک به ثابت می ماند که برای استانداردهای کالیبراسیون و شنت های اندازه گیری اهمیت دارد.

آیا می توان مواد ابزار را برای یک پروژه خاص تنظیم کرد؟

بله، قطر سیم آلیاژی، دما، نوع عایق و قالب بسته بندی را می توان به طور معمول برای تناسب با یک طراحی ابزار خاص تنظیم کرد، و Xinguo Group Co., Ltd. مستقیماً با سازندگان ابزار کار می کند تا مشخصات مواد را با نیازهای پروژه تطبیق دهد.

پس از نصب هر چند وقت یکبار باید مواد ابزار را بازرسی کرد؟

فرکانس بازرسی به دمای کارکرد، قرار گرفتن در معرض ارتعاش و اهمیت فرآیند بستگی دارد، اما به‌عنوان یک روش کلی، اجزایی که در نزدیکی حد دمای نامی خود یا در محیط‌های خورنده کار می‌کنند، نسبت به مواردی که در شرایط عادی به خوبی کار می‌کنند، از بررسی‌های مکرر بهره می‌برند.