تُعدّ المزدوجات الحرارية من أكثر أنواع مجسات الحرارة استخدامًا على مستوى العالم. وهي شائعة الاستخدام في مختلف المجالات نظرًا لاقتصاديتها ومتانتها وتعدد استخداماتها. وتشمل تطبيقاتها مجالاتٍ عديدة، من السيراميك والغازات والزيوت والمعادن والزجاج والبلاستيك إلى الأغذية والمشروبات.
يمكنك استخدامها في أي مكان لمراقبة أو تسجيل بيانات درجة الحرارة بدقة. وتُعرف المزدوجات الحرارية بقدرتها على إنتاج قياسات درجة حرارة سريعة الاستجابة ومقاومة ممتازة للصدمات والاهتزازات ودرجات الحرارة العالية.
المزدوجة الحرارية هي مستشعر يُستخدم لقياس درجة الحرارة في التطبيقات العلمية والصناعية والتكنولوجية. تُصنع عن طريق وصل سلكين معدنيين مختلفين معًا لتشكيل وصلة. تُنتج هذه الوصلة جهدًا كهربائيًا ثابتًا ضمن نطاق درجة حرارة محدد. تستخدم المزدوجات الحرارية عادةً تأثير سيبك أو التأثير الكهروحراري لتحويل الجهد الكهربائي إلى قياس لدرجة الحرارة.
تُستخدم المزدوجات الحرارية في العديد من التطبيقات في صناعة الأغذية والمشروبات، مثل البسترة والتبريد والتخمير والتخمير والتعبئة. لا داعي للقلق عند استخدام مقياس حرارة مزدوج حراري، فهو يوفر قراءات دقيقة لدرجة حرارة القلي والطهي لضمان نضج الطعام.
تُستخدم المزدوجات الحرارية بكثرة في معدات المطاعم مثل الشوايات، والمحامص، والمقالي العميقة، والسخانات، والأفران. كما يمكن إيجادها على شكل مجسات حرارة في معدات المطابخ المستخدمة في مصانع تجهيز الأغذية الكبيرة.
تُستخدم المزدوجات الحرارية أيضًا في مصانع الجعة لأن إنتاج البيرة يتطلب درجات حرارة دقيقة للتخمير السليم ولمنع التلوث الميكروبي.
يُعدّ قياس درجة حرارة المعادن المنصهرة، كالصلب والزنك والألومنيوم، بدقة أمرًا صعبًا نظرًا لارتفاع درجات حرارتها الشديدة. ومن أنواع مجسات الحرارة الشائعة الاستخدام في قياس درجة حرارة المعادن المنصهرة: المزدوجات الحرارية البلاتينية من النوع B وS وR، والمزدوجات الحرارية المعدنية الأساسية من النوع K وN. ويعتمد اختيار النوع الأمثل على نطاق درجة الحرارة للتطبيق المحدد المرتبط بالمعدن.
تستخدم المزدوجات الحرارية المصنوعة من المعادن الأساسية عادةً أسلاكًا بقياس 8 أو 14 (AWG) مع أنبوب حماية معدني وعازل خزفي. أما المزدوجات الحرارية المصنوعة من البلاتين، فتستخدم عادةً أسلاكًا بقياس 20 إلى 30 (AWG).
يتطلب إنتاج المنتجات البلاستيكية تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة. غالبًا ما تُستخدم المزدوجات الحرارية للتحكم في درجة الحرارة في مختلف مراحل معالجة البلاستيك. وتُستخدم لقياس درجة حرارة المادة المنصهرة أو درجة حرارة السطح في قوالب الحقن.
قبل استخدام المزدوجات الحرارية في معالجة البلاستيك، يجب أن تعلم أن هناك نوعين منها في صناعة البلاستيك. النوع الأول مخصص للقياسات، حيث تُستخدم المزدوجات الحرارية لتحديد معامل انتقال الحرارة في البلاستيك بناءً على مساحة مقطعه العرضي. يجب أن تستشعر المزدوجة الحرارية الفرق في القوة المؤثرة، والذي يعتمد بشكل أساسي على سرعتها واتجاهها.
يمكن أيضًا استخدام المزدوجات الحرارية في تطوير المنتجات في صناعة البلاستيك. وبالتالي، يشمل النوع الثاني من تطبيقات المزدوجات الحرارية في صناعة البلاستيك تصميم المنتجات وهندستها. في تطوير المنتجات، يجب استخدام المزدوجات الحرارية لحساب تغيرات درجة الحرارة في المواد، وخاصةً على مدار عمر المنتج.
يستطيع المهندسون اختيار المزدوجات الحرارية المناسبة للمواد المستخدمة في تصنيع منتجاتهم. وبالمثل، يمكنهم استخدام المزدوجات الحرارية لاختبار أداء التصميم، مما يتيح لهم إجراء التعديلات اللازمة قبل بدء عملية الإنتاج.
تُحدد ظروف الفرن إلى حد كبير نوع المزدوجة الحرارية المناسبة لفرن المختبر ذي درجة الحرارة العالية. لذا، لاختيار أفضل مزدوجة حرارية، يجب مراعاة عدة عوامل، منها:
في معظم الحالات، تتطلب آلات البثق ضغطًا ودرجة حرارة عاليتين. تحتوي المزدوجات الحرارية المستخدمة في آلات البثق على محولات ملولبة تساعد في وضع رؤوس المجسات في البلاستيك المنصهر، عادةً تحت ضغط عالٍ.
يمكن تصنيع هذه المزدوجات الحرارية كعناصر مفردة أو مزدوجة مع أغلفة ملولبة فريدة. تُستخدم المزدوجات الحرارية ذات الحربة (BT) والمزدوجات الحرارية الضاغطة (CF) بشكل شائع في مكونات آلات البثق ذات الضغط المنخفض.
تُستخدم أنواع مختلفة من المزدوجات الحرارية في العديد من الصناعات. لذا، إذا كنت تعمل في مجال الهندسة، أو صناعة الصلب، أو الأغذية والمشروبات، أو معالجة البلاستيك، ستجد أن المزدوجات الحرارية تُستخدم على نطاق واسع لقياس درجة الحرارة والتحكم بها.