Thermocouple; birçok farklı sıcaklık değerlerini ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Bununla birlikte uçak sistemlerinde bol miktarda kullanılmasına rağmen, birçok teknisyen bu cihazın nasıl çalıştığı konusunda bilgiye sahip değildir. Thermocouple’ların nasıl çalıştığını ve nasıl sınıflandırıldığını anlatan bu yazı teknisyen arkadaşlara yardımcı olacaktır. 

İki farklı metal birbirine bağlandığı zaman, ölçüm ucu ile referans ucu arasında oluşan sıcaklık farkından bağlı olarak gerilim üretilir. Thermocouple ucundaki farklı sıcaklık değerlerinden dolayı thermocoupleda elektromanyetik alan üretilir. Üretilen elektromanyetik alan oranlanarak göstergede gösterilir. İki uç arasındaki elektromanyetik alan, sıcaklığa bağlı olarak değişir ve devreye bağlanan milivoltmetre veya potansiyometre ile ölçülür.

Thermocoupleların pozitif ve negatif uçları değişik yapıda olmasından ve farklı sıcaklık değerlerini ölçmesinden dolayı Tablo 1’deki gibi sınıflandırılır.Değişik yapıya sahip thermocouple uçları farklı renk kodları ile kodlanırlar. Standart uygulamalarda negatif uç kırmızı renk ile kodlanır ve pozitif uçtan daha kısa olur.

Thermocouple ölçülecek sıcaklığa, kimyasal dirence, aşınma ve sarsıntı direncine, kurulum gereksinimlerine bağlı olarak seçilir. Genellikle uçaklarda J ve K tipi thermocouplelar kullanılır.

J tipi thermocouple

J tipi thermocoupleların pozitif ucu demir, negatif ucu %45 nikel ve %55 bakır (Constantan) alaşımlı olacak şekilde üretilir. Pozitif ucu siyah ile kodlanırken, negatif ucu ise kırmızı ile kodlanmıştır.

J tipi thermocouple’lar

0-870 0C arasındaki sıcaklık değerlerini ölçebilir. Dar kesitli kablolar kullanılarak küçük sıcaklık değerleri ölçülebildiği gibi, büyük kesitli kablolar kullanılarak da yüksek sıcaklık değerleri ölçülebilir.

K tipi thermocouple

K tipi thermocoupleların pozitif ucu %90 nikel ve %10 krom alaşımından (Chromel) imal edilir ve sarı renk kodu ile kodlanır. Negatif ucu ise %95 nikel, %2 alüminyum, %2 mangan ve %1 silikon (Alumel) alaşımından imal edilir ve kırmızı renk kodu ile kodlanır. Bu tip thermocouple’lar 36-1260 0C sıcaklıkları arasındaki öçlümler için kullanılır.

Farklı tip her thermocouple’da, thermocouple’ın üretimiş olduğu akımın değeri kullanılan kablonun kalınlığına ve thermocouple ın uzunluğuna bağlı olarak değişir.

Kablo kalınlığı thermocouple’ların çalışma sıcaklığını ve hassasiyetini etkiler. Yüksek çalışma sıcaklıklarında kalın kablolar daha uzun ömürlü olurken, ince kablolar daha çok düşük çalışma sıcaklıklarında kullanılır. Kalın kablolar yüksek sıcaklığa dayanıklı olmasına rağmen hassasiyetleri ince kablolara göre daha düşüktür.

Kablo kalınlığı kadar thermocouple uzunluğu da göz önüne alınmalıdır. Referans ucu ile ölçüm ucu arasıdaki mesafe optimum seviye de tutulmalıdır. Uçlar arasındaki mesafe az veya fazla olursa ölçüm hassasiyeti etkilenir.

Thermocouple’lar ohmmetre ile kontrol edilir. Normal bir thermocouple’da ohmmetre’de düşük direnç okunması gerekir. Thermocouple’lar yenisiyle değiştirilirken bakım kitabına göre aynı tip ve bileşimde olan thermocouple’lar ile değiştirilmelidir. Farklı uzunluğa ve kalınlığa sahip thermocouple’ların takılmasından dolayı farklı öçlüm değerleri oluşur ve bu nedenle sistemin çalışma performansını etkiler.

Kaynak:
Aviation Maintenance Technology Magazine