انرژیکس (EnergX) - برای حفاظت از المنت حساس ترموکوپل در برابر شرایط مکانیکی، شیمیایی و حرارتی از غلاف (Sheath) استفاده می‌شود. انتخاب جنس غلاف اهمیت زیادی در طول عمر و دقت ترموکوپل دارد. دو گروه اصلی غلاف‌ها شامل غلاف‌های فلزی و غلاف‌های سرامیکی هستند که هر یک مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند.

---

غلاف فلزی (Metal Sheath)

مشخصات

غلاف‌های فلزی معمولاً از آلیاژهایی مانند استنلس استیل، اینکونل (Inconel)، هستلوی (Hastelloy) و نیکل-کروم ساخته می‌شوند. این غلاف‌ها برای محیط‌های صنعتی پرتنش و شرایط مکانیکی سخت گزینه‌ای ایده‌آل به شملز می‌روند.

مزایا

• استحکام مکانیکی بالا؛ مقاوم در برابر ضربه، ارتعاش و فشار
• مقاومت به خوردگی؛ بسته به نوع آلیاژ، مناسب محیط‌های اسیدی، قلیایی و خورنده
• انعطاف‌پذیری نسبی در مقایسه با غلاف سرامیکی
• محدوده دمایی وسیع (به‌طور معمول تا 1100 سلسیوس و در آلیاژهای خاص حتی بالاتر)

معایب

• محدودیت در دماهای بسیار بالا (بالاتر از 1200 سلسیوس)
• امکان اکسیداسیون و خوردگی در برخی محیط‌های شیمیایی خاص
• قیمت بالاتر در آلیاژهای ویژه مانند اینکونل یا هستلوی

---

غلاف سرامیکی (Ceramic Sheath)

مشخصات

غلاف‌های سرامیکی معمولاً از موادی مانند آلومینا (Al₂O₃)، مولایت (Mullite) و زیرکونیا (ZrO₂) ساخته می‌شوند. این نوع غلاف‌ها بیشتر برای دماهای بسیار بالا و محیط‌های کوره‌ای استفاده می‌شوند.

مزایا

• تحمل دمای بسیار بالا (معمولاً تا 1600 سلسیوس و در برخی سرامیک‌های ویژه حتی بالاتر)
• مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای زیاد
• پایداری شیمیایی مناسب برای محیط‌های بسیار خورنده و واکنشی
• عدم واکنش با فلزات مذاب خاص (مزیتی نسبت به غلاف فلزی)

معایب

• شکنندگی بالا و مقاومت کم در برابر ضربه و ارتعاش
• وزن بیشتر و دشواری نصب نسبت به غلاف‌های فلزی
• قابلیت کاربری محدود در محیط‌های پرتنش مکانیکی

---

مقایسه کاربردی غلاف فلزی و سرامیکی

• محدوده دمایی: غلاف فلزی تا حدود 1100 سلسیوس (آلیاژهای خاص تا بالاتر)؛ غلاف سرامیکی تا 1600 سلسیوس و بالاتر
• مقاومت مکانیکی: غلاف فلزی بسیار بالا؛ غلاف سرامیکی ضعیف و شکننده
• مقاومت به خوردگی: غلاف فلزی وابسته به نوع آلیاژ؛ غلاف سرامیکی عالی در دماهای بالا
• انعطاف‌پذیری: غلاف فلزی دارد؛ غلاف سرامیکی ندارد
• کاربردهای شاخص: غلاف فلزی در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و توربین‌ها؛ غلاف سرامیکی در کوره‌های دما بالا و صنایع سرامیک و فلزات
• قیمت: غلاف فلزی متوسط تا بالا (بسته به آلیاژ)؛ غلاف سرامیکی متغیر و در دماهای بالا مقرون‌به‌صرفه‌تر

---

راهنمای انتخاب

• اگر محیط کاری دارای ارتعاش، ضربه یا فشار مکانیکی است: غلاف فلزی انتخاب بهتری است.
• اگر محیط کاری شامل دمای بسیار بالا و شرایط شیمیایی شدید است: غلاف سرامیکی بهترین گزینه خواهد بود.
• در شرایطی که ترکیبی از مقاومت مکانیکی و حرارتی نیاز باشد: استفاده از غلاف فلزی با پوشش محافظ ویژه پیشنهاد می‌شود.

---

پرسش‌های پرتکرار

کدام غلاف برای دماهای بالاتر از 1300 سلسیوس مناسب است؟

غلاف‌های سرامیکی مانند آلومینا و مولایت بهترین انتخاب هستند.

چرا در صنایع نفت و گاز بیشتر از غلاف فلزی استفاده می‌شود؟

به دلیل نیاز به مقاومت مکانیکی و فشار بالا، غلاف فلزی عملکرد بهتری دارد.

آیا امکان استفاده ترکیبی از غلاف فلزی و سرامیکی وجود دارد؟

بله، در برخی طراحی‌ها از غلاف فلزی بیرونی و سرامیکی داخلی برای ترکیب مقاومت مکانیکی و حرارتی استفاده می‌شود.

غلاف سرامیکی در برابر شوک حرارتی چه وضعیتی دارد؟

مقاومت پایینی دارد و باید از تغییرات سریع دما اجتناب شود.

آیا غلاف فلزی در دماهای خیلی بالا سریعاً خراب می‌شود؟

بستگی به جنس آلیاژ دارد؛ آلیاژهایی مانند اینکونل و هستلوی تا حدودی در دماهای بالا پایدار هستند ولی در نهایت محدودیت دارند.

---

نتیجه‌گیری

انتخاب بین غلاف سرامیکی و فلزی در ترموکوپل‌ها وابسته به شرایط محیطی، محدوده دمایی، فشار و نیاز مکانیکی است. غلاف فلزی برای محیط‌های مکانیکی سخت و ارتعاشی گزینه‌ای مناسب است، در حالی که غلاف سرامیکی برای دماهای بسیار بالا و محیط‌های شیمیایی خورنده بهترین عملکرد را دارد. ترکیب درست این دو نوع غلاف در طراحی، می‌تواند عمر و دقت ترموکوپل را به طور چشمگیری افزایش دهد.

محصولات مرتبط: ترموکوپل سرامیکی صنعتی