کاربرد دماسنج ها در جوشکاری

کاربرد دماسنج ها در جوشکاری

دماسنج دستگاهی است که با آن درجه حرارت را تعیین می کنند. برای تعیین حرارت، تنها راه، این است که اثر و تغییرات آن را بر جسمی مورد توجه قرار دهیم. یکی از کاربردهای دماسنج ها در كنترل درجه حرارت عمليات جوشکاری می باشد.

برای جوشکاری موثر ، باید درک کاملی از فلزات مختلف و خصوصیات آنها داشته باشید. خواه گرمایش ، درجه حرارت داخل محفظه ، یا تعیین اینکه آیا ماده به سرعت خنک کننده کند نیاز دارد یا خیر. بسیار مهم است که شما برای هر مرحله از پروژه جوشکاری ، دمای ایده آل را درک کنید. در این مقاله ، خواهید آموخت که چرا یک دماسنج برای جوشکاری موثر اهمیت دارد. شما همچنین می توانید با استفاده از دماسنج های تماسی یا مادون قرمز بر روی یک جوش حرفه ای و مؤثر مقایسه کرده و آنرا متضاد کنید.
براي اندازه گيري درجه حرارت و كنترل تغييرات دما در مراحل پيش گرمي قبل از شروع جوشكاري ، درجه حرارت بين پاس هاي جوشكاري و كنترل درجه حرارت عمليات پس گرمي از دماسنج استفاده مي شود . دما سنج ها در مدل هاي متفاوتي ساخته مي شوند كه به چندنمونه متداول آن در زير اشاره مي گردد .

1-مداد شمعي ( گچ شمعي ذوب شونده ) Thermomelt, Tempilstik Temperature Indicating Crayon

نوعي مداد شمعي رنگي و مخصوصي است كه براي اندازه گيري درجه حرارت سطوح قطعات بكار مي رود. هر مداد شمعي مختص به درجه حرارت معيني است كه روي آن نوشته مي شود .
بطور مثال چنانچه درجه حرارت پيش گرمي قطعه اي 250 درجه سانتي گراد باشد، از يك مداد شمعي با نقطه ذوب 250 درجه استفاده مي گردد. در زمان تماس شمع با سطح كار، چنانچه اثر ذوب روي سطح كار ديده شود، دماي آن 250 درجه خواهد بود.
در شکل زیر يك نمونه مداد شمعي ذوب شونده مشاهده مي گردد. درجه ذوب آن 101 درجه سانتي  گراد، معادل 213 درجه فارنهايت مي باشد

2-پيرومترها Pyrometers

براي اندازه گيري درجه حرارت هاي نسبتاً زياد و بسيار دقيق از پيرومترهاي الكترونيكي استفاده مي شود. در اين سيستم، انرژي حرارتي قطعه كار به نيروي محركه الكتريكي تبديل شده و جرياني در حد ميلي ولت از طريق سيم هاي ترموكوبل به دستگاه الكترونيكي پيرومتر مي رسد . دستگاه پيرومتر، ميلي ولت دريافت شده را به واحدي از درجه حرارت تبديل خواهد نمود . انتقال نيروي محركه الكتريكي به نوع و جنس سيم ترموكوبل بستگي دارد، به همين جهت هر رشته سيم ترموكوبل بسته به خواص شيميائي آن، محدوده معيني از درجه حرارت را انتقال مي دهد و علامت اختصاري مشخصي دارد . در جدول زير سه نمونه از سيم هاي ترموكوبل براساس استاندارد ASTM,E  230-87 مشاهده مي شوند.

3-ولت مترهاي ديجيتال Digital voltmeters

با نتيجه گيري از مكانيزم پيرومترها، مي توان با ولت مترهاي ديجيتال معمولي نيز دماي سطوح را اندازه گيري نمود . براي اين منظور ابتدا ، دو رشته سيم ترموكوبل از يك نوع مشخص انتخاب و دو سر يكطرف آنها ( مثبت و منفي ) به هم وصل شده و درنقطه مورد اندازه گيري نصب مي گردد ( اتصال كامل ) . دو سرديگرسيم هاي ترموكوبل به ورودي هاي مثبت و منفي ولت متر داده مي شود .با روشن شدن دستگاه ولت متر، جريان الكتريكي در مقياس ميلي ولت روي صفحه دستگاه ديده مي شود كه نسبتي از درجه حرارت سطح كار خواهد بود . براي تبديل ميلي ولت به درجه حرارت از جدول مخصوصي كه براي هر سيم ترموكوبل تهيه شده استفاده مي گردد.

4-دستگاه فريت سنج Ferrite Indicator – Severn Gauge

اين وسيله براي تعيين مقدار دلتا فريت موجود در فلز جوش در جوشكاري برخي از مواد فولادي نظير فولادهاي ضدزنگ آستنيتي بكار مي رود . در موارد خاصي ، به علت تغييرات ناخواسته اي كه در ميزان فريت ها روي مي دهد، ترك هاي سطحي ريز و كم عمق در فلز جوش شكل مي گيرند. با كنترل ميزان دلتا فريت ها در زمان جوشكاري ، مي توان از بروز ترك هاي ريز سطحي پيش گيري نمود. براي اندازه گيري دلتا فريت ها ، از شاخص هاي فريتي متناسب با فلز پايه و الكترود مصرفي استفاده مي شود . هر شاخص فريت با شماره مشخصي مي تواند، مقدار دلتا فريت هاي مغناطيسي جوش را در زمينه غيرمغناطيسي ( مثلا آستنيتي ) تعيين مي كند .

چرا به دماسنج در جوشکاری نیاز دارید ؟

فلزات مختلف برای جوشکاری مؤثر به دماهای مختلفی احتیاج دارند. چه گرمایش گرم باشد و چه نیازی به نظارت بر حداکثر دمای قطب داخلی ، بررسی همیشه کار شما مهم است.
پیش گرم کردن یکی از مهم ترین مراحل برای بسیاری از پروژه های جوشکاری است. بدون پیش گرم کردن مناسب ، بسیاری از آلیاژها امکان ترک خوردگی یا سخت شدن را دارند. انبساط و انقباض ناشی از گرمای شدید می تواند باعث ایجاد استرس غیر طبیعی در پروژه شود. برای نظارت بر دمای پیش گرم شدن ، به یک دماسنج مطمئن و راحت نیاز دارید.
سه عامل اصلی وجود دارد که معمولاً خواستار پیش گرم شدن هستند. هر کاربرد جوش بی نظیر است ، بنابراین وضعیت خود را با دقت در نظر بگیرید. اگر با آنها کار می کنید ممکن است مواد را از قبل گرم کنید:
اتصالات جوش که بسیار مهار شده اند
مواد ضخیم تر مستعد ترک خوردن به کمک هیدروژن هستند
موادی با معادل کربن بالا
اگر هر یک از این موارد در پروژه شما اعمال می شود ، از یکی از این روش های گرم کردن استفاده کنید. اکثر پروژه ها می توانند به راحتی با یک مشعل گرمایش به دمای مناسب برسند. با این حال پروژه های بزرگتر یا پروژه هایی که دمای بالاتر از گرمای بیشتری دارند ، ممکن است نیاز به لنت ها یا کویل های گرمایشی داشته باشند.
برای ارزیابی دقیق پیش گرمایش ، بیشتر جوشکارها دماسنج تماسی یا مادون قرمز را انتخاب می کنند. در اینجا برخی از مزایا و مضرات هر دو نوع برای استفاده با پیش گرم کردن آورده شده است.

مزایای دماسنج های تماسی
محبوب ترین دماسنج ، دماسنج تماسی است. دستگاه تماس با استفاده بسیار آسان است. پس از آنکه باور کردید به دمای پیش گرم شده رسیده اید ، دماسنج را در برابر فلز نگه دارید. این دمای واقعی سطح را بعد از مدت کوتاهی از تماس نمایش می دهد.
طیف گسترده ای از دماسنج های تماسی در دسترس برای جوشکارها قرار دارد. اینها معمولاً یک درجه خواندن دقیق دما را در یک درجه و یک باتری ماندگار ارائه می دهند.

معایب دماسنج های تماسی
دماسنج های تماسی دیجیتال برای کارکردن به باتریها اعتماد دارند. اگر باتری در حین کار تمام شود ، می تواند ناامید کننده باشد. دماسنج های تماسی همچنین بسیار گرانتر از گزینه های مادون قرمز هستند. از آنجا که تماس با سطح مورد نیاز است ، به طور کلی لازم است که جوشکار عملیات گرمایش را متوقف کند تا دما را به طور متناوب بررسی کند.

نوع دماسنج تماسی مورد استفاده همچنین میزان واکنش صفحه نمایش دما را تعیین می کند. برخی از دماسنج های فن آوری بالا درجه حرارت را در عرض چند ثانیه نشان می دهند در حالی که برخی دیگر زمان لازم را دارند تا دمای واقعی تثبیت شوند.

مزایای دماسنج های مادون قرمز
دماسنج های غیر تماسی ، همچنین به عنوان دماسنج های مادون قرمز (IR) شناخته می شوند ، از یک فاصله اندازه گیری دما را بدست می آورند. سریع ، ساده و مقرون به صرفه ، دماسنج جوش مادون قرمز راهی عالی برای دریافت خواندن دمای بدون دردسر است. برای اطلاعات بیشتر در مورد دماسنج مادون قرمز می توانید به مقاله دماسنج IR چیست ؟ مراجعه کنید

دماسنج مادون قرمز سهولت استفاده بی نظیری را ارائه می دهد. به سادگی دکمه را فشار دهید. بدون اینکه با هیچ سطحی تماس برقرار کنید ، می توانید یک خواندن سریع داشته باشید. خواندن آن خواندن واضح و آسان خواهد بود.

مضرات دماسنج مادون قرمز
دماسنج های مادون قرمز یک نقطه ضعف عمده دارند. این بدان معناست که هنگام استفاده در سطوح براق یا بازتاب ، آنها قرائت های دقیقی را ایجاد نمی کنند.
همچنین اپراتور موظف است رابطه بین نسبت فاصله به نقطه را درک کند. فاصله تا نقطه (D: S) قطر ناحیه ای است که در مقایسه با فاصله از هدف اندازه گیری می شود. اندازه گیری از مسافت هایی که برای نوع خاص دماسنجی که استفاده می کنید مناسب نیست می تواند منجر به قرائت های نادرست شود. حتما دستورالعمل های هر دماسنج مادون قرمز خاص را بررسی کنید.