I sensori di termocoppie fanno parte della composizione delle sonde di temperatura utilizzate in molti settori professionali. È una tecnologia che è sia facile da usare che economica. Offre anche un breve tempo di risposta alle variazioni termiche. I diversi tipi di termocoppie coprono più o meno estese spiagge di temperatura con precisione variabile. La scelta del loro incrocio e il loro freddo sistema di compensazione della saldatura li rendono utilizzabili in ambienti diversi.
Per identificare Termocoppia Meglio nel tuo campo di applicazione e budget, è essenziale capire come funziona e distinguere le sue tipologie.
Cos'è una termocoppia?
La termocoppia è uno dei due tipi principali di Sensori di temperatura più diffusi.
- La termocoppia consente di misurare la temperatura calcolando una differenza di tensione tra due punti. È un sistema basato su un principio termoelettrico.
- La seconda categoria, il Sensore di temperatura con termistore, usa un principio termoreritivo. È qui Variazione di resistenza al materiale che viene utilizzato per calcolare la differenza di temperatura. I materiali in questione sono ossidi metallici, pressati e incapsulati.
Il funzionamento della termocoppia
Una termocoppia, o coppia termoelettrica, è costituita da Due fili in metalli conduttivi diverso. I fili sono collegati da due tipi di saldature, Il punto caldo e il punto freddo. Chiamato anche giunzione di riferimento. Unon crea una tensione elettrica, Quando la giunzione calda ha un cambiamento di temperatura. Misurare quindi la differenza nel potenziale elettrico tra la saldatura a caldo e la saldatura fredda per misurare la temperatura. Questo è chiamato L'effetto termoelettrico Seebeck, dal nome del fisico tedesco Thomas Johann Seebeck che teorizza questo fenomeno nel 1821.
Un voltmetro consente di misurare ilUna tensione generata nei fili di metallo conduttivo in funzione della variazione di temperatura. Calcoliamo il Differenza di potenziale (forza elettro-motoria) tra saldatura a caldo e saldatura fredda. Dopo, Un trasmettitore di temperatura convertito Questi dati in gradi Celsius. La conversione della tensione di temperatura viene effettuata grazie a Una tabella di riferimento E dipende dai tipi di metalli che compongono la termocoppia. In effetti, la sensibilità termoelettrica di ciascun metallo è diversa. UN Coefficiente di Seebeck è stato attribuito a ciascun materiale in base a questa sensibilità.
Mantenere la temperatura della giunzione di riferimento
Affinché la sonda per termocoppia possa fornire informazioni ad alta precisione, la saldatura a freddo deve essere a Una temperatura stabile o misurabile. Dovresti sapere che questa giunzione di riferimento è in realtà generalmente composta da due diverse saldature. Esiste Diversi metodi di compensazione per la saldatura fredda, usato in particolare quando la temperatura ambiente può variare. Il bagno d'acqua ghiacciato è un metodo semplice che mantiene la saldatura a 0 ° C. In pratica, è in gran parte utile in laboratorio ma può essere complesso da attuare in un ambiente industriale. È anche possibile utilizzare Un secondo strumento di misurazione che esegue un controllo della temperatura del punto di riferimento. Le tabelle di misurazione sono generalmente stabilite da una temperatura di saldatura fredda di 0 ° C, è quindi necessario eseguire un calcolo tenendo conto della temperatura misurata.
Quando la distanza tra il punto di misurazione e il dispositivo della misurazione è importante, potrebbe essere necessario aggiungere un'estensione. Il materiale di questo cavo deve essere un Calibrazione identica al tipo di termocoppia Al fine di evitare misure false. Una soluzione è utilizzare direttamente lo stesso materiale, che può essere costoso, è un prolunga. È anche possibile utilizzare un cavo di compensazione, realizzato da metalli diversi da quelli della termocoppia.
I tipi di termocoppie normalizzate
Il design dei sensori di termocoppie è realizzato con tutti i tipi di metalli. Ma sono stati utilizzati principalmente 8 tipi di termocoppie. Questi sono i tipi di termocoppie coperte da The European Standard CE 60584.1. Questo standard elenca le termocoppie indicandole con una lettera e un nome in cui l'elemento positivo è per primo.
I tipi di termocoppie più utilizzate
- Il tipo k (Chromel (Nickel-Chrome Letre) / Alumel (lega di nichel-alluminio)) è la termocoppia più utilizzata del settore. Copre un ampio intervallo di misurazione della temperatura, da -200 a 1200 ° C. Il suo prezzo è economico e la sua sensibilità è di circa 41 UV / ° C.
- Termocoppia Tipo J (Iron / Costantan (lega di rame-nichel)) è utile in un ambiente riduttivo. Misura la temperatura su un intervallo da -40 a 750 ° C. Non dovrebbe essere usato oltre a 760 ° C, a rischio di causare una trasformazione magnetica con conseguente decalibrazione permanente. La presenza di ferro che lo rende sensibile all'ossidazione, viene spesso offerta con una guaina in acciaio inossidabile.
- IL Tipo T. (Copper / Costantan (lega di rame-nichel)) viene utilizzato principalmente in laboratorio con un intervallo da -185 a 300 ° C. È molto stabile su misurazioni a bassa temperatura e criogenesi.
- Tipo E (Chromel (Nickel-Chrome Leale) / Constann (lega di rame-nickel)) è adatto per le misurazioni della temperatura tra -40 e 800 ° C. È consigliato per l'uso in un mezzo sottovuoto, gas inerte, moderatamente ossidante o riduzione.
I tipi di termocoppie riservate per le alte temperature
- IL Tipo N (nicrosil (lega di nichel-cromo-silicium) / nisil (lega di nichel-silicio)) Benefici dall'elevata stabilità e resistenza all'ossidazione. Viene utilizzato per misurare le alte temperature, fino a più di 1.280 ° C per brevi periodi. Ha il vantaggio di essere disponibile a un prezzo più economico rispetto ad altri tipi di termocoppie per alte temperature, B, R o S, che contengono piastra.
- IL Tipi S (Rhodié platinum 10 % / platinum) e R (Rhodié platinum 13 % / platino) avere caratteristiche strette. Sono usati per la misurazione di alte temperature, vale a dire sopra i 1.000 ° C e fino a 1.600 ° C. A causa della sua elevata stabilità, il tipo S viene utilizzato come stallone per il punto di fusione dell'oro (1.064,43 ° C).
- Termocoppia Tipo B (Rhodié platinum 30 % / Rhodié platinum 6 %) è previsto per una misurazione della temperatura fino a 1.600 ° C continuamente e 1.800 ° C in un punto.
La scelta di a termometro Non si limita al tipo di termocoppia, gli altri elementi che costituiscono che devono soddisfare al meglio le tue esigenze. Thermometre.fr I consulenti sono a tua disposizione per consigliarti sul tipo di sonda di cui hai bisogno. Progettano anche con te la sonda fatta su misura che si adatta meglio alla tua applicazione.
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