Nell'industria o in medicina, molti processi richiedono l'uso di un termostato per effettuare misurazioni della temperatura. Il sensore termocoppia, robusto, utilizzabile in ampi intervalli di temperatura e che offre un tempo di risposta breve, è un'ottima soluzione. Funziona grazie alla tensione elettrica generata dalla differenza di temperatura tra due parti della sonda. La tabella di conversione è uno strumento per interpretare questa tensione che serve anche per calibrare la sonda di misura.
Cos'è un diagramma di termocoppia?
Un tavolo o una tavola per termocoppia è uno strumento essenziale per l'utilizzo del sensore di temperatura a termocoppia. La tabella te lo permette convertire una forza elettromotrice (fem), misurata utilizzando un dispositivo di misurazione, in una temperatura in gradi Celsius o in gradi Fahrenheit. Questa conversione viene effettuata utilizzando il coefficiente di Seebeck, una variabile specifica per la natura dei materiali che costituiscono il sensore. In effeti, la sensibilità termoelettrica varia da un metallo all'altro. Spesso è il registratore, la scatola che misura la tensione, a convertirla direttamente in temperatura. È utile però capire come funziona la sonda termocoppia per utilizzarla al meglio.
Viene utilizzata anche la scheda termocoppia eseguire la calibrazione del sensore della sonda termica. Calibrazione di una termocoppia segue le raccomandazioni della ASTM (American Society for Testing and Materials) che mira a standardizzare questo tipo di procedura. Durante la calibrazione ci assicuriamo che la tensione ottenuta esponendo la termocoppia ad una determinata temperatura corrisponda alla temperatura prevista in tabella. Ripetiamo l'operazione più volte, in modo da testare la termocoppia su diverse temperature del suo intervallo di misura. Se le letture non sono precise, viene applicato un coefficiente di correzione quando si utilizza la sonda di temperatura.
Come leggere una tabella di conversione della termocoppia?
La tabella di conversione della termocoppia può assumere molte forme. Indica i gradi Celsius o Fahrenheit corrispondenti ad ogni tensione di potenza in millivolt (mV). Quando questo rapporto tensione/temperatura è sotto forma di curve di termocoppia, vediamo che questa relazione non è lineare e che la forma della curva varia tra i tipi di termocoppie. Per leggere la tabella, è necessario conoscere il tipo di termocoppia. Le tabelle di conversione più dettagliate mostrano tutti i possibili gradi per un tipo di termocoppia. Altre tabelle più sintetiche confrontano la tensione di tutti i tipi per ogni dieci gradi. Potete consultare una tabella riassuntiva delle termocoppie sul nostro sito andando alla pagina Tabella di conversione termocoppia.
Il tipo di termocoppia varia a seconda della natura dei materiali utilizzati per progettarlo. Sebbene sia possibile creare una termocoppia da molte combinazioni di metalli, generalmente vengono utilizzati 8 tipi principali. Essi sono incorniciati da uno standard europeo e consentono di coprire diverse applicazioni. Le termocoppie di tipo E, J, K, N e T sono realizzate con metalli comuni come ferro, costantana, rame, allumel o cromol. I tipi B, R e S sono realizzati con metalli nobili, come il platino, il che li rende piuttosto costosi. Ogni materiale ha le proprie caratteristiche di espansione e conduttività. I tipi N, S, B e R hanno la particolarità di poter misurare temperature elevate, fino a 1.800°C alla temperatura massima. Ogni tipo di termocoppia ha un intervallo di temperatura ottimale.
Come conoscere la differenza di potenziale di una termocoppia?
La termocoppia funziona grazie a la tensione che appare quando i due tipi di saldature del sensore sono esposti a temperature diverse. I due fili metallici conduttivi sono collegati insieme nel punto caldo o nella saldatura a caldo. È la parte esposta all'ambiente in cui viene effettuato il controllo della temperatura. Il punto freddo è la saldatura situata all'altra estremità dei fili, dal lato dello strumento di misura. Devi saperlo la tabella delle termocoppie si basa sulla tensione misurata quando il giunto freddo è a 0°C. Per conoscere con precisione la differenza di potenziale è quindi necessario guardare al metodo di compensazione del punto freddo.
Una delle soluzioni è semplicemente quella mantenere la giunzione fredda a 0° C. Il metodo consiste quindi nell'immergerlo in un bagno di acqua corrente fredda. Il raffreddamento è una tecnica affidabile, ma può essere difficile da implementare nella pratica in alcune aree. Può infatti essere implementato in un laboratorio. In un contesto industriale, dove è possibile utilizzare contemporaneamente un gran numero di termocoppie, il metodo è più restrittivo. Un secondo metodo consiste in misurare la temperatura del punto freddo in tempo reale. Durante il monitoraggio delle variazioni della temperatura ambiente. È quindi necessario convertire questa temperatura in millivolt ed effettuare un calcolo differenziale per ottenere la reale differenza di potenziale.
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