Come funziona una termocoppia?

Il sensore di temperatura della termocoppia deve il suo successo alla sua grande versatilità. Crea sonde termiche adattate a molte aree di applicazione. Il funzionamento della termocoppia si basa su un fenomeno chiamato seebeck effetto termoelettrico, teorizzato dal fisico con lo stesso nome. Deduciamo la temperatura dal livello di tensione elettrica generata dalla variazione di temperatura all'interno della termocoppia. Ma cos'è esattamente il meccanismo operativo Termocoppie ? Ecco alcune chiavi per comprendere meglio i segreti della sonda di temperatura e aiutarti a scegliere quello che soddisfa le tue esigenze.

Il funzionamento delle termocoppie si basa sulla tensione termoelettrica

Una termocoppia è un sensore per vari campi (industria, chimica, cibo, ecc.) E in vari ambienti per misurare la temperatura. Contiene Due fili di metallo e leghe di metallo conduttivo di nature diverse.

Il principio operativo delle termocoppie

Questi figli lo sono collegato da due tipi di saldature, il punto caldo e il punto freddo. Il punto caldo è nella direzione dell'ambiente la cui temperatura vogliamo misurare. La saldatura calda ha spesso Protezione da una guaina di metallo. Al fine di impedirlo di degradare l'ambiente in cui si trova. Il punto freddo deve rimanere a una temperatura nota. Durante l'assunzione della temperatura, La saldatura a freddo può essere mantenuta a una temperatura Specifica tramite un meccanismo di refrigerazione. È anche possibile misurare la temperatura e quindi eseguire un calcolo differenziale.

Quando il punto caldo della termocoppia è esposto al caldo o al freddo, La densità elettronica di ciascun filo metallico viene modificata. Le variazioni di temperatura inducono un'energizzazione degli elettroni, si sposteranno quindi verso il lato più freddo dei fili conduttivi. Usiamo le apparecchiature di misurazione per Valuta questa forza elettro-motoria. Misura la corrente che entra nella scatola del registratore alle estremità di ciascuno dei due fili. Alcuni dispositivi visualizzano la tensione, altri visualizzano la temperatura calcolata in base alle specifiche della termocoppia.

Le precauzioni da prendere per il funzionamento ottimale delle termocoppie

Se i due fili di metallo sono saldati e non intrecciati, ad esempio, è per garantire la manutenzione del contatto nonostante le condizioni esterne come vibrazioni. Esistono diverse tecniche di giunzione: saldatura di stagno, denaro in argento, saldatura elettrica, ecc. La saldatura non deve essere effettuata a una temperatura troppo alta Per non alterare i thread in lega, che modificherebbe il funzionamento della termocoppia.

Essere molto basso, può succedere Interferenza elettrica abilitata Il segnale della termocoppia. Un motore rumoroso situato vicino alla sonda di temperatura può anche ostacolare il funzionamento della termocoppia e quindi distorcere i risultati. Potrebbe quindi essere necessario calibrarlo di nuovo.

È essenziale usare il buon tipo di termocoppia e una guaina adatta Nel mezzo per misurare. Un fenomeno di decalibrare Può verificarsi quando gli elementi esterni come una temperatura troppo alta causano la diffusione di particelle metalliche nei metalli della termocoppia. La decaling può anche venire dall'usura della guaina isolante, causando contatto tra i due fili.

Come scegliere la termocoppia?

La scelta delle termocoppie dipende da intervallo di misurazione della temperatura In gradi Celsius dell'ambiente da misurare e il tempo di risposta previsto.

L'intervallo di temperatura e il tempo di risposta mirato

In teoria, Tutti i tipi di leghe di metallo possono essere associati Per formare una termocoppia. Tuttavia, 8 Tipi di termocoppie sono utilizzati principalmente. Sono oggetto di uno standard europeo e appaiono in una classificazione secondo Combinazioni metalliche che li compongono. I tipi J, K, T ed E sono i più comuni grazie ai loro prezzi moderati e alle loro molteplici applicazioni. Consentono una misurazione ad alta temperatura. Le termocoppie di tipi R, S e B sono utilizzate per Misura temperature molto elevate. Contengono metalli nobili, quindi un prezzo di acquisto più elevato.

Per evitare risultati falsi, è essenziale utilizzare il tipo di termocoppia adeguato in base alla sua applicazione. Infatti, Ognuno di questi tipi ha caratteristiche pulite, come il intervallo di misurazione Temperatura che offre il funzionamento della termocoppia ottimale. Per ottenere i dati più precisi possibili, quindi realizzati Concesso l'intervallo di temperatura da misurare con l'intervallo ottimale del tipo termocoppia. Alcuni metalli che offrono una particolare resistenza devono essere utilizzati per ambienti specifici (acidi, base, alta pressione, ecc.).

Il tempo di risposta varia a seconda del tipo di giunzione Alla fine della termocoppia. Nel caso della giunzione esposta, la giunzione non si trova nella guaina protettiva. Contatto con l'ambiente diretto, il tempo di risposta è quindi veloce.

Compatibilità con il campo dell'applicazione

Quando scegli un sensore per una sonda di misurazione, hai bisogno di tutto prima definisci le variabili che desideri misurare. Ad esempio, puoi optare per un sensore di umidità e temperatura. È possibile scegliere un trasmettitore programmabile per configurare le impostazioni desiderate.

Per selezionare una sonda elettronica, è meglio scegliere un dispositivo di misurazione Facile da gestire dagli utenti e adattato all'ambiente. Ad esempio, estinguere gli schermi LCD dalle sonde oltre una temperatura esterna di 70 ° C è una raccomandazione. Per monitorare la temperatura con contatto e remoto, è possibile scegliere un dispositivo che combina il termometro a infrarossi e termocoppia.

Tra i sensori più usati, ci sono anche Termisti. Questi sensori lavorano su un principio vicino a quello della termocoppia poiché reagiscono alle variazioni di temperatura modificando la loro resistenza. I termisti sono CTN (con coefficiente di temperatura negativo) o CTP (coefficiente di temperatura positivo). Questi due tipi di termistori dipendono dai materiali da cui sono progettati.