In breve
Una termocoppia è un sensore di temperatura formato da due metalli uniti che, per effetto Seebeck, genera una tensione termoelettrica dipendente dalla temperatura.
Indice
Che cos’è Termocoppia?
Una termocoppia è costituita da due fili di metalli diversi uniti nel punto di misura. Se tra il giunto di misura e il giunto di riferimento c’è una differenza di temperatura, si genera una piccola tensione da cui l’elettronica di valutazione calcola la temperatura. Le termocoppie non richiedono energia ausiliaria, rispondono rapidamente e sono adatte alle alte temperature, ad esempio in forni, impianti di tempra, vetrerie o acciaierie. Si misura sempre la differenza di temperatura; la temperatura del giunto di riferimento viene quindi rilevata e compensata nell’elettronica di valutazione.
Gli accoppiamenti sono normalizzati come tipi contraddistinti da lettere; valori di base e tolleranze sono regolati dalla IEC 60584. Sono diffusi il tipo K (nichel-cromo/nichel), il tipo J (ferro/rame-nichel), il tipo N e i tipi a base di metalli nobili come S, R o B per temperature molto elevate. Le forme costruttive sono termocoppie a isolamento minerale, sonde a vite con guaina di protezione ed esecuzioni con guaina ceramica. Per il collegamento all’elettronica di valutazione si usano cavi di estensione o di compensazione adatti.
Le termocoppie invecchiano, soprattutto alle alte temperature, e subiscono quindi una deriva. Altre fonti di errore sono cavi di compensazione errati, polarità invertita e guaine di protezione danneggiate. Nei processi ad alta temperatura sono perciò considerate parti soggette a usura. La durata raggiungibile dipende molto da temperatura, atmosfera e guaina di protezione.
In pratica: manutenzione e acquisti
Per un ordine servono tipo di termocoppia, classe di tolleranza, forma costruttiva, diametro, lunghezza di immersione, materiale della guaina, attacco al processo e tipo di collegamento. In caso di sostituzioni frequenti conviene una scorta di inserti di misura della stessa lunghezza.
Sinonimi e abbreviazioni: termocoppia tipo K · termocoppia a isolamento minerale · sonda a termocoppia · TC
Domande frequenti
Quali tipi di termocoppia esistono?
Sono normalizzati diversi tipi, contraddistinti da lettere. Il tipo K è il tipo universale più diffuso, il tipo J si usa spesso a temperature più basse, il tipo N è considerato più stabile a temperature più elevate. Le termocoppie a metalli nobili come i tipi S, R o B si impiegano a temperature molto elevate.
Che cos’è un cavo di compensazione per termocoppia?
Un cavo di compensazione collega la termocoppia all’elettronica di valutazione e, nel campo di temperatura rilevante, ha proprietà termoelettriche simili a quelle della termocoppia stessa. Un normale cavo in rame genererebbe tensioni aggiuntive nei punti di giunzione e falserebbe la misura. Tipo di cavo e tipo di termocoppia devono corrispondere.
Quali dati servono per sostituire una termocoppia?
Servono tipo, classe di tolleranza, diametro della guaina o del tubo di protezione, lunghezza di immersione, materiale della guaina, attacco al processo, testa di connessione o tipo di connettore e indicazioni sul giunto di misura, ad esempio isolato o a massa. È importante anche la temperatura massima d’impiego, che determina materiale e forma costruttiva. Se manca la targhetta, il colore del cavo di collegamento aiuta spesso a identificare il tipo.