Termocoppia di misurazione ad alta temperatura resistente e con risposta rapida

Una termocoppia è un sensore di temperatura basato sull'effetto termoelettrico.Quando i due metalli al punto di connessione (congiunzione a caldo) sono esposti a un cambiamento di temperatura, viene generato un potenziale termoelettrico (tensione) relativo alla temperatura.

La tecnologia di base nell'applicazione delle termocoppie è la compensazione a giunzione fredda.

• Metodo a punto di ghiaccio: collocare la giunzione fredda in una miscela di acqua ghiacciata (0°C).
• Metodo di bagno a temperatura costante: collocare la giunzione fredda in un dispositivo a temperatura costante per mantenerla a una temperatura nota fissa (ad esempio 50°C).
• Metodo di compensazione: Use cheap metal wires with the same thermoelectric characteristics as the thermocouple electrode materials to extend the cold junction from the site with large temperature fluctuations to the control room with stable temperature.
• Nota: i fili di compensazione devono corrispondere al numero di scala della termocoppia e i poli positivo e negativo non devono essere invertiti.
• Metodo elettronico di compensazione automatica: è il metodo più comunemente utilizzato nei moderni trasmettitori e strumenti di temperatura.Un sensore di temperatura preciso (come un termistore o un sensore di temperatura del circuito integrato) è posizionato al terminale dello strumento per misurare la temperatura di giunzione fredda To in tempo reale, e quindi il microprocessore dello strumento esegue automaticamente calcoli di compensazione matematica basati su questo valore di temperatura.

• Misurazione ad alta temperatura: è il sensore preferito per misurare alte temperature (fino a 1800°C).
• Risposta rapida: l'estremità di misura è un punto saldato, consentendo una dimensione molto piccola.
• Durabilità: Buona resistenza meccanica, resistente alle vibrazioni e agli urti.
• Basso costo: (tipi di termocoppia standard) relativamente basso costo.
• Non richiede alimentazione esterna: genera il proprio segnale potenziale.

Le termocoppie sono solitamente identificate da codici di designazione a lettere, e diversi codici hanno caratteristiche e ambiti di applicazione diversi.

• Automazione industriale: controllo in tempo reale della temperatura degli altiforni nelle acciaierie (1500°C), delle torri di distillazione petrolchimica e delle caldaie elettriche.
• Nuova industria energetica:
  • Controllo della temperatura dei forni fotovoltaici monocristallini per la crescita del silicio (con una precisione necessaria di ±0,2%) e controllo della temperatura degli elettrolizzatori a idrogeno.
  • L'uso annuo di termocoppie di tipo K nei sistemi di gestione termica delle batterie al litio è aumentato del 35%.
• Aerospaziale: monitoraggio della temperatura delle camere di combustione dei motori a razzo (3000°C) e della temperatura superficiale dei veicoli spaziali durante il rientro nell'atmosfera.
• Ricerca medica e scientifica: calibrazione della temperatura delle apparecchiature di risonanza magnetica e ricerca dei materiali in fase di cambiamento ad alta temperatura.