Detto in parole povere, le termocoppie sono degli strumenti davvero semplici, robusti ed economici, ma allo stesso tempo molto efficaci e usati in un grande numero di applicazioni e settori.
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Come si evince dal nome stesso, questi speciali sensori vengono usati in una serie di processi che riguardano la misurazione della temperatura. Per farlo, sfruttano un principio semplice in maniera davvero ingegnosa.
Continuando a leggere potrai scoprire cos’è una termocoppia, come funziona, dove viene utilizzata e quante tipologie diverse ne esistono.
Cosa sono le termocoppie e come sono fatte
Come dice il nome stesso, le termocoppie sono composte da due fili di metalli diversi che si uniscono a un’estremità che viene chiamata “giunto caldo”. L’estremità opposta, detta “giunto freddo”, viene collegata a uno strumento di misura.
Quando il giunto caldo viene raffreddato o riscaldato produce una cosiddetta “tensione dipendente dalla temperatura” grazie alla quale è possibile misurare la temperatura. Ovviamente, perché questo avvenga correttamente, è necessario conoscere anche la temperatura del giunto freddo.
Come avrai intuito, si tratta di un metodo di misurazione semplice ed economico, ma non molto preciso. Ciononostante, le termocoppie continuano ad essere usate in molti settori: per gli elettrodomestici, nella lavorazione di alimenti, nei motori, per il monitoraggio di forni e fornaci e molto altro ancora.
Le termocoppie sono così ampiamente utilizzate anche per le loro dimensioni ridotte, la loro capacità di misurare temperature elevate rapidamente e di gestire le vibrazioni elevate.
I diversi tipi di termocoppie
Se è necessario misurare basse temperature, le termocoppie di tipo T, N, K ed E possono essere utilizzate con successo per svolgere questo tipo di lavoro perché in grado di misurare temperature fino a -200°C.
Al contrario, il processo di rilevazione della temperatura del metallo fuso è molto difficile a causa delle condizioni severe e della temperatura molto elevata. Pertanto, a tale scopo è possibile utilizzare solo termocoppie in metallo vile di tipo N e K e platino di tipo S, R e B.
Temperature di funzionamento
Solitamente, le termocoppie di tipo B sono composte da una lega di platino (30% rodio) e platino (6% rodio). Hanno un intervallo di temperature elevate compreso tra 1.370 e 1.700 °C che le rende adatte per applicazioni con temperature molto elevate come la produzione del vetro.
La termocoppia di tipo E comprende leghe di cromo e costantana. Ha un intervallo di temperatura inferiore rispetto al tipo B (da 0 a 870 °C) e può essere usata in un ambiente inerte o quando protetta da un ambiente solforoso. Le termocoppie di tipo E sono utilizzate principalmente nelle centrali elettriche.
Le termocoppie di tipo J sono fatte di ferro e costantana. Hanno un intervallo di bassa temperatura compreso tra 0 e 760 °C, mentre quelle di tipo K hanno un intervallo di temperatura compreso tra 95 e 1.260 °C e sono adatte per ambienti neutri o ossidanti, come quelli delle raffinerie.
Le leghe utilizzate per le termocoppie di tipo N sono Nicrosil e Nisil. Il loro intervallo di temperatura è compreso tra 650 e 1.260 °C. La particolarità di questo tipo di termocoppia è che offre un’elevata resistenza alla degradazione. Generalmente, le termocoppie di tipo N vengono utilizzate nelle industrie petrolchimiche e nelle raffinerie.
Le termocoppie di tipo R sono costituite da una combinazione di platino (13% rodio) e platino e hanno un intervallo di temperatura compreso tra 870 e 1.450 °C. Poiché sono molto stabili e precise, si usano nelle unità di recupero dello zolfo. Anche le termocoppie di tipo S sono una miscela di platino (10% rodio) e platino. Hanno un intervallo di temperatura più elevato, compreso tra 980 e 1.450 °C che le rende perfette per applicazioni che comportano temperature elevate.
Infine, la termocoppia di tipo T è fatta di rame e costantana e ha a un intervallo di temperatura compreso tra -200 e 370°C.
