Pentru ce sunt utilizate termocuplurile?

Termocuplurile sunt senzori de temperatură fabricate din două aliaje metalice. Când cele două metale sunt reunite pentru a forma o joncțiune, se generează o tensiune atunci când există diferențe de temperatură între ele. Acest lucru este cunoscut sub numele de efectul Seebeck.

Medicul german devenit fizician Thomas Johann Seebeck a descoperit efectul Seebeck. El a luat două metale diferite, cu unul la o temperatură mai mare decât cealaltă și a realizat un circuit de serie, unindu-le într-o joncțiune. El a descoperit că este capabil să genereze o tensiune. Cu cât diferența de temperatură dintre ele este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea generată și a constatat că rezultatele sunt independente de forma metalului.

Termocuplurile sunt valoroase în știință și inginerie, datorită caracteristicilor precum timpul de reacție rapid și dimensiunile mici. Au capacitatea de a măsura cu precizie temperaturile extreme, cu valori cuprinse între 270 și 2.500 de grade Celsius și erori de 0,5 până la 2 grade Celsius.

Dezavantajul termocuplurilor este că semnalele produse pot fi neliniare și, prin urmare, trebuie calibrate cu atenție.

Două aliaje metalice sunt reunite pentru a forma o joncțiune. O porțiune a joncțiunii este plasată pe o sursă a cărei temperatură trebuie măsurată, în timp ce celălalt capăt este menținut la o referință constantă printr-o sursă de temperatură. Sursa de temperatură este de obicei un senzor de temperatură în stare solidă, deși cei mai vechi folosesc o baie de apă cu gheață.

Un factor al sensibilității la temperatură este tipul de combinații metalice utilizate. O combinație de nichel-nichel are un interval de temperatură de -50 la 1.410 grade Celsisus, în timp ce un reniu-reniu poate măsura de la 0 la 2.315 grade Celsisus. Chromel-alumel, cupru-constantan și fier-constantan sunt cele mai frecvente.

Există mai multe tipuri diferite. Acestea sunt clasificate în funcție de temperatura maximă pe care o pot măsura, unde pot funcționa și de rezistența lor. Cele mai frecvente sunt J, K, T și E. De exemplu, termocuplurile de tip J pot fi utilizate fără o acoperire numită teacă, deși una este recomandată pentru a le prelungi durata de viață. Termocuplurile de tip J pot funcționa în medii în care nu există suficient oxigen liber și pot măsura până la 760 grade Celsius.

Termocuplurile sunt cel mai popular tip de senzori de temperatură. Acestea sunt utilizate ca termometre de spital și în testele de diagnosticare pentru motoarele vehiculelor. Unele aparate pe gaz, cum ar fi cazanele, încălzitoarele de apă și cuptoarele, le folosesc ca elemente de siguranță; dacă ledul pilot este stins, termocuplul oprește supapa de gaz din funcționare. Ele sunt, de asemenea, utilizate ca un ajutor în pasteurizarea laptelui și ca termometre alimentare. În industrie, acestea sunt valoroase ca sonde și senzori.