Cos'è termocoppia?

Termocoppia

Una termocoppia è un sensore di temperatura costituito da due metalli diversi, uniti tra loro a un'estremità (la "giunzione di misura"). Quando questa giunzione sperimenta una variazione di temperatura, si crea una tensione elettrica proporzionale alla differenza di temperatura tra la giunzione di misura e un'altra parte del circuito (la "giunzione di riferimento" o "giunzione fredda"). Questo fenomeno è noto come effetto Seebeck (spiegato in dettaglio qui: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/effetto%20Seebeck).

Principio di funzionamento:

La termocoppia sfrutta la differenza di potenziale generata tra due metalli diversi quando vengono esposti a un gradiente di temperatura. Questa tensione è relativamente piccola (tipicamente nell'ordine dei microvolt per grado Celsius), quindi richiede un'amplificazione e una compensazione accurata della temperatura della giunzione di riferimento per fornire una misurazione accurata.

Tipi di termocoppie:

Esistono diversi tipi di termocoppie, ognuna con una diversa combinazione di metalli che offre diversi intervalli di temperatura, sensibilità e resistenza ambientale. I tipi più comuni includono:

• Tipo K: (Cromo-Alluminio) - Molto comune, ampio intervallo di temperatura, economico.
• Tipo J: (Ferro-Costantana) - Intervallo di temperatura più ristretto rispetto al tipo K, ma maggiore sensibilità.
• Tipo T: (Rame-Costantana) - Ideale per misurazioni a basse temperature.
• Tipo E: (Cromo-Costantana) - Alta sensibilità, non magnetica.
• Tipo N: (Nicrosil-Nisil) - Migliore stabilità e resistenza all'ossidazione ad alte temperature rispetto al tipo K.
• Tipo S, R, B: (Platino-Rodio) - Utilizzate per alte temperature, molto precise ma costose.

La scelta del tipo di termocoppia dipende dall'applicazione specifica, tenendo conto dell'intervallo di temperatura, dell'ambiente, della precisione richiesta e del costo. Ulteriori dettagli sui diversi tipi possono essere trovati qui: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/tipi%20di%20termocoppie.

Vantaggi:

• Ampio intervallo di temperatura: Possono misurare temperature da molto basse a molto alte.
• Robustezza: Resistenti a vibrazioni e urti.
• Semplicità: Facili da usare e implementare.
• Economicità: Relativamente poco costose.

Svantaggi:

• Bassa precisione: Meno precise rispetto ad altri sensori di temperatura come i termistori o gli RTD (Resistance Temperature Detectors).
• Non linearità: La relazione tra temperatura e tensione non è perfettamente lineare.
• Necessità di compensazione della giunzione fredda: Richiede una compensazione accurata della temperatura della giunzione di riferimento.
• Suscettibilità al rumore: La tensione generata è molto piccola, quindi è suscettibile al rumore elettrico.

Applicazioni:

Le termocoppie sono ampiamente utilizzate in diverse applicazioni, tra cui:

• Processi industriali: Forni, caldaie, turbine a gas, ecc.
• Automotive: Misurazione della temperatura del motore, dei gas di scarico, ecc.
• Elettrodomestici: Forni, frigoriferi, scaldabagni, ecc.
• Ricerca e sviluppo: Esperimenti scientifici, test di materiali, ecc.
• Medicina: Monitoraggio della temperatura corporea.

La calibrazione è un aspetto cruciale per garantire la precisione delle termocoppie (maggiori informazioni qui: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/calibrazione%20termocoppia).