Come funzionano le termocoppie: le basi del rilevamento della temperatura

Letermocoppiaè un sistema ampiamente utilizzato per la misurazione della temperatura in diversi processi perché funzionano in base ai principi della fisica, questi dispositivi sono molto utili in quasi tutti i settori come la produzione e la sicurezza alimentare. Insieme, analizziamo i principi di funzionamento di base delle termocoppie.

1. I fondamenti delle termocoppie

Una giunzione si forma collegando due fili metallici, chiamati conduttori, i fili sono fisicamente separati a un'estremità. Questa è l'estremità che misura la temperatura target. Le altre estremità dei fili sono collegate a uno strumento di misura. Quando la giunzione è soggetta a una differenza di temperatura, c'è una differenza di potenziale che si sviluppa tra la giunzione e l'altra estremità dei fili.

2. Spiegazione dell'effetto Seebeck

L'effetto Seebeck descrive la relazione tra il flusso di corrente elettrica e la differenza di temperatura, chiamato anche effetto termoelettrico, è stato scoperto da Thomas Seebeck. I generatori termoelettrici sono costituiti da due tipi di metalli, che vengono saldati insieme e collocati in un'area esterna e più fornita di calore. 

- Movimento degli elettroni: quando il calore viene fornito a sufficienza a un particolare metallo, gli elettroni nell'ampere iniziano a mobilitarsi con conseguente creazione di una corrente elettrica. A seconda della scelta dei metalli, il potenziale elettrico o la tensione raggiunta varia. 

- Generazione di tensione: Nella combinazione di metalli, durante la saldatura, si genera la differenza di potenziale, rendendo possibile misurare la temperatura attraverso la tensione correlandola al differenziale di temperatura tra il giunto freddo e il giunto caldo

3. Compensazione del nodo di riferimento

Perché è importante includere la temperatura di giunzione di riferimento in relazione a una misurazione accurata della temperatura? Il problema è che la tensione prodotta è una funzione del flusso di calore globale tra i punti di misura e quelli di riferimento. Tuttavia, quando il punto di riferimento viene lasciato fluttuare senza essere mantenuto a una temperatura nota costante, le letture diventano imprecise. 

Per risolvere questo problema, i moderni sistemi a termocoppia utilizzano spesso la compensazione del giunto freddo. Ciò significa che uno strumento di misura può fare riferimento a una temperatura standard utilizzando un sensore di temperatura noto sul diaframma di riferimento. Per questo motivo, lo strumento è in grado di compensare la tensione misurata con la temperatura di riferimento per calcolare il risultato in modo accurato.

Per riassumere, le termocoppie funzionano sulla base dell'effetto Seebeck per cui viene indotta una tensione ogni volta che ci sono differenze di temperatura. La loro configurazione, geometria e montaggio consentono loro di eseguire la misurazione della temperatura all'interno di ampi intervalli di attività di misurazione. Per termocoppie di alta qualità e soluzioni di rilevamento della temperatura, dai un'occhiata a VSEC. Vieni a trovarci a  [VSEC] per trovare i prodotti giusti per le tue esigenze.