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Termocoppia di tipo K

Cos'è una termocoppia di tipo K?

Una termocoppia emette un segnale di tensione legato alla differenza di temperatura tra due punti. Non ha un elemento sensibile dedicato ma consiste invece in due fili congiunti datti di metalli diversi. Nel caso della termocoppia di tipo K, un filo è fatto di chromel e l’altro è fatto di alumel.

Caratteristiche delle termocoppie di tipo K

Le termocoppie sono i sensori più semplici del mondo. Cosa c’è di più semplice che mettere insieme due fili? Una termocoppia è fisicamente molto robusta e può misurare un intervallo di temperatura estremamente ampio (fino a 1.150 °C per il tipo K). Può anche essere costruita in diametri miniaturizzati fino a 0,25 mm. A differenza degli RTD come Pt100 e Pt1000, la lunghezza e il diametro del filo non causano errori di misurazione con le termocoppie.

In generale, il segnale di una termocoppia è molto più debole di quello di un RTD. Questo la rende più sensibile alle interferenze elettriche. Inoltre, se si richiede un’alta risoluzione, potrebbe non essere la scelta migliore. Un vantaggio importante del tipo K rispetto alla termocoppia di tipo J è che i suoi cavi sono resistenti all’ossidazione.

TERMOCOPPIA DI TIPO K

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Termocoppia tipo K con connettore compensato standard sovrastampato, isolamento minerale

Termocoppia tipo K ad isolamento minerale con connettore standard sovrastampato

Serie: TCM
Campo di Misura: fino a 1,150 °C
Sensore: Tipo K
Connessione: connettore compensato
Termocoppia tipo K con cavo a isolamento minerale e connettore M12 sovrastampato.

Termocoppia tipo K
ad isolamento minerale
con connettore M12 sovrastampato

Serie: TCSV12
Campo di Misura: fino a 1,150 °C
Sensore: Tipo K
Connessione: connettore compensato
Termocoppia Tipo K con connettore M8 sovrastampato, isolamento minerale

Termocoppia tipo K
ad isolamento minerale
con connettore M8 sovrastampato

Serie: TCSV8
Campo di Misura: fino a 1,150 °C
Sensore: Tipo K
Conn: connettore compensato

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Rino Cappelli

Rino Cappelli

Termocoppia tipo K con connettore mignon sovrastampato, isolamento minerale

Termocoppia tipo K ad isolamento minerale con connettore mignon sovrastampato

Serie: TCOSTD
Campo di Misura: fino a 1,150 °C
Sensore: Tipo K
Connessione: connettore compensato

Termocoppia K a isolamento minerale con transizione del cavo sovrastampata. Design pieghevole e robusto

Termocoppia tipo K
ad isolamento minerale
con transizione sovrastampata

Serie: TCEPAK
Campo di Misura: fino a 1,150 °C
Sensore: Tipo K
Connessione: bicchiere di transizione

Sonda di temperatura a isolamento minerale con testa di connessione. Disponibile come Pt100, Pt1000 o termocoppia.

ATITC

Series: ATITC
Measuring Range: up to 1,150 °C
Sensor: Type K
Connection: standard DIN B connection head

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Rino Cappelli

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Domande frequenti sul tipo K

La termocoppia di tipo K è una delle otto termocoppie standardizzate dalla norma DIN EN 60584: tipo B, tipo E, tipo J, tipo K, tipo N, tipo R, tipo S e tipo T.

Nell’industria di trasformazione e nell’ingegneria meccanica, l’esperienza ha dimostrato che il tipo K e il tipo J sono i più diffusi (fino a 1.200 °C). Il tipo N, praticamente una sorta di successore del tipo K, sta lentamente guadagnando importanza tra le termocoppie in “metallo base”.

Le termocoppie in metalli preziosi di tipo B, R e S sono realizzate in platino e rodio e hanno un prezzo elevato. Sono utilizzate principalmente nell’industria del vetro e nell’industria pesante (fino a 1.700 °C).

La termocoppia di tipo K è costituita da un filo di nichel-cromo e uno di nichel. È standardizzata per temperature comprese tra -40 e 1.200 °C. Viene utilizzata, ad esempio, per misurare le temperature della camera di combustione e dei gas di scarico.

Sì, le termocoppie invecchiano a seconda delle condizioni ambientali. A causa di influenze come l’invecchiamento termico o le impurità chimiche, la tensione termoelettrica cambia nel tempo: si verifica un errore di misura, detto anche deriva. Le termocoppie con metalli preziosi, come quelle di tipo R e S, ne risentono meno.

Il funzionamento della termocoppia si basa sul suo accoppiamento materiale. È essenziale che le proprietà termoelettriche del cavo di collegamento corrispondano a quelle della termocoppia, in modo da non falsare il risultato della misurazione. A seconda dei requisiti, si utilizza un cavo termoelettrico o un cavo di compensazione.

Nel caso del cavo della termocoppia, il cavo di collegamento è costituito dallo stesso accoppiamento di materiali della termocoppia stessa. Si tratta della soluzione tecnicamente migliore, ma spesso più costosa.

Il cavo di compensazione è un’alternativa più economica. In questo caso, si utilizzano materiali che hanno proprietà termoelettriche molto simili a quelle della termocoppia stessa in un determinato intervallo di temperatura.

Naturalmente, lo stesso vale per i connettori: per le nostre termocoppie utilizziamo solo connettori compensati.

Le termocoppie e le loro deviazioni limite sono standardizzate nella norma DIN EN 60584. Esistono classi di tolleranza da 1 a 3. La classe 1 è quella con la massima precisione.

Fondamentalmente, le termocoppie sono meno precise rispetto, ad esempio, alle Pt100 e Pt1000. Pertanto, se si desidera la massima accuratezza, è meglio utilizzare una termoresistenza (a condizione che l’intervallo di temperatura sia adeguato).

Le termocoppie presentano altri vantaggi: alcuni tipi possono essere utilizzati in intervalli di temperatura molto ampi e possono tollerare temperature molto più elevate. Inoltre, le termocoppie hanno una massa termica inferiore e possono essere realizzate in diametri più piccoli. Entrambi contribuiscono a tempi di risposta estremamente brevi.

Produciamo la termocoppia con guaina a partire da un cavo con guaina a isolamento minerale. La sua guaina esterna è in acciaio inossidabile, mentre all’interno i due fili scorrono in polvere di ossido di magnesio densamente pressato. Rispetto alle termocoppie aperte o a quelle protette solo da una guaina, le termocoppie con guaina sono più durevoli e robuste.

Per quanto riguarda il tempo di risposta di un sensore, vale la seguente regola empirica: se si raddoppia il diametro, si quadruplica il tempo di risposta. Scegliete quindi il diametro con saggezza!

Come per tutti i sensori di temperatura, la lunghezza di immersione deve essere almeno 5 volte il diametro del sensore per evitare ponti termici.