Come distinguere le termocoppie di tipo pin di tipo K, tipo J e tipo T per applicazioni industriali con corrispondenza del target
Esistono diverse opzioni di termocoppia per termocoppie di tipo pin, tra cui il tipo K, il tipo J e il tipo T occupano la maggior parte degli scenari di applicazioni industriali e di laboratorio. Ogni grado possiede un intervallo di temperature, capacità antiossidante, proprietà anticorrosione e livello di costo esclusivi. La selezione semplicistica del tipo K per tutte le attività di misurazione rappresenta una pratica errata comune. Il tipo K funziona bene in un'atmosfera ossidante, ma subisce un evidente degrado delle prestazioni in un'atmosfera riducente. Il tipo J e il tipo T dimostrano vantaggi unici in condizioni di lavoro specifiche. Una chiara comprensione del limite di adattamento della pendenza evita guasti prematuri e imprecisioni di misurazione.
La termocoppia di tipo pin di tipo K utilizza un filo della termocoppia in lega di nichel-cromo/nichel-silicio. Il suo campo di misurazione copre da ‑200 gradi fino a 1250 gradi. Mantiene prestazioni stabili in atmosfera ossidante o inerte, avendo un costo relativamente basso e ottenendo così la più ampia applicazione. È necessario prestare attenzione al fatto che il tipo K è esposto al rischio di guasto da "marciume verde" all'interno di un'atmosfera a bassa riduzione di ossigeno. In ambienti ad alta temperatura e a basso contenuto di ossigeno, l'elemento di cromo all'interno del filo positivo si ossida selettivamente, causando una grave deriva di misurazione. Tale fenomeno si verifica spesso all'interno di forni non perfettamente sigillati con alimentazione d'aria insufficiente.
La termocoppia di tipo pin di tipo J adotta una coppia di leghe di ferro/rame-nichel (costantana). Il campo di misura va da ‑210 gradi a 750 gradi. Tollera bene l'atmosfera riducente e offre un'elevata sensibilità nell'intervallo di temperatura media e bassa. Il costo delle materie prime rimane competitivo. La limitazione risiede nella suscettibilità del filo di ferro all'ossidazione superiore a 750 gradi; Si deve evitare il funzionamento a lungo termine al di sopra della temperatura limite superiore. Il tipo J è adatto per apparecchiature di trattamento termico, rilevamento dei gas di scarico del motore e molte attività di misurazione della produzione meccanica sotto i 750 gradi.
La termocoppia di tipo pin di tipo T è costituita da rame/rame-nichel costantana. Il campo di misurazione copre da ‑270 gradi a 400 gradi. Offre stabilità e precisione di misura eccezionali a basse temperature e in condizioni criogeniche. Le prestazioni anticorrosione sono buone negli ambienti umidi. Ma il filo positivo in rame si ossida rapidamente una volta che la temperatura supera i 400 gradi; non può essere utilizzato per lavori di misurazione di alte temperature. Il tipo T diventa l'opzione preferita per apparecchiature di refrigerazione, reattori chimici a bassa temperatura e test criogenici di laboratorio.
Tabella di confronto delle prestazioni per termocoppie a pin di tipo K, tipo J e tipo T:
| Grado di termocoppia | Intervallo di temperatura di misurazione | Atmosfera adattabile | Principale debolezza | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|---|
| Tipo K | -200 gradi ~ 1250 gradi | Atmosfera ossidante e inerte | Rischio di marciume verde in caso di riduzione della scarsa quantità di ossigeno | Forno ad alta temperatura per uso generale, forno industriale |
| Tipo J | -210 gradi ~ 750 gradi | Atmosfera riducente e inerte | Il filo di ferro si ossida sopra i 750 gradi | Attrezzature per trattamenti termici meccanici, apparecchiature a media temperatura |
| Tipo T | -270 gradi ~ 400 gradi | Resistente alla corrosione umida, inerte | Ossidazione del filo di rame superiore a 400 gradi | Refrigerazione criogenica, processo chimico a bassa temperatura |
Un tipico caso di selezione errata è l'utilizzo di una termocoppia di tipo pin di tipo K all'interno di un forno ad atmosfera riducente di tipo chiuso. Anche la temperatura di lavoro rimane entro l'intervallo nominale, la deriva del marciume verde genererà uno spostamento di misurazione di decine di gradi dopo centinaia di ore di funzionamento. Il passaggio al tipo J in tali condizioni di lavoro offre una stabilità di gran lunga migliore.
La selezione del grado di termocoppia deve iniziare con le proprietà dell'atmosfera e la temperatura di esercizio effettiva dei punti di misurazione, anziché fare riferimento solo all'indice di temperatura massima. La soluzione per termocoppia di tipo pin personalizzato abbina sinteticamente il grado della termocoppia, il materiale della guaina della sonda e la struttura della giunzione per attività di misurazione specifiche del sito.
