Termokupla: Temperatura Sensore Sinplea eta Anbotasuna Handiko
Zer da termokopula
Termokopula temperatura desberdintas elektrikoa tensioa bihurtzen duen tresna da, termoelektriko efektua oinarritzat hartuz. Hona hemen neurri bat da, puntu edo kokapuntu jakin batean temperatura neurriz. Termokopulak erabilgarriak dira industrian, etxean, kontsumotan eta ikerketan, sinplorik, derrigorrik, kosturik eta tamainu handiko eskalatan.
Zer da termoelektriko efektua?
Termoelektriko efektua bi metal edo metal aleazio desberdinen arteko tenperatura desberdintasuna dela eta elektrikoa tensioa sortzea da. Efektu hau Alemaniako fisikari Thomas Seebeckek aurkitu zuen 1821an, bi metal desberdinen arteko iturri bat zeharkatzen zenean, batetik suertzen zela magnetiko eremu bat beste bat zegoela hotz bete edo atseden ondorioz.
Termoelektriko efektua elektron librek metaletan mugitzen direnean azaldu dezakegu. Batetik suertzen denean, elektronak energia kinetiko lortzen dute eta abiatu egiten dute atseko iturrira. Horrela bi iturreren artean potentzial diferentzia sortzen da, ampermetro edo voltmetro baten bitartez neurriz gero. Tensioaren magnitudea metal mota eta iturreren arteko tenperatura desberdintasunarekin lotuta dago.
Nola funtzionatzen du termokopula?
Termokopula bi kable ditu, bi metal edo metal aleazio desberdinak, bi amaieran elkartuta. Batetik suertzen den iturria, tenperatura neurriz beharrekoa da. Beste iturria, ezagututa eta konstantean mantenduta, ohiko tenperaturan edo hotz bete baten barnean dago.
Bi iturriren artean tenperatura desberdintasun bat badago, elektrikoa tensioa sortzen da termokopulen zirkuituan. Voltmetro edo ampermetro baten bitartez neurriz gero, tensio hori izan daiteke. Kalibrazio taula edo formula bat erabiliz, tenperatura neurrizko iturriaren balioa lor daiteke.
Hurrengo diagrama termokopulen funtzionamendu osoaren printzipioa erakusten du:
Hurrengo bideoak nola funtzionatzen du termokopula detaldutzat azaltzen du:
Zein dira termokopulen motak?
Askotan termokopulen mota daude, harremana eta aplikazio desberdinak dituztenak. Termokopulen mota metaletako edo metal aleazioen konbinazioaren arabera zehazten da. Ondoren, K, J, T, E, etabideko letraek identifikatzen dituzte.
Taula hau termokopulen mota eta ezaugarri nagusiak laburtzen ditu:
| Mota | Wire positiboa | Wire negatiboa | Kolore kodea | Tenperatura tartea | Sentsibilitatea | Zehaztasuna | Aplikazioak |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K | Nickel-chromium (90% Ni, 10% Cr) | Nickel-aluminum (95% Ni, 2% Al, 2% Mn, 1% Si) | Yellow (+), Red (-), Yellow (overall) | -200°C to +1260°C (-328°F to +2300°F) | 41 µV/°C | ±2.2°C (0.75%) | General purpose, wide range, low cost |
| J | Iron (99.5% Fe) | Constantan (55% Cu, 45% Ni) | White (+), Red (-), Black (overall) | -210°C to +750°C (-346°F to +1400°F) | 50 µV/°C | ±2.2°C (0.75%) | Oxidizing atmospheres, limited range |
| T | Copper (99.9% Cu) | Constantan (55% Cu, 45% Ni) | Blue (+), Red (-), Brown (overall) | -200°C to +350°C (-328°F to +662°F) | 43 µV/°C | ±1°C (0.75%) | Low temperatures, oxidizing atmospheres |
| E | Nickel-chromium (90% Ni, 10% Cr) | Constantan (55% Cu, 45% Ni) | Purple (+), Red (-), Purple |
| E | Nickel-chromium (90% Ni, 10% Cr) | Constantan (55% Cu, 45% Ni) | Purple (+), Red (-), Purple (overall) | -200°C to +870°C (-328°F to +1598°F) | 68 µV/°C | ±1.7°C (0.5%) | High accuracy, moderate range, low cost | | N | Nicrosil (84.1% Ni, 14.4% Cr, 1.4% Si, 0.1% Mg) | Nisil (95.5% Ni, 4.4% Si, 0.1% Mg) | Orange (+), Red (-), Orange (overall) | -200°C to +1300°C (-328°F to +2372°F) | 39 µV/°C | ±2.2°C (0.75%) | General purpose, wide range, stable | | S | Platinum-rhodium (90% Pt, 10% Rh) | Platinum (100% Pt) | Black (+), Red (-), Green (overall) | 0°C to +1600°C (+32°F to +2912°F) | 10 µV/°C | ±1.5°C (0.25%) | High temperature, high accuracy, expensive | | R | Platinum-rhodium (87% Pt, 13% Rh) | Platinum (100% Pt) | Black (+), Red (-), Green (overall) | 0°C to +1600°C (+32°F to +2912°F) | 10 µV/°C | ±1.5°C (0.25%) | High temperature, high accuracy, expensive | | B | Platinum-rhodium (70% Pt, 30% Rh) | Platinum-rhodium (94% Pt, 6% Rh) | Gray (+), Red (-), Gray (overall) | +600°C to +1700°C (+1112°F to +3092°F) | 9 µV/°C | ±0.5% of reading above +600°C (+1112°F) | Very high temperature, low sensitivity |
Zein dira termokopulen aldaerak eta arrazoia?
Termokopulak besteen tenperatura sensorretan, RTD (Resistance Temperature Detectors), thermistoretan edo infragaian erabilgarriak dira.
Hona hemen termokopulen aldaerak:
