Thermoelemente gibt es in verschiedenen Kombinationen von Metallen oder Kalibrierungen. Die gebräuchlichsten sind die „Basismetall“-Thermoelemente, die als Typen J, K, T, E und N bekannt sind. Es gibt auch Hochtemperatur-Kalibrierungen – auch als Edelmetall-Thermoelemente bekannt – Typen R, S, C und GB

Unterschied der Thermoelementtypen

Jede Kalibrierung hat einen anderen Temperaturbereich und eine andere Umgebung, wobei die Höchsttemperatur mit dem Durchmesser des im Thermoelement verwendeten Drahtes variiert. Obwohl die Thermoelementkalibrierung den Temperaturbereich vorgibt, wird der maximale Bereich auch durch den Durchmesser des Thermodrahtes begrenzt. Das heißt, ein sehr dünnes Thermoelement erreicht möglicherweise nicht den vollen Temperaturbereich.

Was sind die Genauigkeiten und Temperaturbereiche der verschiedenen Thermoelemente?

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass sowohl die Genauigkeit als auch der Bereich von Dingen wie den Thermoelementlegierungen, der zu messenden Temperatur, der Konstruktion des Sensors, dem Material des Mantels, dem zu messenden Medium, dem Zustand des Mediums (flüssig, fest oder gasförmig) und dem Durchmesser des Thermodrahtes (wenn er freiliegt) oder dem Manteldurchmesser (wenn der Thermodraht nicht freiliegt, sondern ummantelt ist) abhängen.

Referenztabellen für Thermoelemente

Thermoelemente erzeugen eine Ausgangsspannung, die mit der Temperatur, die das Thermoelement misst, korreliert werden kann. Die Dokumente in der folgenden Tabelle geben die Thermospannung und die entsprechende Temperatur für einen bestimmten Thermoelementtyp an. Die meisten Dokumente enthalten auch Angaben zum Temperaturbereich des Thermoelements, zu den Fehlergrenzen und zu den Umgebungsbedingungen.

Warum sind Thermoelemente vom Typ K so beliebt?

Thermoelemente vom Typ K sind wegen ihres großen Temperaturbereichs und ihrer Langlebigkeit so beliebt. Die in Thermoelementen vom Typ K verwendeten Leitermaterialien sind chemisch inerter als Typ T (Kupfer) und Typ J (Eisen). Die Leistung von Thermoelementen des Typs K ist zwar etwas geringer als die der Typen T, J und E, aber höher als die ihres nächsten Konkurrenten (Typ N) und wird schon länger verwendet.

Wie wähle ich zwischen verschiedenen Typen aus?

Jeder Thermoelementtyp hat einen bestimmten Farbcode, der entweder in ANSI/ASTM E230 oder IEC60584 definiert ist. Außerdem sind einige Materialien stark bis leicht magnetisch:
Typ J positiv (stark magnetisch), Typ K positiv (leicht magnetisch).
Um die Polarität zu bestimmen, schließen Sie das Thermoelement an ein Voltmeter an, das Millivolt oder Mikrovolt messen kann, und achten Sie auf eine steigende Leistung, wenn die Spitze leicht erwärmt wird.

Wie wähle ich zwischen verschiedenen Typen?

Bei der Wahl des richtigen Thermoelementtyps kommt es darauf an, das Thermoelement an Ihre Messanforderungen anzupassen. Hier sind einige Bereiche, die zu berücksichtigen sind:

• Temperaturbereich: Die verschiedenen Thermoelementtypen haben unterschiedliche Temperaturbereiche. Zum Beispiel hat der Typ T mit seinem Kupferschenkel eine maximale Temperatur von 370C oder 700F. Typ K hingegen kann bis zu 1260C oder 2300F verwendet werden.
• Leitergröße: Der Durchmesser der Thermoelementdrähte muss ebenfalls berücksichtigt werden, wenn Messungen über längere Zeiträume erforderlich sind. Zum Beispiel sind Thermoelemente vom Typ T für 370C/700F ausgelegt. Wenn Ihr Thermoelement jedoch #14AWG-Drähte (.064″ Durchmesser) hat, sind sie für 370C/700F ausgelegt. Wenn Ihr Thermoelement #30AWG-Drähte hat, sinkt der Wert auf 150C/300F. Weitere Informationen finden Sie hier (siehe die Tabelle unten auf Seite H-7).
• Genauigkeit: Thermoelemente vom Typ T haben die höchste Genauigkeit aller Thermoelemente aus unedlem Metall mit ±1C oder ±0,75%, je nachdem, welcher Wert größer ist. Danach folgen Typ E (±1,7C oder 0,5%) und die Typen J, K und N (±2,2C oder 0,75%) für die Standardfehlergrenzen (gemäß ANSI/ASTM E230).

Weitere wichtige Überlegungen sind das Mantelmaterial (bei Tauchsonden), das Isolationsmaterial (bei Draht- oder Oberflächensensoren) und die Sensorgeometrie.