Lämpöpareja on saatavana erilaisina metalliyhdistelminä tai kalibrointeina. Yleisimpiä ovat ”perusmetalli”-termoparit, jotka tunnetaan nimillä J-, K-, T-, E- ja N-tyypit. On olemassa myös korkean lämpötilan kalibrointeja – jotka tunnetaan myös nimellä jalometallilämpöparit – tyypit R, S, C ja GB
Lämpöparityyppien erot
Kullakin kalibroinnilla on erilainen lämpötilaväli ja -ympäristö, vaikkakin maksimilämpötila vaihtelee lämpöparissa käytetyn langan läpimitan mukaan. Vaikka termoparin kalibrointi sanelee lämpötila-alueen, myös termoparilangan halkaisija rajoittaa maksimialuetta. Toisin sanoen hyvin ohut termopari ei välttämättä saavuta koko lämpötila-aluetta.
Mitkä ovat eri termoparien tarkkuudet ja lämpötila-alueet?
On tärkeää muistaa, että sekä tarkkuus että vaihteluväli riippuvat muun muassa termopariseoksista, mitattavasta lämpötilasta, anturin rakenteesta, vaipan materiaalista, mitattavasta väliaineesta, väliaineen tilasta (nestemäinen, kiinteä tai kaasumainen) ja joko termoparilangan läpimitasta (jos se on paljaana) tai vaipan läpimitasta (jos lämpöparilanka ei ole paljaana, vaan se on vaipassa).
Lämpöparin vertailutaulukot
Lämpöparit tuottavat jännitelähdön, joka voidaan suhteuttaa termoparin mittaamaan lämpötilaan. Alla olevassa taulukossa olevissa asiakirjoissa annetaan termojännite ja vastaava lämpötila tietylle termoparityypille. Useimmissa asiakirjoissa ilmoitetaan myös termoparin lämpötila-alue, virherajat ja ympäristönäkökohdat.
Miksi K-tyypin termoparit ovat niin suosittuja?
K-tyypin termoparit ovat niin suosittuja niiden laajan lämpötila-alueen ja kestävyyden vuoksi. K-tyypin termopareissa käytetyt johdinmateriaalit ovat kemiallisesti inertimpiä kuin T-tyypin (kupari) ja J-tyypin (rauta). Vaikka K-tyypin termoparien teho on hieman alhaisempi kuin T-, J- ja E-tyyppien, se on korkeampi kuin sen lähimmän kilpailijan (N-tyyppi) ja se on ollut käytössä pidempään.
Miten valitsen eri tyyppien välillä?
Kullakin termoparityypillä on nimetty värikoodi, joka on määritelty joko ANSI/ASTM E230:ssä tai IEC60584:ssä. Tyyppi voidaan tunnistaa värin perusteella seuraavasti:Lisäksi jotkin materiaalit ovat vahvasti tai lievästi magneettisia:
Tyyppi J Positiivinen (vahvasti magneettinen), Tyyppi K Positiivinen (lievästi magneettinen).
Polariteetin määrittämiseksi kytke termopari jännitemittariin, joka kykenee mittaamaan millivolttia tai mikrovolttia, ja etsi lisääntyvää ulostuloa, kun kärkeä lämmitetään hieman.
Miten valitsen eri tyyppien välillä?
Oikean termoparityypin valinnassa on kyse termoparin sovittamisesta mittaustarpeeseen. Seuraavassa on muutamia huomioon otettavia osa-alueita:
- Lämpötila-alue: Eri termoparityypeillä on erilaiset lämpötila-alueet. Esimerkiksi kuparijalalla varustetun T-tyypin maksimilämpötila on 370 C tai 700 F. K-tyyppiä taas voidaan käyttää aina 1260C tai 2300F asti.
- Johtimen koko: Lämpöparin johtimien halkaisija on myös otettava huomioon, kun tarvitaan pitkäkestoisia mittauksia. Esimerkiksi T-tyypin termoparit on mitoitettu 370C/700F:n lämpötilalle, mutta jos termoparissa on #14AWG-johtimet (.064″ halkaisija), ne on mitoitettu 370C/700F:n lämpötilalle. Jos termoparissa on #30AWG:n johdot, se laskee 150C/300F:iin. Lisätietoja löytyy täältä (katso taulukko sivun H-7 alaosassa).
- Tarkkuus: T-tyypin lämpöparien tarkkuus on kaikista epäjalometallilämpöpareista tarkin, ±1C tai ±0,75 % sen mukaan, kumpi on suurempi. Tämän jälkeen tulevat tyyppi E (±1,7C tai 0,5 %) ja tyypit J, K ja N (±2,2C tai 0,75 %) standardivirherajojen osalta (ANSI/ASTM E230:n mukaan).
Muut tärkeät seikat ovat vaippamateriaalit (jos kyseessä on upotusanturi), eristysmateriaali (jos kyseessä on lanka- tai pinta-anturi) ja anturin geometria.