Thermoelement finns i olika kombinationer av metaller eller kalibreringar. De vanligaste är termokopplar av ”basmetall” som är kända som typerna J, K, T, E och N. Det finns även kalibreringar för höga temperaturer – även kända som termokopplar av ädelmetall – typerna R, S, C och GB
Skillnader mellan olika typer av termoelement
Varje kalibrering har ett annat temperaturområde och en annan miljö, även om den maximala temperaturen varierar med diametern på den tråd som används i termoelementet. Även om kalibreringen av ett termoelement dikterar temperaturintervallet, begränsas det maximala intervallet också av diametern på termoelementtråden. Det innebär att ett mycket tunt termoelement kanske inte når hela temperaturområdet.
Vad är noggrannheten och temperaturområdena för de olika termoelementen?
Det är viktigt att komma ihåg att både noggrannhet och intervall beror på sådana saker som termoelementets legeringar, den temperatur som ska mätas, sensorns konstruktion, höljets material, det medium som ska mätas, mediets tillstånd (vätska, fast ämne eller gas) och diametern på antingen termoelementtråden (om den är frilagd) eller höljetdiametern (om termoelementtråden inte är frilagd utan höljd).
Thermoelementreferenstabeller
Thermoelement producerar en spänningsutgång som kan korreleras med den temperatur som termoelementet mäter. Dokumenten i tabellen nedan ger termospänningen och motsvarande temperatur för en viss typ av termoelement. I de flesta av dokumenten anges också termoelementets temperaturområde, felgränser och miljöhänsyn.
Varför är termoelement av typ K så populära?
Termoelement av typ K är så populära på grund av sitt stora temperaturområde och sin hållbarhet. De ledarmaterial som används i termokopplar av typ K är mer kemiskt inerta än typ T (koppar) och typ J (järn). Även om effekten för typ K-termokopplar är något lägre än för typerna T, J och E, är den högre än dess närmaste konkurrent (typ N) och har använts längre.
Hur väljer jag mellan olika typer?
Varje typ av termoelement har en bestämd färgkod som definieras i antingen ANSI/ASTM E230 eller IEC60584. Typen kan identifieras med hjälp av färgen enligt följande:Dessutom är vissa material starkt till svagt magnetiska:
Typ J positiv (starkt magnetisk), typ K positiv (svagt magnetisk).
För att bestämma polariteten ansluter du termoelementet till en voltmeter som kan mäta millivolt eller mikrovolt och letar efter ökande utdata när spetsen värms upp något.
Hur väljer jag mellan olika typer?
Att välja rätt typ av termoelement är en fråga om att anpassa termoelementet till ditt mätbehov. Här är några områden att ta hänsyn till:
- Temperaturområde: De olika typerna av termoelement har olika temperaturområden. Exempelvis har typ T med sitt kopparben en maximal temperatur på 370C eller 700F. Typ K å andra sidan kan användas upp till 1260C eller 2300F.
- Ledarstorlek: Termokopplarledarnas diameter måste också beaktas när långvariga mätningar behövs. Termokopplar av typ T är t.ex. dimensionerade för 370C/700F, men om din termokopplare har #14AWG-ledare (.064″ diameter) är de dimensionerade för 370C/700F. Om ditt termoelement har #30AWG-ledningar sjunker det till 150C/300F. Mer information finns här (se tabellen längst ner på sidan H-7).
- Noggrannhet: Termokopplar av typ T har den snävaste noggrannheten av alla basmetalltermokopplar med ±1C eller ±0,75 %, beroende på vilket som är störst. Därefter följer typ E (±1,7 C eller 0,5 %) och typerna J, K och N (±2,2 C eller 0,75 %) för standardfelgränserna (enligt ANSI/ASTM E230).
Andra viktiga överväganden är mantelmaterialet (om det rör sig om en dykprovsond), isoleringsmaterialet (om det rör sig om en tråd- eller ytsensor) och givarens geometri.