Sonda termocuplu tip J

Un termocuplu este un senzor utilizat pentru masurarea temperaturii. Senzorul este alcatuit din doua fire din metale diferite, care sunt sudate intre ele la un capat. Celelalte doua capete se conecteaza la un instrument (termometru, controler, termostat) care va afisa temperatura sau va comanda alte dispozitive. Termocuplele sunt utilizate intr-o mare varietate de aplicatii datorita flexibilitatii lor in masurarea temperaturii (pot masura temperaturi inalte).

Cum functioneaza un termocuplu?
Atunci cand doua fire din metale diferite sunt legate intre ele la ambele capete iar numai unul din capete este incalzit, un curent va strabate acest circuit termoelectric. Daca intrerupem acest circuit, tensiunea ce apare la capetele libere ale firelor (tensiunea termoelectrica) este o functie a temperaturii la care este expusa imbinarea celor doua fire. Cu alte cuvinte, atunci cand imbinarea celor doua metale (varful de masurare) este incalzita sau racita, se creeaza o tensiune care depinde de temperatura. Acesta este efectul termoelectric (numit si efect Seebeck).

Tensiunea electrica in acest caz este o functie a diferentei de temperatura de-a lungul conductorului si difera pentru fiecare material conductor. Caracteristicile sunt doar aproximativ liniare.

Trebuie amintit faptul ca termocuplele imbatranesc mai ales atunci cand ele masoara temperaturi mari. Coeficientul termoelectric al firelor ce constitue termocuplul se modifica in timp atunci cand ele sunt expuse la temperaturi ridicate, respectiv tensiunea generata se modifica. Relatia biunivoca dintre diferenta temperaturilor jonctiunilor si tensiunea generata este corecta doar atat timp cat firele sunt omogene (au o compozitie uniforma). Cand termocuplul imbatraneste, omogenitatea firelor se pierde datorita modificarilor chimice si metalurgice rezultate in urma expunerii
la temperaturi inalte, valorile masurate devenind eronate. In general, termocuplele de tip J imbatranesc mai rapid decat cele de tip K atunci cand sunt expuse la temperaturi ridicate.

Materialele ce alcatuiesc jonctiunea unui termocuplu de tip J sunt fierul si constantanul (un aliaj ce contine 55% cupru si 45% nichel). Aceste termocuple pot functiona in general intre −40°C si +750°C, fiind caracterizate de o buna senzitivitate, de aproximativ 50µV/°C.

Termocuplele J incadrate in Clasa 1 de precizie au o toleranta de ±1,5°C in intervalul −40°C - +375°C si de ±0,004×T in intervalul 375°C - 750°C.
Cele din Clasa 2 permit o toleranta de ±2,5°C in intervalul −40°C - +333°C si de ±0,0075×T in intervalul 333°C - 750°C.

In cazul termocuplelor de tip J, firul pozitiv (Fe) este puternic magnetic, iar cel negativ este nemagnetic. Pentru identificarea terminalelor puteti folosi o busola. Apropiind de aceasta firul pozitiv (de culoare rosie in acest caz) pe directia NNV-SSE sau NNE-SSV, veti sesiza o usoara deplasare a acului magnetic.

Specificatii termocuplu tip J:
1. clasa 1 (conform IEC584-3), toleranta: 1,5°C sau 0,004×|t|
2. gama de temperaturi: 0°C - +350°C
3. senzorul este in bulb metalic (inox 316)
4. cablu cu 2 fire cu sectiunea de 0,22 mm² (albastru-rosu)
5. camasa exterioara a cablului este din fibra de sticla ce rezista in gama de temperatura 0°C - +350°C
6. diametrul exterior al cablului: 2,8 mm

Dimensiuni sonda termocuplu tip J:
1. lungime bulb: 100 mm;
2. grosime bulb: 6 mm;
3. lungime cablu: 1,5 metri sau 3 metri