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Le termocoppie sono sensori di temperatura costituiti da due metalli diversi che vengono accoppiati e formano un giunto. Se uno dei metalli è più caldo o più freddo dell'altro, viene generata tensione. La quantità di tensione / tensione prodotta dipende dalla differenza di temperatura tra i metalli.
La tensione della termocoppia deve essere misurata con strumenti come multimetri e voltmetri. Questi strumenti non forniscono misurazioni dirette della temperatura, quindi il valore di uscita deve essere convertito. Per generare una tensione di termocoppia per la conversione della temperatura, utilizzare un grafico per scoprire come le tensioni sono correlate alla temperatura. Se la sollecitazione esatta non viene trovata, utilizzare l'interpolazione lineare per stimarla.
Passo 1
Studia l'interpolazione lineare. Viene utilizzato per stimare il valore di misurazione della temperatura della termocoppia, quando il numero è compreso tra due punti noti. Per la temperatura T e la tensione V, l'equazione è T = T1 + (T2 - T1) * ([media V-V1] / [V2-V1]).
Passo 2
Analizza le informazioni sui diversi tipi di termocoppie. Le termocoppie sono classificate in base ai materiali utilizzati nella loro costruzione e funzionano solo entro intervalli di temperatura specifici. Le termocoppie di tipo K sono realizzate in leghe di nichel e sono limitate a misurazioni comprese tra -250 e 350 gradi C o Celsius. Le termocoppie di tipo T sono realizzate in leghe di rame e sono limitate a misurazioni da –200 gradi a 350 gradi C.
Passaggio 3
Ottieni i dati di misurazione della temperatura prodotti da una termocoppia. Le informazioni dovrebbero includere il tipo di termocoppia utilizzata e la temperatura del giunto freddo. Il giunto freddo è definito come l'estremità della termocoppia, che viene mantenuta ad una temperatura fissa o diversa dall'altra estremità. Questa temperatura è spesso impostata a 0 gradi Celsius.
Passaggio 4
Trova la tabella di conversione appropriata, in base al tipo di termocoppia. I grafici possono essere ottenuti direttamente online, scaricati o consultati tramite un database. Il database più utilizzato è prodotto e gestito dal NIST (National Institute of Standards and Technology).
Passaggio 5
Esamina il formato della tabella di conversione. Sarà in Celsius o Fahrenheit. La colonna più a sinistra mostra la temperatura, aumentando in quantità di 10, dall'alto verso il basso. La riga superiore mostra come la temperatura aumenta in quantità pari a 1, da sinistra a destra. Ogni riga e colonna mostra una tensione in unità di mV (millivolt). La giunzione di riferimento è considerata pari a 0 gradi Celsius o 32 gradi F. Se la temperatura effettiva della giunzione non è tale valore, la tensione deve essere aggiunta alla misurazione della tensione della termocoppia e il risultato deve essere utilizzato per trovare la T.
Passaggio 6
Fai pratica con un esempio in cui puoi trovare una corrispondenza esatta nella tabella. Ad esempio, supponiamo che una termocoppia di tipo K venga utilizzata per effettuare una misurazione di 9.343 mV, dove la sua giunzione di riferimento viene eseguita a 0 gradi C. Per determinare la temperatura, utilizzare la tabella di tipo K. Verificare che la misurazione della temperatura sia 230 gradi C.
Passaggio 7
Trova un esempio in cui è richiesta l'interpolazione lineare. Supponiamo che una misurazione eseguita con una termocoppia di tipo T produca 0,964 mV e che la giunzione sia fissata a 0 gradi C. La tabella mostra che la misurazione sarà compresa tra 0,951 e 0,992 mV, rispettivamente 24 e 25 gradi C. La formula di interpolazione sarà T = 24 + (24-25) * ([0.964 - 0.951] / [0.992 - 0.951]) = 24 + 1 * (0.013 / 0.041) = 24.3 gradi C.
Passaggio 8
Studiare un esempio in cui il giunto freddo ha una temperatura diversa dal valore standard. Un termometro mostrerà che la giunzione di riferimento della termocoppia di tipo T è di 12 gradi Celsius. Ciò equivale a 0,470 mV nella tabella. Una misurazione eseguita con un tipo T mostrerà 4.279 mV. Per trovare la T, aggiungere la temperatura di giunzione con la misura della termocoppia e ottenere 0,471 + 4,279 = 4,750 mV. La tabella mostrerà che la risposta è di 110 gradi C.
