Le termocoppie sono disponibili in molti tipi, da quelle a immersione diretta, a quelle con pozzetto termometrico, a quelle portatili, a quelle con montaggio in superficie e molte altre. Ciascuno ha un modo specifico di implementare il sensore, ma ecco alcune cose da tenere a mente:
- Ricordate che un termometro a termocoppia misura la propria temperatura. Pertanto, l'obiettivo è quello di portare la giunzione di misura della termocoppia alla stessa temperatura dell'oggetto o del processo che si desidera misurare.
- Il calore fluisce sempre dal caldo al freddo e i fili metallici, le guaine e gli alloggiamenti conducono il calore. Pertanto, al fine di ottenere una misurazione accurata nelle applicazioni a immersione, è importante che il sensore sia immerso a sufficienza per annullare la conduzione di calore verso l'alto o verso il basso lungo i fili e l'alloggiamento. Questo fenomeno è noto come "conduzione dello stelo" e dipende dal processo e dalle condizioni ambientali.
- Molti sensori di superficie sono dotati di fori di montaggio per elementi di fissaggio o di superfici adesive per l'installazione.
- Alcune termocoppie sono dotate di filettature di montaggio o altri mezzi di installazione evidenti. Per altre è disponibile un'ampia selezione di raccordi a compressione, passanti, staffe di montaggio e altri accessori per il montaggio nel processo.
Cablaggio delle termocoppie
Le termocoppie hanno fili positivi e negativi, pertanto è importante mantenere la polarità durante l'installazione. Per le termocoppie con codici colore ANSI/ASTM, il filo negativo è sempre rosso. Nelle termocoppie con codici colore IEC, il filo negativo è sempre bianco.
In caso si utilizzino cavi di prolunga o connettori, è necessario utilizzare lo stesso tipo di termocoppia per non introdurre errori. I connettori delle termocoppie hanno la polarità indicata sul guscio del connettore e hanno dimensioni dei pin uniche per garantire che i connettori siano combinati correttamente.
Se uno qualsiasi dei collegamenti viene invertito, si verificherà un errore nella misurazione.
Collegamento delle termocoppie ad altri dispositivi
Quando si collegano le termocoppie ad altri dispositivi, è necessario prestare attenzione per garantire che venga mantenuta la polarità corretta. Le termocoppie prodotte secondo i codici colore ANSI/ASTM hanno sempre il filo negativo come filo rosso. Ciò è opposto al normale standard elettrico secondo cui il filo positivo è rosso. Inoltre, in caso sia necessario un cavo di prolunga, è necessario utilizzare un cavo per termocoppia per mantenere l'accuratezza.
L'inversione della polarità e l'uso di fili per termocoppie come cavi di prolunga sono due delle cause più comuni di errori nell'installazione delle termocoppie.
Come alimentare due dispositivi con una sola termocoppia
Se è necessaria più di una misurazione, è necessario utilizzare termocoppie doppie o multiple. Nelle termocoppie doppie, il sensore contiene circuiti di misurazione separati in modo che il segnale di ciascuna termocoppia sia indipendente dall'altro. Ciò garantisce che un segnale di misurazione non abbia un effetto negativo sull'altro.
Trasferimento del segnale
I segnali delle termocoppie sono segnali a bassa tensione che sono facilmente influenzati dal rumore elettromagnetico. I dispositivi ad alta tensione e gli emettitori elettromagnetici, come motori e radio, possono interferire con il segnale della termocoppia e sovrastarlo. Nei casi in cui sono necessari cavi lunghi o dove sono previste interferenze elettromagnetiche, è possibile utilizzare cavi schermati per proteggere il segnale della termocoppia da queste fonti.
Un'opzione migliore per molti è l'uso di trasmettitori di temperatura o condizionatori di segnale. Questi dispositivi possono essere posizionati vicino al sensore e non solo convertono il segnale a bassa tensione in un segnale da 4-20 milliampere o altro segnale più robusto, ma forniscono anche la giunzione di riferimento.
La questione della lunghezza massima di un cavo termocoppia dipende più che altro dalla capacità dello strumento di misura.
Diagnosing Temperature Reading Errors with Thermocouples
Quando si indagano gli errori di lettura della temperatura con le termocoppie, ecco alcuni punti da cui partire:
- Le termocoppie hanno fili positivi e negativi, quindi quando le si collega è necessario assicurarsi che la polarità dei collegamenti sia corretta. Ciò vale anche quando si aggiungono cavi di prolunga al circuito. Ricordare che il filo rosso è negativo quando si utilizzano termocoppie con codifica a colori ANSI/STM (bianco per termocoppie con codifica a colori IEC).
- Quando si utilizza un cavo di prolunga per collegare una termocoppia al suo strumento di misura, è necessario utilizzare lo stesso tipo di cavo della termocoppia, altrimenti si verificheranno errori.
- Le termocoppie richiedono un cosiddetto riferimento di giunzione fredda all'estremità dello strumento del circuito. La maggior parte degli strumenti per termocoppie lo include, ma se si utilizza un millivoltmetro è necessario tenerne conto.
- Il rumore elettrico può causare errori di misurazione, specialmente quando si utilizzano termocoppie con messa a terra.
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