- su quale range di temperatura
devo lavorare?
- mi serve una risposta di
lettura rapida?
- necessito di un rilevamento preciso
del dato, oppure può essere sufficiente un rilevamento
approssimativo?
- devo rilevare una temperatura intrinseca al
materiale e quindi a contatto o a livello di
superficie?
- su quale ambiente si trova la lavorazione alla
quale viene collegata la sonda in questione?
- lo strumento al quale devo collegare la sonda,
quale tipologia di sensore mi supporta?
da queste domande scaturiscono delle risposte che
mi porteranno in modo molto semplice alla giusta scelta tra
termocoppia e termoresistenza:
Perchè
scegliere una
TERMOCOPPIA:
VANTAGGI:
- svariate tipologie di dimensioni
- ampio range di temperatura
rilevabili
- velocità di riscontro dato elevata
- basso costo
SVANTAGGI:
- minore precisione sul rilevamento del
dato
- cablaggio costoso in quanto necessita l'ausilio
di cavi a compensazione di saldatura fredda (cavi
compensati)
Anche l' ambiente di
lavorazione incide parecchio sul modus
operandi delle TERMOCOPPIE, infatti come abbiamo notato, tra
le domande da porsi al momento della scelta della sonda, c'è la
richiesta di sapere su quale ambiante stiamo lavorando. Perchè
questo? semplicemente le varie tipologie di sonda (TERMOCOPPIE in
questo caso), oltre che a differenziarsi per range di temperatura
misurata e per tipologia di materiale di cui sono composte per
lavorare alle varie fascie di temperatura appunto, mostrano
differenze di durata dipendenti dal tipo di ambiente al quale sono
esposte; esse vengono suddivise in:
TIPOLOGIA
AMBIENTE DI
LAVORO
COMPOSIZIONE
CHIMICA
RANGE TEMPERATURA
-
J
atmosfere riducenti e
vuoto
ferro/costantana
da
-100 a 760°C
-
K
atmosfere neutre o
ossidanti
chromel/alumel
da -100 a 1260°C
-
T
atmosfere riducenti, inerti/sottovuoto,
ossidanti rame/costantana
da -200 a 400°C
-
N
sostituiscono le tipologie K in ambiti
gravosi nicrosil/nisil
da -100 a 1260°C
-
E
atmosfere inerti o
ossidanti
chromel/costantana
da -200 a 1000°C
-
R
atmosfere in alte temperature usate nei processi
industriali
platino-rodio
(13%)/platino
da 260°C a 1760°C
-
S atmosfere
in alte temperature usate nei processi di
laboratorio platino-rodio
(10%)/platino da
260°C a 1760°C
-
B
atmosfere in alte temperature superiori alle
tipologie "R" e "S" platino-rodio
(30%)/platino-rodio (6%) da 870°C a
1820°C
-
C atmosfere a
vuoto
spinto
tungsteno-renio
(5%)/tungsteno-renio (26%) da 0°C
a 2315°C
Perchè
scegliere una
TERMORESISTENZA:
VANTAGGI:
- alta precisione sul rilevamento del
dato
- cablaggio semplice possibile tramite
semplici fili in rame
- buona stabilità
SVANTAGGI:
- range di temperatura limitato
- sensibile alle vibrazioni
- alimentazione necessaria
- alto costo
Quali sono le principali
tipologie di
TERMORESISTENZA?
Essenzialmente le termoresistenze vengono
classificate a seconda della tipologia di materiale utilizzato per
la loro composizione, che può essere PLATINO
(Pt) o NICHEL (Ni). Tra le due tipologie la
più utilizzata è la prima, ossia PLATINO in quanto, a differenza
del NICHEL, mostra un'eccellente resistenza alla corrosione e una
lunga stabilità nel tempo, oltre al fatto di avere una buon range
di temperatura misurabile, che va dai -200 ai +850°C. L'alternativa
al NICHEL mostra un minor costo a livello di produzione,
ma è meno stabile nel tempo, mostrando una minore precisione
di misura alla alte temperature. Da tener presente anche che le
termoresistenze al NICHEL vantano un minor range di temperatura
misurabile, che va dai -80 ai +260°C.
Le termoresistenze possono essere
configurate in tre distinte varianti,
quali:
- a 2 fili:
utilizzata principalmente dove non è richiesta un'accurata
precisione di misura e su tratti collegamento corti
- a 3 fili:
utilizzata dove viene richiesta una precisione di misura più
accurata e su tratti di collegamento medio-lunghi
- a 4 fili:
utilizzata dove viene richiesta un'alta precisione di
misura
Principalmente le termoresistenze più utilizzate
sono le cosidette PT
100
e le
PT
1000, rispettivamente
"PLATINO 100 ohm e PLATINO 1000
ohm", dove il dato 100 e 1000 ohm è la resistenza misurata della
sonda a 0°C.
Esistono poi anche altre
due tipologie, la
sonda
NTC e la
sonda PTC,
che differenziano l'una dall'altra semplicemente per il modo
di rilevamento della temperatura, in quanto la
NTC
varia la sua resistenza interna
diminuendola, all'aumentare della temperatura;
funzionamento inverso della "sorella"
PTC che
aumenta in proporzione lineare
all'aumento della temperatura
rilevata.
- Quando viente utilizzata la tipologia
"NTC" e quando la
"PTC
":
Solitamente la
NTC è
utilizzata in ambiti di misurazione temperatura interna di
alimenti, fluidi, caldaie, gruppi di refrigerazione
(frighi/condizionatori), mentre la PTC
viene solitamente utilizzata come dispositivo di "sicurezza"
termica, applicata su motori, controllo di sovracorrenti, piccoli
elettrodomestici scaldanti (Phon, tostapane ecc..), e sfrutatta
appunto come invio segnale di interruttore di sicurezza
termica.
Sapendo quindi i vantaggi e svantaggi delle varie
tipologie di sonda, termocoppie o termoresistenze, a contatto o ad
infrarosso, PTC o NTC, si desume che NON
ESISTE una tipologia migliore o
peggiore dell'altra, semplicemente serve capire quale è il
giusto sensore per la lavorazione al quale dovrà essere
applicata.
