Traductor de temperatură cu element sensibil termocuplu

1.1 Elementul sensibil de tip termocuplu.

Termocuplul reprezinta ansamblul a doua conductoare omogene, de natura diferita, denumite termoelectrozi, sudate la unul din capete (sudare calda) care este imersat in mediul cu temperatura ¸ de masurat, la capetele libere, care constituie jonctiunea de referinta sau sudura rece, aflata la temperatura ¸o, aparand o tensiune electromotoare ETC prin efect Seebeck, a carei valoare este data de relatia aproximativa

ETC=KTC(¸-¸o), unde KTC este sensibilitatea termocuplului, dependenta de natura celor 2 termoelectrozi.

Sensibilitatea KTC este de valori reduse – usual intre 0.005 si 0.007 mVºC, nefiind constanta pe domeniul de masurare, deci relatia scrisa anterior este valavila pe intervale mici de timp. De aceea caracteristica statica a termocuplului se stabileste graphic printr-o forma tabelata ce contine tensiunea electromotoare din 10º C in 10º C.

Un termocuplu industrial se compune din 2 termoelectrozi, teaca de protectie, cutie de conexiuni si placa de borne.

1.1.1 Termoelectrozii.

Datorita temperaturii mediului de masurare, am ales ca material de confectionare a termoelectrozilor Cromel-Cropel. Punctul de topire al cromelului este 1430ºC valori ce sunt net superioare lui ¸max=100ºC. Termoelectrozii alesi nu au impuritati, tensiuni mecanice, deformari, si dezvolta o tensiune electromotoare in functie de temperatura de valoare relativ mare, avand in acelasi timp un coeficient de variatie cu temperatura a rezistentei electrice mic ( K(Pt)=0.27•10-3 K-1. De asemenea ele sunt rezistente la coroziune, socuri termicesi mecanice si nu isi schimba in timp temperatura.

Diametrele termoelectrozilor sunt de 0.35 mm, fapt de conduce la atingerea fara probleme a limitei de utilizare maxime de 100ºC.

Forma termocuplului este cea standard, pentru a avea o mai larga utilizare industriala.

1.1.2 Teaca de protectie.

Teaca de protectie are rolul de a feri termoelectrozii de actiunea coroziva a mediului a carui temperatura se masoara, impiedica deteriorarea lor mecanica, asigura o montare corecta si comoda a termocuplului in zona de masurare.

Teaca de protectie aleasa in functie de mediul bazic in care va fi folosit traductorul si tinand cont de temperatura maxima de expunere, este cea de tip Otel-Inox 304 sau 306, cu o dimensiune de 20 mm.

Pentru a face fata la situatia cand presiunea mediului de lucru este superioara presiunii atmosferice, teaca de protectie va fi fixata cu nipluri sudate.