Temperatura e termografia · Sonde di processo
Termocoppia e Pt100: qual è la differenza
Le termocoppie e Pt100 sono i due grandi tipi di sensore che stanno dentro quasi tutti i termometri a contatto e le sonde di processo industriali. La termocoppia sfrutta l’effetto termoelettrico: unendo due metalli diversi, alla loro giunzione nasce una piccola tensione che dipende dalla temperatura; è robusta, economica e copre campi di misura molto ampi, ma richiede la compensazione del giunto freddo. La Pt100 sfrutta invece la variazione di resistenza del platino con la temperatura, in modo noto e molto ripetibile: è più precisa e stabile, ma su un campo più limitato. Questa pagina spiega i due principi, i tipi e le classi, e come scegliere tra termocoppie e Pt100 per una sonda di processo.
Le termocoppie e Pt100 sono i due grandi tipi di sensore che stanno dentro quasi tutti i termometri a contatto e le sonde di processo industriali. Capirne la differenza è la chiave per scegliere il sensore giusto: la termocoppia è robusta ed economica e copre temperature elevate, la Pt100 è più precisa e stabile ma per campi più contenuti. La scelta tra i due determina precisione, campo di misura e costo di un sistema di misura di temperatura.
Questa pagina spiega i due principi fisici, l’effetto termoelettrico della termocoppia e la variazione di resistenza della Pt100, i tipi e le classi disponibili e come si sceglie una sonda di processo. È rivolta a chi progetta o integra misure di temperatura in impianti e macchine.
Due principi diversi
La termocoppia sfrutta l’effetto termoelettrico: unendo due metalli diversi, alla loro giunzione nasce una piccola tensione che dipende dalla temperatura. Misurando questa tensione si risale alla temperatura del giunto. È un sensore semplice, robusto, capace di misurare temperature molto elevate, ma la tensione in gioco è minuscola e richiede una gestione attenta.
La Pt100 sfrutta invece la variazione di resistenza elettrica del platino con la temperatura: la sua resistenza cambia in modo noto e molto ripetibile, e misurandola si ricava la temperatura. È più precisa e stabile nel tempo della termocoppia, ideale dove serve accuratezza, ma copre un campo di temperatura più ristretto e costa di più.
Vuoi un aiuto nella scelta del prodotto ?
La termocoppia in dettaglio
Esistono diversi tipi di termocoppia, indicati con una lettera, ciascuno con una coppia di metalli diversa e quindi un campo di temperatura e una sensibilità propri. Alcuni tipi coprono le alte temperature dei forni e delle fiamme, altri sono ottimizzati per campi più bassi o per ambienti aggressivi. Scegliere il tipo giusto per l’intervallo di temperatura e l’ambiente è il primo passo.
Il giunto freddo
Un aspetto peculiare della termocoppia è che misura la differenza di temperatura tra il giunto di misura e il punto in cui si collega allo strumento, detto giunto freddo. Per ottenere la temperatura assoluta, lo strumento deve conoscere e compensare la temperatura del giunto freddo, cosa che fa in automatico. È il motivo per cui i cavi di prolunga delle termocoppie devono essere dello stesso tipo del sensore: un cavo sbagliato introduce un errore proprio in questo punto.
La Pt100 e le classi
La Pt100 si distingue per classi di precisione, che definiscono quanto stretta è la tolleranza sulla misura: le classi più fini sono richieste in laboratorio e nel collaudo, quelle più larghe bastano nel controllo di processo. Il collegamento, inoltre, può essere a due, tre o quattro fili: più fili si usano, più si elimina l’errore dovuto alla resistenza dei cavi di collegamento, importante nelle misure precise e a distanza.
Scegliere tra i due
La scelta segue poche regole. Per temperature molto elevate, per robustezza e basso costo, o dove serve una risposta rapida, si sceglie la termocoppia. Per la massima precisione e stabilità nel tempo, in campi di temperatura moderati, si sceglie la Pt100. Molte applicazioni industriali usano l’una o l’altra proprio in base a questo compromesso tra precisione, campo e costo.
| Aspetto | Termocoppia | Pt100 |
|---|---|---|
| Principio | Effetto termoelettrico | Variazione di resistenza |
| Campo | Molto ampio, alte temperature | Più ristretto |
| Precisione | Buona | Elevata e stabile |
| Costo | Basso | Maggiore |
Questi sensori sono il cuore dei Termometri a contatto e sonde intercambiabili, e la loro esattezza si verifica con i Calibratori e strumenti di riferimento. Fanno parte della categoria Temperatura e termografia.
La sonda di processo
Nell’industria il sensore è racchiuso in una sonda di processo, progettata per resistere all’ambiente in cui lavora: pressione, corrosione, vibrazioni, contatto con il prodotto. La guaina, il pozzetto termometrico che la protegge, gli attacchi al processo e i materiali si scelgono in funzione dell’impianto. La qualità della misura dipende anche da come la sonda è installata: un pozzetto troppo massiccio rallenta la risposta, una posizione sbagliata legge una temperatura non rappresentativa del processo.
Domande frequenti
La termocoppia sfrutta l’effetto termoelettrico ed è robusta, economica e capace di misurare temperature molto elevate; la Pt100 sfrutta la variazione di resistenza del platino ed è più precisa e stabile nel tempo, ma copre un campo più ristretto e costa di più.
È il punto in cui la termocoppia si collega allo strumento: la termocoppia misura la differenza di temperatura tra il giunto di misura e quello freddo, quindi lo strumento deve conoscere e compensare la temperatura del giunto freddo per dare il valore assoluto. Per questo i cavi di prolunga devono essere dello stesso tipo del sensore.
A eliminare l’errore dovuto alla resistenza dei cavi di collegamento: più fili si usano, più si compensa questo contributo, importante nelle misure precise e quando la sonda è collegata a distanza. Il collegamento a due fili è il più semplice ma il meno accurato.
Per temperature molto elevate, robustezza, basso costo o risposta rapida si sceglie la termocoppia; per la massima precisione e stabilità nel tempo, in campi di temperatura moderati, si sceglie la Pt100. È un compromesso tra precisione, campo di misura e costo.
Maggiori informazioni e contatti
Partner divisione sistemi e integrazione sensori : www.roder.it
Partner divisione visione artificiale : www.rodervision.com
Maggiori informazioni su INNOVACHECK : chi siamo
Contatto per informazioni generali : info@roder.it
Contatto per informazioni su questi prodotti : info@innovacheck.com
Visita la pagina Linkedin
Le informazioni contenute in questa pagina web sono fornite a scopo puramente informativo. Pur essendo state elaborate con la massima cura, non costituiscono un’offerta contrattuale né un impegno vincolante per la fornitura. Possono contenere errori di trascrizione, traduzione o refusi. Per informazioni precise e aggiornate, si invita a contattare direttamente la nostra azienda.
Devi effettuare l'accesso per postare un commento.