2025-08-05
En el terreny de la instrumentació industrial, pocs dispositius han estat la prova del tempstermoparells. Aquests sensors compactes i robustos s’han convertit en l’eix vertebrador de la mesura de la temperatura a infinitat d’indústries, des de la fabricació d’acer fins a l’enginyeria aeroespacial. Però, què els fa exactament tan insubstituïbles? Aquesta guia en profunditat explorarà la ciència que hi ha darrere dels termoparells, les seves aplicacions diverses, els paràmetres de rendiment crític i abordarà preguntes comunes, revelant-se per què segueixen sent l’elecció per a un seguiment precís de la temperatura en els entorns més durs.
Principi de treball
Al nucli, els termoparells funcionen amb l'efecte Seebeck: un fenomen descobert el 1821 on dos metalls diferents es van unir a dues juntes generen una tensió proporcional a la diferència de temperatura entre ells. Quan una unió (la "unió calenta") s'exposa a la temperatura que es mesura i l'altra (la "unió en fred") es manté a una temperatura de referència coneguda, la tensió resultant es pot convertir en una lectura de temperatura precisa.
Aquest disseny senzill però brillant elimina la necessitat de fonts de potència externes, fent que els termoparells siguin inherentment fiables en llocs remots o perillosos. A diferència dels sensors basats en la resistència (RTD), la seva durabilitat en condicions extremes prové de peces mòbils mínimes i construccions robustes.
Avantatges clau
La popularitat perdurable dels termoparells deriva de cinc avantatges crítics:
Paràmetre
|
Tipus K
|
Tipus J
|
Tipus T
|
Tipus R
|
Rang de temperatura
|
-200 ° C a 1.372 ° C
|
-40 ° C a 750 ° C
|
-270 ° C a 370 ° C
|
De 0 ° C a 1.768 ° C
|
Precisió
|
± 1,5 ° C o ± 0,4% de la lectura (el que sigui més gran)
|
± 2,2 ° C o ± 0,75% de la lectura
|
± 0,5 ° C (-40 ° C a 125 ° C); ± 1,0 ° C (125 ° C a 370 ° C)
|
± 1,0 ° C (0 ° C a 600 ° C); ± 0,5% (600 ° C a 1.768 ° C)
|
Temps de resposta (T90)
|
<1 segon (unió exposada)
|
<0,5 segons (unió exposada)
|
<0,3 segons (unió exposada)
|
<2 segons (Seated)
|
Material de beina
|
316 acer inoxidable
|
Inconel 600
|
304 acer inoxidable
|
Ceràmic
|
Diàmetre de la beina
|
De 0,5 mm a 8mm
|
De 0,5 mm a 8mm
|
0,25 mm a 6mm
|
De 3mm a 12mm
|
Longitud del cable
|
Personalitzable (0,5 m a 50m)
|
Personalitzable (0,5 m a 50m)
|
Personalitzable (0,5 m a 30m)
|
Personalitzable (de 0,5 m a 20 m)
|
Tipus de connector
|
Miniatura (SMPW), Standard (MPJ)
|
Miniatura (SMPW), Standard (MPJ)
|
Miniatura (SMPW)
|
Ceràmica de temperatura alta
|
P: Com puc calibrar un termopar i amb quina freqüència es necessita?
R: La calibració consisteix en comparar la sortida del termopar amb una temperatura de referència coneguda (utilitzant un bany de calibració o un forn). Per a aplicacions crítiques com la fabricació farmacèutica, la calibració s’ha de produir cada 6 mesos. En entorns menys exigents (per exemple, HVAC), la calibració anual és suficient. La majoria dels termoparells industrials mantenen la precisió dins de les especificacions durant 1-3 anys amb un ús normal, però les condicions dures poden requerir controls més freqüents. Seguiu sempre les directrius ISO 9001 per a la documentació de calibració.
P: Què causa la deriva de termopar i com es pot prevenir?
R: Drift - pèrdua gradual de precisió - Resultats de tres factors principals: 1) canvis metal·lúrgics en els cables de termopar a causa de l’exposició prolongada a temperatures altes; 2) contaminació de gasos o líquids que reaccionen amb la unió; 3) Estrès mecànic per vibració o ciclisme tèrmic. Les mesures de prevenció inclouen: seleccionar el tipus de termopar correcte per a l’interval de temperatures, utilitzar beines protectores en entorns corrosius, fixar cables per minimitzar el moviment i substituir els sensors abans que la seva vida útil esperada caduca (normalment el 80% de la vida útil valorada per a processos crítics).