Tabelle valori NT1 di resistenza, valori di Fem, Per termoresistenze e termocoppie 1 Valori di resistenza in Ω, per termoresistenze Ω a 0 C, secondo EN 60751 2 Valori di Fem in mv, per termocoppie, secondo EN60584-1 (IEC 584-1) Temperatura 1 2 C Cu-Cost Tipo T Cu-Cost Tipo U NiCr-Cost Tipo E Fe-Cost Tipo J Fe-Cost Tipo L NiCr-Ni Tipo K NiCrSi-NiSi Tipo N Pt10Th-Pt Tipo S Pt13-Rh-Pt Tipo R Pt30Rh-Pt6Rh Tipo STI 90 EN EN DIN EN EN DIN EN EN EN EN EN IPT 68 60751 60584-1 43710 60584-1 60584-1 43710 60584-1 60584-1 60584-1 60584-1 60584-1 -200 18.52-5.603-5.70-8.825-7.890-8.15-5.891-3.990 39.72-4.648-4.69-7.279-6.500-6.60-4.913-3.336 60.26-3.379-3.40-5.237-4.6333-4.75-3.554-2.407 80.31-1.819-1.85-2.787-2.431-2.51-1.889-1.269 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 119.40 2.036 2.05 3.048 2.585 2.65 2.023 1.340 138.51 4.279 4.25 6.319 5.269 5.37 4.096 2.774 157.33 6.704 6.62 9.789 8.010 8.15 6.138 4.302 175.86 9.288 9.20 13.421 10.779 10.95 8.138 5.913 194.10 12.03 11.98 17.181 13.555 13.75 10.153 7.597 212.05 14.862 14.90 21.036 16.327 16.56 12.209 9.341 229.72 17.819 17.92 24.964 19.090 19.36 14.293 11.136 247.09 20.872 21.00 28.946 21.848 22.16 16.397 12.974 264.18 24.15 32.965 24.610 25.00 18.516 14.846 280.98 27.41 37.005 27.393 27.85 20.644 16.478 297.49 30.80 41.053 30.216 30.75 22.776 18.672 313.71 34.31 45.093 33.102 33.67 24.905 20.613 329.64 49.116 36.071 36.64 27.025 22.566 345.28 53.122 39.132 39.72 29.129 24.527 360.64 57.080 42.281 42.92 31.213 26.491 375.70 61.017 45.494 46.22 33.275 28.455 390.48 64.922 48.715 49.63 35.313 30.416 68.787 51.877 53.14 37.326 32.371 72.603 54.956 39.314 34.319 76.373 57.953 41.276 36.256 60.890 43.211 38.179 63.792 45.119 40.087 66.679 46.995 41.976 69.553 48.838 43.846 50.644 45.694 52.410 47.513 54.138-150 -100-50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800-0.236 0.00 0.299 0.646 1.029 1.441 1.874 2.323 2.786 3.259 3.742 4.233 4.732 5.239 5.753 6.275 6.806 7.345 7.893 8.449 9.014 9.587 10.168 10.757 11.351 11.951 12.554 13.159 13.766 14.373 14.978 15.582 16.182 16.777 17.366 17.947 18.503-0.226 0.00 0.296 0.647 1.041 1.469 1.923 2.401 2.896 3.408 3.933 4.471 5.021 5.583 6.157 6.743 7.340 7.950 8.571 9.205 9.850 10.506 11.173 11.850 12.535 13.228 13.926 14.629 15.334 16.040 16.746 17.451 18.152 18.849 19.540 20.222 20.877 0.00 0.002 0.033 0.092 0.178 0.291 0.431 0.596 0.787 1.002 1.242 1.505 1.792 2.101 2.431 2.782 3.154 3.546 3.957 4.387 4.834 5.299 5.780 6.276 6.786 7.311 7.848 8.397 8.956 9.524 10.099 10.679 11.263 11.848 12.433 13.014 13.591 Campo di temperatura consigliato
Tabelle classi NT2 di tolleranza per termoresistenze e termocoppie Classi di tolleranza per termocoppie (giunto di riferimento a 0 C) (Emendamento IEC 854-2 1982) Classi di tolleranza per termometri a resistenza secondo EN 60751 Tipo Limiti e Tolleranze Special (Classe 1) Standard (Classe 2) Temperatura Tolleranza Limiti di temperatura -40... +125 C -40... +133 C Classe Classe T Valore di tolleranza ± 0.5 C ± 1 C Limiti di temperatura +125... +350 C +133... +350 C -40... +375 C -40... +333 C C -200-100 0 100 ± C ± Ω ± C ± Ω 0.55 0.24 1.3 0.56 0.35 0.14 0.8 0.32 0.15 0.06 0.3 0.12 0.35 0.13 0.8 0.80 E J Valore di tolleranza ± 1.5 C ± 2.5 C Limiti di temperatura +375... +800 C +333... +900 C -40... +375 C -40... +333 C Valore di tolleranza ± 1.5 C ± 2.5 C Limiti di temperatura +375... +750 C +333... +750 C 200 300 400 500 600 650 700 0.55 0.20 1.3 0.48 0.75 0.27 1.8 0.64 0.95 0.33 2.3 0.79 1.15 0.38 2.8 0.93 1.35 0.43 3.3 1.06 1.45 0.46 3.6 1.13 3.8 1.17 Limiti di temperatura -40... +375 C -40... +333 C 800 850 4.3 1.28 4.6 1.34 K o N R o S Valore di tolleranza ± 1.5 C ± 2.5 C Limiti di temperatura +375... +1000 C +333... +1200 C Limiti di temperatura 0... +1100 C 0... +600 C Valore di tolleranza ± 1 C ± 1.5 C Limiti di temperatura +1100... +1600 C +600... +1600 C Valore di tolleranza ±[1+0.003*(t -1100)] C ± 0.0025*[ t ] 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 C 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Classe ( C) Classe ( ) Classe ( C) Classe ( ) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Limiti di temperatura +600... +1700 C Valore di tolleranza ±0.0025*[ t ] -200-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800
Caratteristiche NT3 tecniche termometri elettrici I sensori di temperatura più usati nelle applicazioni industriali sono: Termometri a resistenza, termoresistenze Termometri a coppia termoelettrica, termocoppie Termoresistenze Sono realizzate con filo metallico avvolto su un supporto isolante. Variano la loro resistenza al variare della temperatura. Per le caratteristiche: di elevata resistività, di ottima stabilità nel tempo nei confronti della temperatura ed una grande riproducibilità, il platino è il filo più utilizzato nella quasi totalità delle applicazioni. Le termoresistenze più diffuse sono le Ω @ 0 C con una variazione di circa 0.385Ω/ C. Nelle NOTE TECNICHE NT2 sono riportate le tabelle di conversione */ C e le classi di tolleranza. Le tecniche costruttive più note sono: Ceramica, 750 C max. Il filo spiralato è incapsulato e cementato in un involucro di allumina Filo di platino spiralato Involucro di allumina Terminali Vetro, 550 C max. Il filo è avvolto su un supporto di vetro e rivestito di vetro. Film sottile, 250 C max. Il platino è diffuso su una piastrina in ceramina. Collegamento delle termoresistenze secondo IEC 751 Tecnica 2 fili, poco usata perchè introduce degli errori di misura Tecnica 3 fili, La più diffusa per applicazioni industriali Filo di platino Involucro in vetro Diffusione platino ianco ianco Terminali Piastrina ceramica supporto in vetro Terminali Tecnica 4 fili, ultilizzata per misure di grande precisione Nel caso si voglia utilizzare ugualmente la tecnica a 2 fili viene riportato il grafico dell errore di misura Linea in funzione della sezione della lunghezza del conduttore impiegato Errore ( C) 3 4 Sezioni (mm 2 ) 3 2 1 0 ianco ianco 0.8 1 1.5 2.5 10 20 30 40 50 60 70 Lunghezza dei collegamenti (m) RL RL Linea = RL = RL 3 Termocoppie Sono formate dalla giunzione di 2 fili metallici di materiale diverso (,,). Per l effetto termoelettrico si genera una forza elettromotrice fem proporzionale alla differenza tra la temperatura del giunto caldo (di misura) e quella del giunto freddo (di riferimento). Giunto caldo Tc Giunto freddo Tf fem = (Tc - Tf) Caratteristiche di impiego delle termocoppie Tipo Campo temp. raccomandato fem µv/ C T - U -200...200 C 10...60 Stabilità e riproducibilità Eccellente -200 +200 Scadente sopra 300 tmosfera Ossidante sopra 0 C Limiti d impiego Fragilità e ossidazione ad alta temperatura E -200...400 C 25...80 uona fino a 400 C Limitata sopra Ossidante Fenomeni di isteresi Ossidante e Scarsa omogeneità J - L 0...600 C 50...64 uona fino a 600 C limitatamente riducente Fragilità K -50...1100 C 15...40 uona sotto 400 C Limitata sopra Ossidante Ossidazione del cromo in atmosfera scarsamente ossidante. Fragilità N 0...1100 30...40 uona in tutto il campo Ossidante Non conosciuta perchè nuova S - R 0...1500 C 10...13 Eccellente sotto 1200 C uona sopra Ossidante e vuoto Sensibile alla contaminazione da vapori metallici, carbonio, zolfo, fosforo 500...1700 9...11,5 Eccellente sotto 1500 C uona sopra Nelle più svariate applicazioni industriali il circuito di misura si presenta: Tc = 300 C Giunto caldo Tc Ti = 50 C Termocoppia fem 1 = (Tc - Ti) Giunto intermedio Cavo di estensione fem 2 = (Ti - Tf) Giunto freddo Tf = 25 C 300 Strumento di misura fem 3 = Tf Termometro morsetto per la compensazione del giunto freddo Pertanto: fem (tot) fem 1 + fem 2 + fem 3 fem 250 + fem 25 + fem 25 = fem 300 Il collegamento tra il giunto intermedio e il giunto freddo deve essere realizzato con cavo di estensione (compensato) che deve generare la stessa fem della termocoppia nel punto di collegamento (max 80 C). ttenzione: nel collegamento del cavo di estensione è necessario rispettare le polarità, diversamente si commette un errore importante: Es.: fem 250 - fem 25 + fem 25 = fem 250 (errore 50 C)
NT4 Caratteristiche del giunto caldo e caratteristiche costruttive Caratteristiche del giunto caldo ISOLTO per misure entro fluidi Confronto tra termoresistenze e termocoppie Tipo di misura Campo di temperatura raccomandato Precisione/tolleranza Stabilità nel tempo Ottima uona Riproducibilità Ottima uona Ripetibilità Ottima uona Velocità di risposta (a parità di dimensione) Media lta Robustezza meccanica Costo termoelemento Costo strumento misura Collegamento MSS ESPOSTO per misure ad alta velocità di risposta Termoresistenza ssoluta corrente costante, Ω/ C -200 750 C Ottima (1.8 C @300 C) uona, sensibile alle vibrazioni se con costruzione non adeguata asso filo sottile Medio ceramico lto vetro Medio Cavetto tripolare in rame (basso costo) Termocoppia utogenerante differenziale, µv/ C -200 1700 C secondo il tipo uona (2.5 C @300 C) Elevata salvo che per guaine ceramiche sensibili agli urti/vibrazioni e shock termici Montaggio verticale asso fina a 1000 C lto oltre 1000 C lto (con compensazione temperatura giunto freddo incorporato Cavo compensato (alto costo e rispetto delle polarità) Caratteristiche costruttive Vi sono 2 macrocategorie di termometri elettrici inguainati: Con isolamento standard in ceramica o fibra di vetro Con isolamento in ossido minerale (MgO) STNDRD Isolatori ceramici IN OSSIDO MINERLE Termocoppia Guaina di protezione Termoresistenza Polvere di MgO compressa Caratteristice delle sonde con isolamento in MgO Utilizzano cavi ad isolamento minerale che sono costituiti da conduttori inseriti in una guaina metallica continua non saldata, isolati fra loro e della guaina stessa con isolante minerale (ossido di magnesio purissimo) molto compresso. Questa tecnica di frabbricazione garantisce la stabilità nel tempo delle caratteristiche nelle più avverse condizioni di corrosione e temperatura. Diametri guaine da 0.5 a 12.7 ltissima velocità di risposta Ottima robustezza agli urti e alle vibrazioni. Elevata flessibilità e semplicità d impiego Piegabilità della guaina Sono particolarmente adatte per rilievi in aria, gas oli ed acqua, grazie all assenza di saldature sulla guaina, che le rende impermeabili Criteri guida per la scelta del materiale della guaina di protezione Materiale guaina Tipo di atmosfera Commenti llumina Sinterizzata (l2 O3) Ossidante > 0.5% 02 Riducente CO, CO2, H2 Vuoto > 10-1 Tor Inerte He, r cciaio inossidabile 950 C 110 C 1000 C 1100 C 600 C max con Zolfo Inconel 600 1100 C 1100 C 1000 C 1100 C 600 C max con Zolfo + Riduc. 800 C max con Zolfo + Ossidante 1600 C 1600 C 1600 C 1600 C Richiede un supporto con installazione orizzontale Soggetta a schok termici Carburo di silicio (SiC) 1650 C 1650 C 1650 C 1650 C Richiede punto Rugiada > 0 C Permeabile ai gas Tipi di terminazione più diffuse Con testa di connessione Con cavo di collegamento
NT5 Esempi di montaggio D1 L > 15 D1 120 D2 D1 Esempi di montaggio di sonde diritte con fissaggio a vite o a saldare in serbatoi o tubazioni Raccomandazioni per il montaggio di una sonda tipica La parte sensibile della sonda (punta) deve essere posta il più vicino possibile alla zona da misurare. È importante assicurare un buon contatto termico tra la sonda e il mezzo nel quale si effettua il rilievo. Inoltre al fine di eliminare l errore, dovuto alla propagazione del calore dalla punta verso l estremità, sarà bene attenersi alle indicazioni riportate. Tipo di applicazione ad insezione diretta Con inserto intercambiabile L > 10 D1 120 D1 = ø sonda D2 = ø foro = D1 + 0.1mm Curva di distribuzione della temperatura
NT6 Codifica colori Cavi Codifica internazionale dei colori per cavi di estensione per termocoppie Tipo di termocoppia Fe J NSI MC 96.1 Internazionale IEC 584-3 Internazionale IEC 584-3 Sic. intrinseca S 1843 DIN 43710 JIS C1610-1981 NFE-18001 Note sull impiego del materiale dei conduttori Riducente,Vuoto,Inerte Utlilizzo limitato in ambiente ossidante ad alta temperatura Non raccomandato per alte temperature K Ni-Cr Ni-l T Cu E Ni-Cr Ossidante ed inerte Utilizzo limitato in presenza di atmosfera riducente vuoto mpio campo di temperature, Calibrazione molto diffusa Leggermente ossidante tmosfera riducente, Vuoto o Inerte uon comportamento in presenza di umidità - assa temperatura ed applicazioni criogeniche Ossidante o Inerte Utilizzi limitato in ambiente riducente o vuoto Presenta il più elevato valore di EMF per grado N Ni-Cr-Si Ni-Si-Mg lternativa alla tipo K Più stabile alle alte temperature R S Pt 13% Rh Pt Pt 10% Rh Pt Ossidante o inerte Da non inserire in tubi metallici Prestare attenzione al pericolo di comtaminazione lte temperature U Cu Cavo di estensione per TC tipo R ed S Conosciuto anche con la sigla RX ed SX Pt 30% Rh Pt 6% Rh Ossidante o inerte Da non inserire in tubi metallici Prestare attenzione al pericolo di comtaminazione - lte temperature Utilizzo diffuso nell industria del vetro