termoresistenze

Scopri le principali differenze tra  termoresistenze (RTD) e termocoppie per scegliere in maniera consapevole la soluzione più adatta alla tua applicazione

Termoresistenze (RTD) e termocoppie sono entrambi sensori di temperatura che possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni – il loro design e la loro versatilità, tuttavia, sono completamente diversi. Ognuna di queste tecnologie ha i suoi vantaggi e svantaggi, che le rendono adatte o inadatte a determinati processi e applicazioni.

Le termoresistenze o RTD (dall’inglese Resistance Temperature Detector)

Il termometro a resistenza é generalmente costituito da un elemento metallico filiforme avvolto o poggiato su di un supporto isolante (framework), il tutto contenuto in una guaina di protezione dell’elemento sensibile. Il principio di funzionamento delle termoresistenze, o termometri metallici a resistenza, si fonda sulla variazione della resistenza elettrica del metallo contenuto all’interno del sensore al variare della temperatura alla quale è sottoposto il sensore stesso. Per i metalli esiste una relazione lineare che lega resistività e temperatura. I metalli maggiormente impiegati nella fabbricazione di questi trasduttori sono il Platino (la sigla chimica è Pt) e il Nichel (la sigla chimica è Ni). Infatti questi due metalli possiedono ottime proprietà che rendono favorevole l’applicazione nel campo dei rilievi termici: hanno un’elevata resistività e sono molto stabili. I termometri metallici a resistenza sono identificati mediante la sigla del metallo contenuto in essi: se si utilizza il Platino la designazione è Pt, se si utilizza il Nichel la designazione è Ni. La sigla è normalmente seguita dal valore della resistenza nominale alla temperatura di riferimento (0 °C).

Le termocoppie

La termocoppia è un trasduttore di temperatura il cui funzionamento è basato sull’effetto Seebeck ( un effetto termoelettrico per cui, in un circuito costituito da conduttori metallici o semiconduttori, una differenza di temperatura genera elettricità).
Essa è costituita da due conduttori di materiale ben noto che si uniscono in un punto detto “giunto caldo” in prossimità del quale va effettuata la misura di temperatura. Gli altri due estremi sono collegati ad una morsettiera detta “giunto freddo”, la quale è connessa allo strumento di misura o in modo diretto o mediante prolunga. È importante conoscere la temperatura del giunto freddo ai fini della misura (compensazione): infatti se in prossimità del giunto caldo si rilevasse una temperatura di 11 °C, mentre il giunto freddo si trova alla temperatura di 20 °C, allora la temperatura effettiva alla quale si trova il giunto caldo è di 31 °C. Questa compensazione non avrebbe senso se il giunto freddo fosse mantenuto alla temperatura di 0 °C.

Le termocoppie sono disponibili in diverse combinazioni di metalli e tarature in base alle diverse applicazioni. Le tre tarature più comuni sono K, T e J, K, di cui il tipo K è il più diffuso grazie al suo ampio intervallo di temperature di misura ed il suo basso costo. Il tipo K ha un conduttore positivo Nichel-Cromo ed un conduttore negativo Nichel-Alluminio. Vi sono calibrazioni ad alte temperature R, S, B, G, C e D che offrono prestazioni fino a 2320 °C. Sono costituiti da metalli preziosi (platino/rodio e Tungsteno/renio).

Pregi e difetti. Termoresistenze e termocoppie a confronto.

Il vantaggio principale delle termocoppie è il loro intervallo di misurazione: la maggior parte delle termoresistenze si limita a misurare temperature fino a 400-500 ° C, mentre le termocoppie possono essere utilizzate per misurare temperature fino a 1800 °C, il che le rende adatte per un’ampia gamma di applicazioni.

Le termoresistenze offrono la massima precisione e possono essere la soluzione migliore quando è richiesta una precisione di misurazione della temperatura compresa tra ± 0,05 e ± 0,1 ° C. Le termocoppie in confronto, hanno una precisione ridotta, intorno a ± 0,2 a ± 0,5 ° C.

Un altro elemento da considerare è la sensibilità: una termoresistenza è progettata per essere più resistente e per reagire più rapidamente ai cambiamenti di temperatura rispetto alle termocoppie.

Anche la dimensione è un fattore importante da considerare: le termoresistenze sono relativamente grandi rispetto alle termocoppie.

Per quanto riguarda il costo,  le termocoppie sono generalmente più economiche rispetto alle termoresistenze. Tuttavia, le termocoppie richiedono calibrazioni regolari e ciò va tenuto in considerazione nella valutazione dei costi a lungo termine.


L’offerta di ELLAB

ELLAB offre soluzioni di convalida complete; i sensori costituiscono solo una piccola parte di tutta la strumentazione di misura. Numerosi studi hanno dimostrato che l’acquisto di sistemi calblati potrebbe essere inizialmente una scelta conveniente dal punto di vista economico. Si ottiene però un risparmio sui costi complessivi attraverso l’utilizzo dei sistemi wireless (TrackSense ed E-Val Pro), che sono più veloci da installare e da utilizzare. Ellab ha inoltre sviluppato una soluzione ibrida unica, in cui un sensore a termocoppia è collegato al datalogger wireless TrackSense Pro. Questa soluzione consente un’ampia gamma di alternative per applicazioni come la liofilizzazione e la pastorizzazione UHT / HTST.

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