In merito al monitoraggio e controllo dei processi industriali, la misurazione della temperatura è un parametro critico. Le termocoppie sono tra i sensori di temperatura maggiormente utilizzati grazie alla loro affidabilità, velocità di risposta e resistenza in ambienti estremi. Sono impiegate in numerosi settori, dall’industria alimentare alla metallurgia, e rappresentano una soluzione efficace per ottenere dati precisi anche in condizioni operative complesse. Facciamo chiarezza: ecco le cose da sapere.
Cosa sono le termocoppie
Le termocoppie sono dispositivi di misura della temperatura basati sul principio dell’effetto termoelettrico, o effetto Seebeck. Tale fenomeno si verifica quando due conduttori metallici diversi vengono uniti in un punto (giunzione calda): se le estremità libere (giunzione fredda) sono a una temperatura diversa, si genera una tensione elettrica proporzionale al gradiente termico.
Per proteggere le termocoppie da agenti corrosivi, vibrazioni o alte pressioni, vengono spesso inserite all’interno di pozzetti termometrici, che fungono da barriera meccanica e termica. Questi pozzetti, realizzati in materiali resistenti come acciaio inox o leghe speciali, consentono di sostituire il sensore senza interrompere il processo produttivo, garantendo al contempo l’integrità del sistema.
Esistono diverse tipologie di termocoppie, classificate in base ai materiali impiegati: tra le più comuni troviamo le termocoppie di tipo K, J, T ed E, ciascuna delle quali con caratteristiche specifiche in termini di intervallo di temperatura, stabilità e precisione. La scelta del tipo dipende dal contesto applicativo e dalla compatibilità con l’ambiente operativo.
Come funzionano le termocoppie?
Il funzionamento delle termocoppie si basa sull’acquisizione della tensione elettrica generata tra la giunzione calda e quella fredda, come anticipato. Questa tensione, di pochi millivolt, viene misurata da strumenti elettronici che la convertono in un valore di temperatura tramite apposite tabelle di riferimento calibrate per ciascun tipo di termocoppia.
L’accuratezza della misurazione dipende da vari fattori:
- la qualità dei materiali;
- la lunghezza dei conduttori;
- la stabilità termica;
- l’isolamento elettrico.
Oltre a ciò, si dovrebbe compensare la temperatura della giunzione fredda (cold junction compensation), generalmente effettuata attraverso sensori integrati o elettronica dedicata.
Attraverso la loro robustezza, economicità e semplicità d’uso, le termocoppie continuano a essere una scelta affidabile per la misurazione della temperatura nei sistemi industriali, contribuendo al controllo di qualità, alla sicurezza e all’efficienza dei processi.
