Il cavo di compensazione della termocoppia è un componente chiave che collega termocoppie e strumenti di misura. La sua funzione principale è estendere l'estremità fredda della termocoppia a un ambiente a temperatura stabile e compensare gli errori di misurazione causati dalle variazioni di temperatura all'estremità fredda. La selezione corretta è la base per garantire l'accuratezza, l'affidabilità e la stabilità dell'intero sistema di misurazione della temperatura. Una selezione impropria può introdurre ulteriori errori e persino portare a errori di misurazione. Quella che segue è una guida alla selezione basata sugli elementi fondamentali.
1. Corrispondenza dei numeri di divisione: il primo principio di selezione
La scelta dei fili di compensazione deve corrispondere esattamente ai segni di scala delle termocoppie collegate. Questo è il punto più fondamentale e facilmente trascurato. I segni di calibrazione comuni delle termocoppie come il tipo K-, il tipo S- ecc. hanno modelli di filo di compensazione corrispondenti (di solito iniziano con la lettera C, come K, SC, ecc.). Le termocoppie con diversi segni di divisione hanno caratteristiche termoelettriche (la relazione tra potenziale termoelettrico e temperatura) molto diverse. Utilizzare cavi di compensazione non corrispondenti equivale a introdurre nel circuito materiali termoelettrici nuovi e errati, con conseguenti deviazioni sistemiche irreparabili. Pertanto, prima dell'approvvigionamento e della costruzione, è necessario verificare l'esatto numero di divisione della termocoppia.
2. Selezione del livello di precisione: secondo necessità
I cavi di compensazione sono generalmente suddivisi in grado di precisione (solitamente etichettato come "grado") e grado ordinario in base alle loro caratteristiche termoelettriche. I fili di precisione hanno tolleranze più piccole e sono adatti per laboratori, tarature metrologiche o punti critici di controllo dei processi che richiedono un'elevata precisione di misurazione. Il livello ordinario può soddisfare le esigenze di monitoraggio di routine della maggior parte dei processi industriali. Durante la selezione, è necessario effettuare un bilancio in base ai requisiti di precisione complessivi del sistema di misurazione, all'importanza del controllo del processo e al budget dei costi. Nella trasmissione a lunga-distanza o in situazioni sensibili a piccole differenze di temperatura, si consiglia di dare priorità all'uso di prodotti di precisione per ridurre gli errori cumulativi.
3. Considerazioni ambientali: determinare la struttura e la guaina del filo
L'ambiente di lavoro dei cavi di compensazione influisce direttamente sulla loro durata e sulla qualità del segnale, inoltre la struttura del nucleo e il materiale della guaina esterna del conduttore devono essere selezionati in base alla situazione reale.
Intervallo di temperatura: il filo di compensazione stesso ha un intervallo di temperatura di lavoro consentito, che solitamente è suddiviso in uso resistente al calore- (come da -40 gradi a +200 gradi e superiore) e uso generale (come da -20 gradi a +70 gradi). È necessario garantire che la temperatura ambiente lungo il percorso di posa del cavo (specialmente vicino alla fonte di calore) rientri nell'intervallo nominale, altrimenti lo strato isolante invecchierà rapidamente e le caratteristiche termoelettriche si sposteranno.
Ambiente meccanico e chimico: per situazioni che richiedono movimenti e piegature frequenti (come il collegamento di dispositivi mobili), è necessario selezionare conduttori a trefoli sottili multifilari per una migliore flessibilità. In ambienti in cui potrebbero essere presenti macchie di olio, umidità, gas chimicamente corrosivi o necessità di installazione esterna, è necessario selezionare materiali di guaina con caratteristiche corrispondenti, come resistenza all'olio, ritardante di fiamma, impermeabilità e resistenza ai raggi UV (per PVC secco, fluoroplastica e altri materiali di guaina, devono essere selezionati in base alle loro caratteristiche), per fornire protezione fisica e chimica. Requisiti di schermatura: nei siti industriali con forti interferenze elettromagnetiche (come in prossimità di convertitori di frequenza e motori ad alta-potenza), per sopprimere le interferenze di modo comune e garantire la qualità di trasmissione di segnali termoelettrici deboli, è necessario selezionare cavi di compensazione con strati di schermatura intrecciati metallici e lo strato di schermatura deve essere ben messo a terra all'estremità dello strumento.
4. Lunghezza e diametro del filo: riducono l'attenuazione del segnale e la caduta di pressione
La resistenza di un filo aumenta con la lunghezza e un'eccessiva resistenza del circuito può avere un leggero impatto sulla misurazione di alcuni strumenti, in particolare degli strumenti a bobina mobile vecchio stile. Con la premessa di rispettare la distanza di cablaggio, la lunghezza del cavo non dovrebbe essere eccessiva e dovrebbe esserci un margine adeguato per evitare tirature. Di solito ci sono specifiche standard per il diametro del filo. Quando si trasmette su lunghe distanze (ad esempio oltre 50 metri), si può prendere in considerazione la scelta di prodotti con diametri di filo leggermente più grandi per ridurre la resistenza della linea. In sintesi, la selezione dei cavi di compensazione della termocoppia è un processo di abbinamento sistematico. I passaggi corretti dovrebbero essere: innanzitutto, bloccare il numero di indice della termocoppia, quindi selezionare il livello in base ai requisiti di precisione della misurazione, determinare la struttura del filo e il tipo di guaina in base all'ambiente di posa effettivo e infine confermare la lunghezza e il diametro del filo in base alla distanza di trasmissione. Solo seguendo questo processo è possibile costruire un circuito di misurazione della temperatura preciso, stabile e durevole.
