V nadväznosti na jeden starších článkov a to konkrétne Termočlánky a termočlánkové sondy pre meranie teploty kde sme si vysvetlili základné princípy merania teploty pomocou termočlánkových sond, princíp vzniku termoelektrického javu si dnes v skratke dáme základný prehľad najpoužívanejších termočlánkov. V skutočnosti ich je vic, ale popíšeme si tie, ktoré sa najviac používajú.

Termočlánok je zariadenie, ktoré sa používa na meranie teploty. Pozostáva z dvoch rôznych kovových drôtov, ktoré sú spojené do jedného spoja. Keď sa tento spoj zahreje alebo ochladí, tak sa medzi medzi dvoma spojmi dvoch vodičov vytvorí malé napätie, ktoré úmerné materiálu termočlánku.

Teoreticky sa termočlánok môže skladať z akýchkoľvek dvoch rôznych materiálov, ale na zlepšenie linearity, presnosti a teplotnej odozvy sa na výrobu termočlánkov používajú špecifické materiály. Napríklad termočlánok vyrobený z medi/konštantánu je známy ako termočlánok typu T, termočlánky vyrobené zo železa/konštantánu sú známe ako termočlánok typu J a nakoniec najobľúbenejší termočlánok typu K je vyrobený kombináciou hliníka a chrómu. Keď sa skombinuje viacero termočlánkov skonštruovaných z rovnakých materiálov, nazývajú sa termočlánky. Constantan je patentovaný názov pre zliatinu medi a niklu známu aj pod názvom Eureka. Termočlánky sa dajú vyrobiť a upraviť pre mnoho rôznych aplikácií. Môžu byť vyrobené na zvýšenie životnosti, rýchlu odozvu alebo môžu byť vyrobené na meranie veľmi širokého rozsahu teplôt.

Typy termočlánkov

Na základe typu materiálu možno termočlánky rozdeliť do 9 kategórií: typ E, typ J, typ K, typ N, typ T, typ S, typ R, typ B. Toto je iba základný prehľad termočlánkov, ktoré sa bežne používajú.

Typ E

Termočlánok typu E sa používa tam, kde je potrebný silný výstupný signál a vysoká presnosť merania. Termočlánok typu E poskytuje silnejší signál v porovnaní s termočlánkami typu K a J pri teplotnom rozsahu 37,8 °C. Typ E tiež poskytuje väčšiu stabilitu v porovnaní s typom K. Tento typ termočlánku je vhodný na použitie pri teplotách do 900 °C. Tento typ termočlánkov sa môže používať aj vo vákuu alebo pri kryogénnych teplotách.

Typ J

Termočlánok typu J sa skladá zo železa a konštantánu (zliatiny medi a niklu) a tento typ termočlánku je vhodný do vákua, redukčného a inertného prostredia. Keďže je tento termočlánok vyrobený zo železa, neodporúča sa tento termočlánok používať v oxidačných prostrediach. Na dosiahnutie dlhej životnosti tohto typu termočlánku sa odporúča použiť silný železný drôt alebo ochrannú trubicu. Odporúčaná prevádzková teplota tohto typu termočlánku je 760 °C

Typ K

Termočlánok typu K sa vo všeobecnosti skladá z chrómu a hliníka, ale konkrétne chróm je vyrobený z 90 % niklu, 10 % chrómu a hliník je vyrobený z 95 % niklu, 2 % hliníka, 2 % mangánu a 1 % kremíka. Toto sú najbežnejšie materiály potrebné na vytvorenie konštantného termočlánku typu K s citlivosťou 40uV*/C. Termočlánok typu K je veľmi presný, preto sa najčastejšie používa na meranie teploty do 1260 °C. Tento typ termočlánku prekonáva termočlánok typu J vo vysokoteplotnom oxidačnom prostredí vďaka svojmu konštrukčnému materiálu a vysokej presnosti. Pri vysokých teplotách sa odporúča používať keramický materiál.

Typ N

Termočlánok typu N je veľmi nový typ termočlánku, ktorý je vyrobený s cieľom znížiť nevýhody termočlánku typu K. Stabilita tohto termočlánku je veľmi vysoká a teplotný rozsah je veľmi podobný termočlánku typu K. Citlivosť tohto termočlánku je 39 µV/°C, čo je o niečo menej ako citlivosť termočlánku typu K. Tento termočlánok je vyrobený z niklovej spájanej zliatiny a používa sa pre teplotu do 1260 °C. Cena tohoto termočlánku je však o niečo vyššia ako cena termočlánku typu K, alejeho výhodou je, že sa môže sa používať v aplikáciách, kde je potrebná prevádzka pri vysokej teplote.

Typ T

Termočlánok typu T je vyrobený z medi, zliatiny medi a niklu. V tomto prípade ho budete poznať ako zliatinu konštantánu. Tento typ termočlánku je vyrobený na meranie veľmi nízkej kryogénnej teploty a môže sa používať v oxidačnom a redukčnom prostredí. Na zvýšenie jeho životnosti sa odporúča ošetriť ho vrstvou oxidu manganičitého. Tento snímač dokáže merať teplotu v rozsahu (-200 až +200).

Typy S, R a B

Termočlánky typu S, R a B sa väčšinou používajú na vysokoteplotné aplikácie. Tento druh snímača má rozsah teplôt od 600 do 1700 °C. A termočlánok typu B sa skladá prevažne z platiny. Pre tento druh termočlánkov je potrebná izolácia na báze keramiky.