Het thermokoppel type J is een van de meest gebruikte thermokoppels, vanwege het algemene gebruik en de lage prijs. Wat zijn hun voor- en nadelen? Voor welke toepassingen functioneren ze het best? Waarin verschilt het van het even populaire thermokoppel type K?
Het principe van de thermokoppel is dat wanneer twee verschillende geleiders of halfgeleiders A en B een gesloten circuit vormen en hun twee uiteinden met elkaar zijn verbonden, er een potentiaal verschil wordt gegenereerd zolang de temperatuur bij de twee uiteinden verschillend is. De metende zijde wordt de warme las en de instrumentenzijde wordt de koude las genoemd. De richting en sterkte van het potentiaalverschil zijn gerelateerd aan het materiaal van de geleiders en het temperatuurverschil bij de twee lassen. Dit fenomeen wordt het thermo-elektrisch effect genoemd en een circuit dat bestaat uit twee verschillende geleiders wordt een thermokoppel genoemd.
Bij thermokoppel type J bestaat de positieve geleider uit ijzer (Fe) en de negatieve geleider uit een mengsel van koper (Cu) (55%) en nikkel (ni) (45%), een legering die konstantaan (CuNi) wordt genoemd.
Thermokoppel type J sensoren zijn geschikt voor een breed temperatuurbereik van -40°C tot 750°C. De bovengrens is de maximale continue werktemperatuur, maar bij kortstondig gebruik kunnen temperaturen tot 1000 °C gebruikt worden. De minimumtemperatuur is -40, maar pas op voor condensatie bij het werken bij lage temperaturen — dit kan namelijk leiden tot roestvorming van de geleider van zuiver ijzer.
Ze bieden een nauwkeurige meting en hebben een gevoeligheid van 55μV/℃, waardoor ze een ideale keuze zijn voor onder andere de meeste kunststofverwerkingen.
Bij dit type thermokoppel volgens DIN EN 60584 is de positieve geleider zwart en negatieve wit.
Push-in thermokoppel type J
Ommanteld thermokoppel type J
Temperatuurbereik van verschillende typen thermokoppels - tabel
Temperatuursensoren van het type thermokoppel J worden vaak gebruikt om de temperatuur te meten in een groot aantal toepassingen, vooral in reducerende atmosferen en vacuümtoepassingen. Het is een van de weinige thermokoppels die veilig gebruikt kunnen worden in reducerende atmosferen (d.w.z. atmosferen waarin zuurstof ontbreekt maar reducerende gassen zoals waterstof en koolmonoxide aanwezig zijn) zoals in industriële ovens.
Door de hoge gevoeligheid en het brede meetbereik zijn thermokoppels type J een prima keuze voor de kunststofindustrie, voor de warmtebehandeling van aluminium, het uitharden van composiet, de productie en ontwikkeling van chemicaliën en verf en voor het testen van elektronica.
Dit type thermokoppel is door de aanwezigheid van zuiver ijzer gevoelig voor oxidatie en wordt daarom niet aanbevolen voor temperatuurmeting in vochtige omgevingen.
Deze sensor zal ook niet goed presteren in een atmosfeer met een hoog zwavelgehalte, omdat hij dan snel wordt aangetast.
Thermokoppels type J hebben een vergelijkbare meetnauwkeurigheid als thermokoppels type K. Thermokoppels type J hebben een beperkter temperatuurbereik (van -40°C tot +750°C) dan het type K, dat gebruikt wordt in het temperatuurbereik van -200 tot +1200°C. Thermokoppels type J hebben een hogere gevoeligheid — ongeveer 50 µV/°C vergeleken met 41µV/°C van het thermokoppel type K.
Bovendien zijn thermokoppels type K door hun materiaal (NiCr-Ni legering) beter bestand tegen oxidatie en zuren. Een ander voordeel van type J is de lagere prijs— de laagste van alle thermokoppels — elektrische sensoren.
Mijn naam is Saskia van der Laan en ik werk al een aantal jaar in de content marketing. Het is mijn passie om technische onderwerpen op een interessante en toegankelijke manier voor iedereen te presenteren. Buiten mijn werk sport ik graag en geniet ik van een wandeling met mijn hond.
