Transferul de Caldura In Instalatiile Electrotermice

Capitolul II

TRANSFERUL DE CĂLDURĂ ÎN INSTALAȚIILE ELECTROTERMICE

În cazul în care există un cuptor electric, apare un schimb de căldură realizat prin conducție, convecție sau radiație de la surse care sunt elementele încălzitoare, cum este în cazul cuptorului electric cu rezistoare spre materialul procesat, precum și spre pereți.

În acest fel, prin pereții cuptorului are loc un schimb de căldură spre exterior, ducându-se la pierderi. Căldura înmagazinată în pereții cuptorului reprezintă energie pierdută al procesului de încălzire a materialului procesat.

Figura II.1 Diagrama conversiei electrotermice a energiei electrice

Este necesară cunoașterea particularităților transmisiei căldurii într-un proces electrotermic pentru a putea:

determina variația a câmpului termic în timp în materialul supus încălzirii;

evalua elementelor care constituie energia termică, energia utilă și pierderile de energie ale procesului și determinarea randamentului procesului.

II.1.Transferul de căldurĂ prin conducȚie

Se definește ca fiind un proces de transmitere a căldurii în interiorul unui corp, care este caracterizat printr-un câmp de temperatură neuniform.

Regimul staționar are expresia și regimul tranzitoriu care poate fi nestaționar dar și evolutiv are expresia .

Fluxul termic Φ[W] asociat unei suprafețe A, este definit ca fiind cantitatea de căldură care străbate această suprafață într-o unitate de timp. Această mărime se definește local prin expresia densității fluxului.

(2.1)

Fluxul termic total este cantitatea de căldură care emisă în unitate de timp de un corp în toate direcțiile și pe toate lungimile de undă, aceasta fiind o funcție de temperatura corpului.

Densitatea fluxului termic se poate scrie în funcție de gradientul local al temperaturii, cu relația:

(2.2)

unde λ [W/mC] se numește conductivitate termică.

Cantitatea de căldură dQ care este transmisă prin fenomenul de conducție termică printr-o arie elementară dA, pe durata de timp dt, calculată din expresia de mai sus poate fi determinată cu relația:

(2.3)

Considerându-se suprafața Σ care descrie un sistem cu corpuri imobile care au viteza ν=0, iar în interiorul acestei suprafețe se consideră ca fiind surse termice, caracterizate prin densitatea volumică de putere pν, expresia puterii totale produsă de surse este:

(2.4)

Fluxul termic prin suprafața Σ are expresia:

(2.5)

Rezultatul termic în intervalul de timp dt este dat de:

(2.6)

unde U este energia internă a sistemului, iar , entalpia acestuia.

Introducând în relațiile de mai sus relațiile

(2.7)

și

(2.8)

rezultă:

(2.9)

Aplicând formula lui Gauss pentru flux și ținând cont că ν = 0, vom primi ecuația generală a transferului termic prin conducție :

(2.10)

sau:

(2.11)

Dacă nu au loc transformări de fază (∂h/∂T = γ∙c), relația (2.11) devine:

(2.12)

Pentru corpurile omogene se obține ecuația lui Fourier:

(2.13)

Parametrul a = λ/(γ∙c) se numește difuzivitate termică.

În cazul corpurilor omogene, , în momentul în care temperatura este uniformă, () dar , se pleacă de la expresia:

(2.14)

Funcția de mai sus este monoton crescătoare, deci inversabilă, astfel funcția inversă va fi θ(φ) = φ-1. Pentru că:

(2.15)

rezultă:

(2.16)

Ecuația transferului termic prin conducție se transformă astfel:

(2.17)

având ca necunoscută funcția φ(r, t).

În regim termic staționar rezultă:

(2.18)

sau, în cazul corpurile omogene cu surse, se obține:

(2.19)

În cazul corpurile omogene fără surse avem ecuația:

(2.20)

Condițiile de unicitate ale soluției ecuației conducției termice, atunci când se cunosc proprietățile de material, necesită cunoașterea următoarelor mărimi:

a). condițiile inițiale:

pentru

b). condițiile la limită:

de tip Dirichlet:

pentru

de tip Neumann:

, sau

sau de tip mixt, adică se cunosc valorile unei funcții de forma:

unde b și d sunt constante;

c). sursele de căldură:

pentru .

Conducția termică în regim staționar într-o placă plană

În foarte multe cazuri, analizând pierderile termice prin pereții cuptoarelor electrice, aceștia pot fi modelați printr-o placă plană, fără surse de căldură, cele două suprafețe având temperaturile θ1 și θ2.

Relația pentru a calcula cantitatea elementară de căldură dQ transmisă printr-o placă (pe direcția x, perpendiculară pe suprafața plăcii), prin conducție, prin elementul de arie dA și într-un interval de timp dt este:

(2.21)

astfel rezultând:

(2.22)

Pentru a determina câmpul de temperatură, în regim staționar, într-o placă plană, fără surse de căldură, cele două suprafețe având temperaturile θ1 și θ2 iar materialul fiind omogen, se face în două ipoteze privind variația cu temperatura a conductivității termice:

a). Conductivitate termică constantă, și ;

b). Conductivitate termică variabilă cu temperatura, de forma: λ = λ0∙eβ∙θ.

a). În primul caz, plecând de la relația , rezultă că în placă, câmpul termic staționar satisface ecuația:

(2.23)

Figura II.2. Transferul termic prin conducție într-o placă

Rezultatul ecuației diferențiale mai are expresia:

(2.24)

unde: constantele de integrare B și C rezultă pe baza condițiilor la limite:

g fiind grosimea plăcii.

Se obține relația:

(2.25)

Relația fluxului termic specific va fi:

(2.26)

iar fluxul termic asociat ariei A este:

(2.27)

Rezistența termică de conducție este reprezentată de mărimea .

În cazul configurațiilor de transfer termic între două suprafețe de arii A1 și A2 diferite, se poate utiliza expresia:

(2.28)

unde aria echivalentă A se calculează astfel:

– dacă , aria A rezultă ca medie aritmetică a celor două arii: ;

– dacă , aria A rezultă ca medie geometrică a celor două arii: .

Luându-se în considerare cazurile de transfer termic prin mai multe straturi izolante, fiecare dintre acestea putând fi asimilat unei plăci plane de grosime gk, conductivitate termică λk și arie Ak, relația (2.28) poate fi scrisă sub forma:

(2.29)

b). În al doilea caz, în momentul în care conductivitatea termică λ variază cu temperatura θ după o lege exponențială, ecuația div grad θ = 0 conduce la relația:

(2.30)

și integrând se obține soluția θ(x).

O altă modalitate de rezolvare a cazului în care conductivitatea λ variază exponențial cu temperatura, admite definirea funcției auxiliare:

(2.31)

Expresia care satisface această funcție este:

(2.32)

și ținându-se cont de φ(0) = φ(θ1) și φ(g) = φ(θ2), are soluția:

(2.33)

II.2.Transferul de căldură prin convecȚie

Se definește ca fiind procesul ce are loc la suprafața unui corp solid care este aflat în contact cu un fluid, lichid sau gaz, atunci când există o diferență de temperatură între cele două medii. Relația fluxului termic specific la nivelul suprafeței având temperatura θs este :

(2.34)

unde αc[W/m2C] se numește coeficient de convecție termică sau transmisivitate termică , iar θf este temperatura fluidului. Parametrul αc depinde de forma, dimensiunile și orientarea suprafeței de schimb termic în raport cu direcția de curgere.

Fluxul termic asociat ariei A (aria suprafeței de cedare a căldurii) va fi:

(2.35)

unde R [C/W] este rezistența termică de convecție:

(2.36)

Convecția termică poate fi de două feluri: naturală sau forțată. Convecția naturală este datorată circulației naturale a fluidului: straturile mai calde având greutatea specifică mai mică se ridică, iar cele reci cu greutate specifică mai mare, coboară. Convecția forțată apare în cazul în care fluidul este antrenat cu ajutorul unor echipamente specifice (pompe, ventilatoare, etc.).

Schimbul de căldură prin convecție este descris de o serie de ecuații diferențiale care țin cont de fenomenele de conducție termică în materiale, mișcarea fluidului, condițiile de continuitate etc. Ținând cont de acestea, la viteze mici ale fluidului, mișcarea acestuia are caracter laminar, iar în procesul de transfer termic un rol important îl are conductivitatea termică a fluidului. Dacă există viteze mari ale fluidului, mișcarea are un caracter turbulent, dar în apropierea suprafeței de separație cu mediul solid se menține un strat laminar având o grosime cu atât mai mică cu cât viteza de deplasare a fluidului este mai mare.

Dacă este vorba despre cuptoare electrice, convecția prezintă importanță la calculul termic al cuptoarelor funcționând la temperaturi joase (sub 700 C), în cazul determinării pierderilor de căldură prin pereții cuptoarelor și a căldurii evacuate în instalațiile de răcire cu aer sau apă.

II.3. Transferul de căldură prin radiaȚie

Radiația termică este definită ca fiind procesul de transmisie a căldurii prin radiații electromagnetice având lungimea de undă în gama 0,1…100 mm.

Emisivitatea totală asociată unui punct de pe suprafața unui corp emițător de radiații reprezintă fluxul emis în toate direcțiile, raportat la unitatea de arie. Radiația este funcție de temperatura și de caracteristicile de emisie ale suprafeței.

Intensitatea totală a radiației, asociată unei direcții, este fluxul radiat, raportat la unitatea de unghi solid, în lungul acestei direcții.

Luminanța totală (strălucirea) a unei surse într-o direcție dată se poate exprima ca fiind raportul dintre intensitatea sursei, referitoare la acea direcție și aria aparentă în raport cu această direcție.

Sursele a căror luminanță este independentă de direcție sunt denumite surse izotropice, sau surse cu emisie difuză. În cazul unor astfel de surse, intensitatea radiată într-o direcție oarecare este egală cu intensitatea radiată în direcție perpendiculară pe suprafața, multiplicată cu cosinusul unghiului dintre această direcție și normală la suprafață.

Iluminarea totală asociată unui punct de pe suprafața unui corp receptor de radiații este fluxul absorbit din toate direcțiile, raportat la unitatea de arie.

Capacitatea totală de absorbție a radiației sau coeficientul de absorbție, într-un punct dat al unei suprafețe, este raportul dintre fluxul absorbit și cel incident.

În funcție de valorile coeficienților de absorbție, reflexie și transmisie, pot fi întâlnite următoarele tipuri de materiale:

corpul negru;

corpul perfect reflectant;

corpul perfect transparent.

Coeficientul de absorbție depinde de următorii factori:

compoziția spectrală a radiației incidente și de direcția acesteia;

caracteristicile corpului: starea suprafeței, natura chimică, culoarea, grosimea, temperatura.

Adâncimea de pătrundere. Absorbția radiației este graduală și are loc pe o anumită adâncime de la suprafață, cu o descreștere exponențială (legea Bouguer).

Absorbția selectivă. Absorbția radiației este definită ca fiind un fenomen selectiv, puternic dependent de lungimea de undă a radiației incidente. Astfel, sticla obișnuită și apa, care sunt transparente la radiațiile vizibile, absorb puternic radiațiile infraroșii cu lungimea de undă de 2,5…2,6 μm. Coeficientul de absorbție variază, de asemenea, cu grosimea. Pentru apă, coeficientul de absorbție a radiației devine nesemnificativ sub grosimea de 30 μm a peliculei.

Reflexia undelor depinde în particular de natura corpului, de starea suprafeței și de lungimea de undă a radiației incidente. Coeficientul de reflexie crește în general cu lungimea de undă. Un exemplu de valoare ridicată a coeficientului de reflexie îl prezintă aluminiul polizat, având coeficientul de reflexie pentru radiațiile infraroșii de aproximativ 0,9.

Radiația corpului negru

Coeficientul de absorbție al corpului negru (α = 1) nu depinde de compoziția spectrală a radiației incidente și de temperatura corpului. Corpul negru este un corp ipotetic, o sursă de radiații și un absorbant ideal. Emisia corpului negru satisface legea lui Lambert.

Emitanța totală sau radiația corpului negru este egală cu fluxul total radiat raportat la unitatea de arie, fiind proporțională cu puterea a patra a temperaturii.

Distribuția spectrală a fluxului termic radiat – emitanța spectrală sau emisivitatea monocromatică. Radiația monocromatică a corpului negru variază în funcție de temperatură. Cu cât un corp este mai cald, cu atât lungimea de undă a radiației emise este mai redusă.

Radiația corpurilor reale

Fluxul radiat de corpurile reale la o temperatură dată este întotdeauna mai mic decât cel al corpului negru.

Fluxul termic transmis prin radiație în regim staționar

Fluxul termic transmis de la o sursă de radiații către un receptor este funcție de temperaturile celor două corpuri, de configurația corpurilor, de poziția lor relativă și de coeficienții de emisie.

Fluxul termic emis de un corp având suprafața A, emisivitatea totală și încălzit la temperatura T1, în mediul înconjurător aflat la temperatura T2 este:

, (2.37)

unde este coeficientul de radiație al corpului negru.

În cazul transmiterii fluxului termic printr-un orificiu având diametrul echivalent de și lungimea h:

(2.38)

unde este coeficientul de diafragmare.

Fluxul termic transmis între două corpuri de forme oarecare, având suprafețele A1 și A2, temperaturile T1 > T2, emisivitățile și , este:

(2.39)

unde C12 reprezintă coeficientul redus de radiație:

(2.40)

, sunt coeficienți care reprezintă fracțiunea din radiația primului corp care cade asupra celui de al doilea, și invers.

Pentru a reduce solicitărilor termice ale unor componente din interiorul cuptorului electric (containere, benzi transportoare, alte subansamble), cât și pentru reducerea pierderilor termice, în construcțiile moderne de cuptoare sunt utilizate ecrane termice (tabla metalică subțire).

II.4. MIJLOACE DE MĂSURARE A TEMPERATURII

Ca în orice proces legat de acțiunea termică asupra materialului prelucrat, în cazul încălzirii prin radiație, măsurarea temperaturii, are, de asemenea, o importanță foarte mare.

Ținând seama de specificul transmiterii căldurii prin radiație, pentru realizarea măsurilor corecte se impune luarea anumitor măsuri. Se știe că indicațiile termometrelor obișnuite cu mercur, în zona de acțiune a radiațiilor infraroșii, vor depinde de gradul de absorbție a acestor radiații de către balonul de sticlă al termometrului. Dacă, de exemplu, se va vopsi balonul în diferite culori, se vor obține indicații diferite ale temperaturii, în aceleași condiții de radiații.

Aceste termometre se folosesc în instalațiile de încălzire și uscare prin radiație pentru controlul temperaturii aerului în camera de lucru. De aceea, pentru ca radiațiile infraroșii să nu cadă direct asupra balonului de sticlă, este necesar să fie amplasat într-o țeavă cilindrică de protecție [2], [4], [7].

În continuare sunt prezentate diferite tipuri de aparate de măsurat și control, folosite în industrie pentru măsurarea temperaturilor în domeniul lor de utilizare.

Termometre dilatometrice. Temperatura se măsoară în funcție de înălțimea corpului termometric, care poate fi mercur, spirt etc.

II.4.1. Termometre manometrice

În Figura II.3. este prezentat schematic un asemenea termometru. Corpul termometric poate fi lichid (mercur, xilen, spirt metilic), vapori saturați ai unui lichid (benzen, acetonă etc.), în proporție de 75% lichid și 25% vapori, sau un gaz (azot, heliu). Termometrele manometrice pot fi echipate cu aparate indicatoare la oarecare distanță de locul măsurării, între 29 și 60 m, în funcție de felul termometrului, ,precum și înregistrarea automată a indicațiilor.

Domeniul de măsurare a temperaturilor cu termometrele manometrice, precum și distanțele maxime de instalare, sunt indicate în Tabelul II.1. De remarcat că temperatura maximă care poate fi măsurată este limitată de temperatura de fierbere a lichidului, iar cea minimă, de cea de solidificare. Se poate ridica temperatura de fierbere și deci cea maximă, utilizând procese sub presiune (de exemplu până la 750 0C în cazul termometrelor cu mercur în tub de cuarț).

Tabelul II.1.

Domeniul de măsurare a temperaturilor manometrice

II.4.2. Termometre cu rezistență

Dacă rezistența este străbătută de un curent electric de valoare mică, temperatura rezistenței, este practic egală cu temperatura mediului ambiant în care se găsește. Măsurând valoarea rezistenței, se poate afla temperatura sa și deci aceea a mediului. Este un instrument de măsurare a temperaturii, foarte precis și sigur în exploatare. Se compune dintr-un fir bobinat și protejat cu un înveliș metalic, care se introduce în incinta a cărei temperatură se determină, și dintr-un dispozitiv pentru măsurarea rezistenței firului.

Materialul folosit ca rezistență trebuie să aibă un coeficient mare de variație a rezistenței cu temperatura. Materialul care îndeplinește cel mai bine această condiție este platina. Domeniul de folosire a termometrelor cu fir de platină este de la -260 0C până la 10000C. Un alt metal este nichelul, care are un coeficient de variație a rezistenței cu temperatura mai mare ca al platinei și un cost mult mai redus. Domeniul de măsurare a temperaturilor cu astfel de termometre este mult mai restrâns și anume de la +60 0C la +180 0C.[2]

În Figura II.4. sunt prezentate curbele de variație a rezistenței cu temperatura pentru termometrele cu fir de platină sau nichel.

Figura II.4.

Curbele rezistență-temperatură ale rezistențelor de măsurare,

din Pt și Ni [7]

După cum se vede, aceste curbe nu sunt liniare. În gama de temperaturi între 0 0C și temperatura maximă admisibilă, curbele de variație ale rezistenței cu temperatura pot fi exprimate printr-o ecuație de gradul doi, de forma:

(2.41)

II.4.3. Termistoare

Pentru măsurarea temperaturii se mai folosesc și termorezistențe semiconductoare, care se mai numesc și termistoare .

În Figura II.5. se arată curba de variație a rezistenței cu temperatura a unui semiconductor, care poate fi exprimat aproximativ prin relația:

(2.42)

în care : A și B sunt niște constante a căror valori depind în primul rând de natura materialului (pentru semiconductoare moderne constanta A este aproximativ egală cu și );

T – temperatura absolută, în K.

Figura II.5. Variația coeficientului de temperatură al rezistenței câtorva semiconductoare în funcție de temperatură [7]

Derivând expresia (2.42) în raport cu T, obținem:

(2.43)

Împărțind expresia de mai sus prin R, obținem coeficientul de temperatură al rezistenței

(2.44)

După cum se vede, coeficientul de temperatură în cazul semiconductoarelor este negativ și depinde foarte mult de temperatură. La temperatura camerei, coeficientul este de circa -3 până la -6%. Coeficientul de temperatură al semiconductoarelor este aproximativ de 10 ori mai mare decât coeficientul de temperatură al conductoarelor metalice folosite la măsurarea temperaturii, de aceea, termometrele cu semiconductoare sunt mult mai sensibile, au gabarite mici și deci inerție termică mai mică decât termometrele cu rezistență. Termistoarele se fabrică în general din amestecuri de oxizi cu proprietăți semiconductoare.

În Tabelul II.2. sunt date valorile conductivității λ și ale coeficientului de temperatură α ale unor materiale din care se fabrică termistoarele.

Tabelul II.2.

Valorile coeficienților α și λ ale unor materiale folosite la fabricarea termistoarelor

Acești oxizi sunt măcinați, presați și apoi sintetizați la o temperatură înaltă, sub formă de disc, baghetă sau perlă Figura II.6. Dimensiunile liniare maxime ale termistoarelor variază de la 1-2 mm pentru diametrul perlei, la 5-10 mm pentru diametrul discurilor sau lungimea baghetelor.

Figura II.6. Forme constructive de termistoare:

a – termistor-disc; b – termistor-perlă; c – termistor-baghetă, capsulat;

1 – baghetă semiconductoare; 2 – fire de conexiune; 3 – sudură; 4 – contact [7]

Figura II.7. Caracteristica tensiune-curent a unui temistor [7]

O caracteristică importantă specifică unui termistor este caracteristica tensiune- curent. În Figura II.7. este reprezentată caracteristica tensiune-curent a unui termistor fabricat din oxid magnetic și nichel . Din figură se observă că la curenți mici, termistorul respectă legea lui Ohm, prezentându-se inițial ca o rezistență liniară, dar pe măsură ce curentul, deci și temperatura termistorului cresc, rezistența sa începe să scadă și nu se mai păstrează proporționalitatea între tensiunea la bornele termistorului și curentul prin termistor. La o valoare determinată a curentului, tensiunea la bornele termistorului atinge o valoare maximă, după care începe să scadă la creșterea curentului. Pe curbă sunt indicate și diferențele (-temperatura termistorului, iar – temperatura mediului înconjurător, în 0 C) corespunzătoare.

Termistorul mai este caracterizat și prin constanta de disipație H, definită ca raportul dintre puterea disipată în termistor și creșterea de temperatură corespunzătoare,

(2.45)

unde: P- puterea disipată în termistor;

– temperatura termistorului;

– temperatura mediului înconjurător.

Dacă se cunoaște caracteristica tensiune-curent a unui termistor, de exemplu cea din Figura II.7. se poate determina pentru fiecare punct al curbei raportul , adică valoarea rezistenței termistorului în acel punct.

(2.46)

Produsul dă puterea disipată. Constanta de dispersie H poate fi ușor determinată din curba tensiune-curent pentru punctele pentru care sunt date diferențele θt – θ0.

O altă caracteristică a termistorului este sensibilitatea. Prin sensibilitatea termistorului se înțelege numărul de wați disipați în termistor, necesari pentru ca rezistența lui să se micșoreze cu 1%. Sensibilitatea se determină cu relația:

(2.47)

în care:

C este căldura specifică, în J/0C;

α – coeficientul de temperatură.

În Tabelul II.3. sunt date valorile rezistenței R a termistorului din oxid magnetic și nichel și ale coeficientului de temperatură în funcție de temperatura termistorului.

Din Tabelul II.3. se observă că la creșterea temperaturii, rezistența termistorului se micșorează sensibil, de asemenea și coeficientul de temperatură, dar într-o proporție mai mică. Acest termistor înregistrează variații de temperatură de 0,0005 0C.

Domeniul de utilizare al termistoarelor este de –70 până la +150 0C în cazul firelor de conexiune lipite cu lipitură moale, până la +300 0C la cele cu lipitură tare și până la +200 0C la exemplarele cu firele introduse în sticlă topită.

Tabelul II.3.

Valorile R și Ω ale termistorului din în funcție de temperatură

Termistoarele au următoarele avantaje față de rezistențele metalice:

-coeficientul mare de temperatură permite folosirea instrumentelor de măsură cu sensibilitate mică;

Termistoarele pot fi executate cu rezistență ohmică atât de mare, încât chiar la o distanță mare între punctul de măsură și punctul de indicare, rezistența conductoarelor, practic, să fie neglijabilă. Din cauza dimensiunilor mici, respectiv a inerției mici, se obțin indicații foarte rapide și practic nu se produce nici o perturbație a câmpului de temperatură.

Măsurarea și reglarea temperaturii cu ajutorul termometrelor cu semiconductoare, se face, de asemenea, prin intermediul punții.

Există diferite tipuri de termometre cu semiconductoare. În Figura II.8. este dată schema de principiu a unui aparat portativ pentru măsurarea temperaturii cu semiconductoare, funcționând în gama de temperaturi de la 0 până la 100 0C. Semiconductorul Rt formează, împreună cu rezistențele de compensație R4 și R5 un braț al punții Wheatstone, alimentată de o mică baterie uscată B. Sistemul de măsurat D indică curentul în diagonala punții, curent influențat de rezistența Rt . Șuntul R4 servește la linearizarea scalei. Pentru a evita erorile datorită variației tensiunii B, se reglează tensiunea de alimentare a punții cu ajutorul rezistenței variabile R0 . În acest scop, se aduce puntea la deviația completă (maximă) prin trecerea comutatorului K în poziția P.

Termometru termoelectric.

După cum se știe, acest tip de termometru se bazează pe fenomenul termoelectric, descoperit încă în anul 1821.

Fenomenul constă în apariția, într-un circuit compus din două conductoare de natură diferită, a unei tensiuni termoelectromotoare (t.e.m.) proporțională cu diferența temperaturilor punctului de joncțiune 2 și a punctului de referință 1 Figura II.8. având temperaturile θ2 și respectiv θ1.

Figura II.8.

Traductor termoelectric pentru măsurarea tensiunii termoelectromotoare [7]

Tensiunea t.e.m. variază aproape liniar cu diferența da temperatură θ2- θ1 și este folosită la măsurarea temperaturii (θ2) a locului unde se amplasează punctul de sudură (de joncțiune) al termocuplului și prin menținerea punctului de referință (θ1) la o temperatură constantă. Temperatura de referință θ1 este de obicei 0 0C sau 20 0C și este menținută constantă printr-un dispozitiv adecvat. Pentru confecționarea termocuplului se aleg metalele care dau tensiunea termoelectromotoare maximă; această alegere se face în funcție de domeniul de temperatură și de rezistența la coroziune a celor două metale în atmosfera în care urmează a fi folosit termocuplul. Evident, punctul de topire al metalelor folosite trebuie să fie mult deasupra domeniului de temperatură care se măsoară. Costul metalelor este și el important.

În Tabelul II.4. sunt indicate t.e.m. pentru diferite metale în raport cu platina, pentru

θ1 = 0 și θ2= 100 0C . T.e.m. care se va dezvolta într-un termocuplu realizat din două metale identice în tabelul menționat, poate fi determinată efectuând scăderea algebrică a tensiunilor indicate în dreptul fiecăruia.

Tabelul II.4.

Seria de tensiuni t.e.m., în mV, pentru θ1= 00C și θ2= 100 0C

Termocuplele sunt utilizate la măsurarea temperaturii cuptoarelor sau pulverulante, în gama temperaturilor de la –200 la 1700 0C.

În Tabelul II.5. sunt prezentate o serie de caracteristici ale unor termocuple folosite mult în industrie.

Tabelul II.5.

Proprietățile termocuplurilor industriale