Wat is een thermokoppel?

Thermokoppels werken volgens het principe van vergelijkende metingen.Een thermokoppel is samengesteld uit twee metalen geleiders van verschillende materialen, die bij het meetpunt met elkaar zijn verbonden. Afhankelijk van de materiaalcombinatie genereren ze niveaus van thermo-elektrische spanning.

Verschillende materiaalcombinaties geven verschillende niveaus en van spanning, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende temperatuur bereiken.
De meest gangbare thermokoppels zijn van het type K, J, L en S.

Specificaties

Om een weloverwogen keuze te maken tussen thermokoppels van het type K en het type S, is het van cruciaal belang om de specificaties van beide typen grondig te begrijpen. Hieronder vind je de gedetailleerde specificaties voor beide thermokoppels.

Type K Thermokoppel (NiCr-Ni)

• Positieve geleider:

Chromel (NiCr). Bestaat voornamelijk uit chroom (ongeveer 90%) en een klein percentage nikkel.

• Negatieve geleider:

Alumel (Ni). Bestaat hoofdzakelijk uit nikkel (ongeveer 95%), aluminium, silicium en mangaan.

• Meetbereik:

Type K biedt een breed meetbereik, van -200°C tot +1350°C. Ze zijn geschikt voor zowel lage als hoge temperaturen.

• Nauwkeurigheid:

Type K heeft een nauwkeurigheid van ongeveer 41 μV/°C, wat het geschikt maakt voor veel toepassingen waar precisie essentieel is.

• Corrosiebestendigheid:

Type K is bestand tegen diverse omgevingsomstandigheden, inclusief oxidatie, corrosie, en milde chemische stoffen.

Type S Thermokoppel (Pt10Rh-Pt)

• Positieve geleider:

Platina/Rhodium (Pt10Rh). Bestaat voornamelijk uit platina (±90%) en een klein percentage rhodium (±10%).

• Negatieve geleider:

Platina (Pt).Bestaat voor 100 % uit platina.

• Meetbereik:

Type S biedt een opmerkelijk breed meetbereik, dat temperaturen tot 1600°C kan omvatten.

• Nauwkeurigheid:

Type S staat bekend om zijn hoge nauwkeurigheid, met een gevoeligheid van ongeveer 10 μV/°C. Dit maakt ze ideaal voor toepassingen waar precisie cruciaal is.

• Corrosiebestendigheid:

Type S is resistent tegen oxidatie en corrosie, zelfs bij hoge temperaturen, en hebben een langere levensduur.

Voordelen van type K en type S thermokoppels

Voordelen van type K thermokoppel

Type K biedt verschillende voordelen die het geschikt maken voor uiteenlopende toepassingen.

• Breed meetbereik

Type K thermokoppels hebben een uitgebreid temperatuurbereik,  van -200°C tot +1350°C, wat hen geschikt maakt voor zowel lage als hoge temperatuurmetingen.

• Hoge nauwkeurigheid

Type K heef een hoge nauwkeurigheid, met een thermische gevoeligheid van maximaal 41 μV/°C. Dit maakt ze betrouwbaar voor precisie-temperatuurmetingen.

• Bestendigheid tegencorrosie

Type K thermokoppels hebben redelijk goede weerstand tegen corrosie, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in verschillende omgevingen, inclusief chemische en industriële toepassingen.

• Betaalbaarheid

Ze zijn kosteneffectief en bieden uitstekende prestaties voor de prijs, waardoor ze een populaire keuze zijn in verschillende industrieën.

• Snelle reactietijd

Type K thermokoppels hebben een snelle reactietijd, wat essentieel is voor processen die onmiddellijke temperatuurmetingen vereisen.

Voordelen van type S thermokoppel

Type S biedt specifieke voordelen die het geschikt maakt voor veeleisende toepassingen.

• Hogetemperatuurmetingen

Type S is ontworpen voor extreem hoge temperatuurmetingen, tot 1600°C. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen in industriële ovens, smeltprocessen en andere hoge-temperatuur toepassingen.

• Hoge nauwkeurigheid

Type S biedt een indrukwekkende nauwkeurigheid, zelfs bij deze extreme temperaturen, met een gevoeligheid van ongeveer 10 μV/°C.

• Lange levensduur

Type S bestaat uit edelmetalen. Met een keramische mantel is het zeer goed bestand tegen corrosie, wat zorgt voor een langere levensduur, zelfs bij veeleisende omstandigheden.

• Stabiliteit

Type S blijft stabiel en betrouwbaar gedurende langere perioden, waardoor ze geschikt zijn voor continue temperatuurmetingen.

• Toepassingsdiversiteit

Type S is geschikt voor diverse omgevingen, waaronder oxiderende, inerte en vacuümomgevingen, waardoor ze veelzijdig inzetbaar zijn.

Nadelen van type K thermokoppel

Hoewel type K veel voordelen heeft, zijn er ook enkele nadelen waar rekening mee moet worden gehouden.

• Gevoeligheid voor vervuiling

Type K kan gevoelig zijn voor vervuiling. Blootstelling aan verontreinigingen, zoals zwavelhoudende gassen, kan de nauwkeurigheid van de metingen verminderen.

• Beperkte nauwkeurigheid bij lage temperaturen

Bij temperaturen onder het vriespunt kan de nauwkeurigheid van type K thermokoppels verminderen. Voor toepassingen met lage temperaturen, zijn andere thermokoppels mogelijk geschikter.

• Niet geschikt voor oxidatieve atmosferen met hoge temperaturen

Hoewel type K thermokoppels over het algemeen goed bestand zijn tegen oxidatie, kunnen ze bij zeer hoge temperaturen in oxidatieve omgevingen beperkte levensduur hebben.

• Magnetische gevoeligheid

Type K thermokoppels zijn magnetisch, wat betekent dat ze kunnen worden beïnvloed door magnetische velden. In sommige toepassingen kan dit een nadeel zijn.

• Corrosie

Bij contact met andere metalen kan galvanische corrosie optreden, vooral in vochtige omgevingen. Zuurstofgebrek kan leiden tot onvoldoende Ni-oxidatie (groene verkleuring). Dit kan de levensduur van het thermokoppel beïnvloeden.

• Minder stabiel bij hoge temperaturen

Bij zeer hoge temperaturen kunnen type K thermokoppels minder stabiel zijn in vergelijking met sommige andere thermokoppeltypes.

Nadelen van type S thermokoppel

Hoewel type S veel voordelen heeft, zijn er ook enkele nadelen waar rekening mee moet worden gehouden.

• Hoge kosten

Type S thermokoppels worden vaak als duurder beschouwd in vergelijking met sommige andere thermokoppeltypes. Platina en rhodium zijn edelmetalen met een hogere kostprijs.

• Niet geschikt voor lage temperaturen

Type S thermokoppels zijn minder geschikt voor toepassingen waarin lage temperaturen moeten worden gemeten. Voor toepassingen met lage temperaturen, zijn andere thermokoppels mogelijk geschikter.

• Platina vergiftiging

Onbeschermde thermokoppels dienen niet in continubedrijf boven 1500 °C te worden gebruikt. Platina vergiftigingen, zoals Silicium, Aluminium, Zwavel en Fosfor kunnen de levensduur beïnvloeden.

Bij het selecteren van een thermokoppeltype voor een specifieke toepassing is het belangrijk om rekening te houden met de omgevingsomstandigheden, de gewenste nauwkeurigheid en het temperatuurbereik. In sommige gevallen zijn thermokoppels van andere types mogelijk beter geschikt voor specifieke toepassingen.

Samengevat biedt het type K thermokoppel brede inzetbaarheid en kosteneffectiviteit, terwijl het type S thermokoppel uitblinkt in hoge-temperatuurmetingen en nauwkeurigheid.

Het kiezen van het juiste thermokoppel hangt af van de specifieke eisen van uw toepassing en het temperatuurbereik dat moet worden gemeten.

Vergelijking

Toepassingen van Type K Thermokoppel

Type K thermokoppels worden veel gebruikt in verschillende industriële toepassingen, waaronder smeltovens, warmtebehandelingsprocessen, HVAC-systemen en voedselverwerking.

Toepassingen van Type S Thermokoppel

Type S thermokoppels worden vaak gebruikt in situaties waar hoge temperaturen en extreme precisie vereist zijn, zoals in de lucht- en ruimtevaart, metallurgie, petrochemische industrie, en wetenschappelijk onderzoek.

Type S thermokoppels zijn ook ideaal voor gebruik in processen waarin de temperatuurmetingen cruciaal zijn voor productkwaliteit en veiligheid, zoals in de farmaceutische en biotechnologische industrieën.

Bovendien vinden we ze terug in laboratoriumomgevingen waar nauwkeurige temperatuurmetingen van essentieel belang zijn voor onderzoek en ontwikkeling.

Welk thermokoppel moet je kiezen?

Nu je bekend bent met de specificaties en toepassingen van type K en type S thermokoppels, wil je wellicht weten welke thermokoppel het meest geschikt is voor jouw specifieke behoeften. De keuze van de juiste thermokoppel is cruciaal om nauwkeurige temperatuurmetingen te verkrijgen en de prestaties en veiligheid van jouw processen te waarborgen.

Hier zijn enkele overwegingen om je te helpen beslissen welke thermokoppel het beste past bij jouw toepassing.

• Temperatuurbereik

Overweeg de temperatuurvereisten van je proces. Als je temperaturen tot 1200°C moet meten, kan type K de beste keuze zijn. Voor nog hogere temperaturen tot 1600°C, is type S geschikt.

• Nauwkeurigheid

Als jouw toepassing hoge precisie vereist, is type S met zijn zeer nauwkeurige metingen een goede keuze, maar type K bieden een goede nauwkeurigheid voor veel toepassingen.

• Levensduur en duurzaamheid

Als jouw procesomgeving corrosief is, of als het thermokoppel wordt blootgesteld aan slijtage, kan type S met zijn betere corrosiebestendigheid en langere levensduur de voorkeur hebben.

• Toepassingsgebied

Overweeg de industrie en toepassing waarin je werkt.

• Budget

Het kostenaspect is belangrijk. Type K thermokoppels zijn doorgaans betaalbaarder dan type S.

• Beschikbaarheid van accessoires

Controleer of de benodigde accessoires, zoals meetinstrumenten en compensatiekabels, beschikbaar zijn voor het geselecteerde type thermokoppel.

• Normen en standaarden

Houd rekening met de normen en standaarden die van toepassing zijn in jouw branche. Zorg ervoor dat het geselecteerde thermokoppel voldoet aan de vereiste normen.

Het is essentieel om je specifieke behoeften en de omgeving waarin de thermokoppel wordt gebruikt grondig te evalueren voordat je een keuze maakt. Je kunt ook overleggen met onze experts in temperatuurmetingen om de beste thermokoppel voor jouw toepassing te bepalen.

Door de juiste thermokoppel te kiezen, kun je nauwkeurige temperatuurmetingen uitvoeren en ervoor zorgen dat jouw processen soepel verlopen, wat bijdraagt aan productkwaliteit en veiligheid.

Conclusie

In dit artikel hebben we de verschillen tussen type K en type S thermokoppels belicht, waarbij we zowel de specificaties als de toepassingen hebben besproken. Beide thermokoppels hebben hun unieke voor- en nadelen en zijn geschikt voor verschillende industriële omgevingen.
Het begrijpen van deze verschillen is essentieel om de juiste thermokoppel voor jouw specifieke toepassing te kiezen.

About the Author

My name is Saskia van der Laan, I have been working for JUMO for over 33 years. Since 2012 I have been working with great enthusiasm in the marketing department. It is my passion to use written text to translate technology into practice with the aim of informing and inspiring the reader.