Professionele thermokoppel thermometers

Wat is thermokoppel en hoe werkt het?

De thermokoppel temperatuurmeter bestaat uit de verbinding van twee draden van een verschillend metaal. Bij een bepaalde temperatuur verschijnt er een potentiaal verschil tussen de tegengestelde uiteinden van de twee draden (Seebeck-effect), waarbij de respectievelijke variaties lineair samenhangen met kleine intervallen.

Daardoor is het mogelijk om de temperatuur te bepalen wanneer het potentiaal verschil en de kenmerken van de twee metalen bekend zijn. Het meeteinde van de thermokoppelsonde wordt de warme junctie genoemd, terwijl de verbinding van het thermokoppel met de meter de koude junctie is.

Een fout komt voor wanneer de koude junctie blootgesteld wordt aan kamertemperatuur. Deze fout kan voorkomen worden door de koude junctie letterlijk in een ijsbad te plaatsen en een referentietemperatuur van 0 °C te forceren, of door het temperatuureffect van de koude junctie elektronisch te compenseren.

De voordelen van thermokoppel temperatuurmeters

• snelle reactie
• direct contact mogelijk
• breed temperatuurbereik
• lange levensduur
• prijs

Soorten thermokoppel thermometers

Er zijn verschillende soorten thermokoppels, bepaald door een ANSI-code die een letter van het alfabet gebruikt. Deze types bestaan uit verschillende metaallegeringen van de plus- en minpool en hebben daardoor ook hun specifiek temperatuurbereik. De types E, K, J en T zijn de meest bruikbare, waarvan thermokoppel type K het meest gebruikt wordt in temperatuurmetingen.

Het enige verschil tussen deze type thermokoppels ligt in het meetbereik en de nauwkeurigheid. Dit is voornamelijk te wijten aan het verschil in metalen wat gebruikt wordt om deze verschillende thermokoppels te maken. Zie onderstaande tabel.

Thermokoppel type K wordt vooral ingeschakeld voor algemene temperatuurmetingen in normale omgevingen. Dankzij de grote temperatuurrange is de thermokoppel type K het meest populaire type. Bij Hanna Instruments heeft type K een bereik van -50,0 tot 1350°C. Thermokoppel type K heeft de langste levensduur dankzij de gebruikte metalen (Nikkel-Chroom/Nikkel-Aluminium). Deze zijn chemisch meer inert dan bv. het koper of ijzer in de types J en T. 

Het kiezen van een thermokoppel hangt in de eerste plaats af van het meetbereik. Verder is het zo dat de nauwkeurigheid ook verschilt. Zo hoort thermokoppel type T het nauwkeurigst te zijn (omwille van zijn kleiner bereik). Type J en K hebben een gelijkende nauwkeurigheid, maar zijn minder nauwkeurig dan type T.

Toepassingen thermokoppel thermometers

Thermokoppels, zoals type K of type J, kunnen over het algemeen snelle metingen doen en zijn dus ideaal voor een vlotte controle van binnenkomende goederen. Thermokoppelthermometers zoals thermokoppel type K, worden vooral gebruikt voor temperatuurmetingen in laboratoria, industrie en in voeding. Thermokoppel temperatuurmeters zijn bv. inzetbaar bij:

• ingangscontrole goederen
• temperatuurcontrole koeltransport, koelvitrines, werkruimtes
• kwaliteitscontrole voeding
• controle HACCP-normen in productie, transport, opslag, horeca, catering, keukens, supermarkten
• temperatuurregistratie voedselbereidingen, kookprocessen, afkoelprocessen, brouwprocessen

Voor deze temperatuurmeters heeft Hanna Instruments een brede selectie aan type K thermokoppelsondes, geschikt voor elke toepassing:

• lucht, gassen, vloeistoffen, halfvaste stoffen
• hoge temperaturen: hete oppervlaktes, grills, ovens, controle van gefrituurde producten
• lage temperaturen: diepvriezers, koelkasten, koelcellen, diepgevroren voedingswaren
• kerntemperaturen, dieptemetingen, opslagtanks

Verschil tussen thermokoppel en Pt100

Een thermokoppel werkt anders dan een weerstandsthermometer (RTD of Pt100).

De Pt100 is een sensor waarvan de weerstand varieert met de temperatuur. De relatie tussen weerstand en temperatuur van Pt100 is relatief lineair. Doordat het een passief apparaat is, moet er externe elektrische stroom op worden aangelegd.

Een thermokoppel bestaat uit twee verschillende draden die met elkaar zijn verbonden. Wanneer de verbinding aan temperatuursveranderingen wordt blootgesteld, treedt een potentiaal verschil op tussen de twee draden, waarbij de grootte van dit verschil een functie is van de gemeten temperatuur. Een thermokoppel bestaat uit een aantal specifieke ongelijke draden die met elkaar zijn verbonden en die de junctie vormen. Op basis van fysische kenmerken worden verschillende millivolt-signalen gegenereerd die kunnen worden geïnterpreteerd als een indicatie van de temperatuur.

Thermokoppel

• snelle respons
• hogere temperaturen
• lange levensduur

Pt100

• lineair
• herhaalbaar
• stabiel
• nauwkeurig

CAL Check: de zekerheid dat u betrouwbaar meet!

De elektronische componenten veranderen met de tijd. Dankzij Hanna Instruments is het mogelijk om met een simpele druk op de knop te controleren of de respons van de thermokoppel thermometer binnen de toegestane afwijking van ±0,02 °C valt.

Het CAL Check™-systeem werkt door een vervangende sensor met een interne weerstand die overeenstemt met 0 °C en daardoor in staat is een meting van 0 °C te simuleren.

Kalibratie van thermokoppelthermometers

Hoewel deze thermometers behoorlijk snel zijn, is de reactietijd trager dan andere sensoren en technologieën. Jammer genoeg verliest de meting van het thermokoppel EMF (Electromotive Force) aan nauwkeurigheid door het meetsysteem zelf, gebaseerd op de EMF gegenereerd door het temperatuurverschil tussen koude en warme punten:

• warm punt op 100 °C, koud punt op 20 °C, verschil: 80 °C
• of warm punt op 90 °C, koud punt op 10 °C, verschil: 80 °C

zodat een temperatuurverschil van 80 °C wordt verkregen met twee verschillende temperaturen van het monster. Daarom is het heel belangrijk om de koudejunctietemperatuur heel precies te bepalen. De mogelijkheid om dit te doen heeft een groot effect op de nauwkeurigheid van het systeem. Een thermokoppelthermometer bestaat uit twee thermometers, één die de koudejunctie meet en één om de EMF gegenereerd door de thermokoppel te meten. De koudejunctie wordt meestal gemeten met een NTC-sensor, waarvan de reactietijd verschilt van die van de thermokoppel. Een ander cruciaal punt is het meten van de eigenlijke waarde van de koudejunctie, zonder enige beïnvloeding van de omgeving en afwijkingen.

Om dit probleem gedeeltelijk op te lossen, heeft Hanna Instruments de kalibratie van het instrument-thermokoppelsysteem ontworpen, door de sonde in smeltend ijs te dompelen, en de gebruiker daardoor in staat te stellen om het meetsysteem te kalibreren bij 0°C. Dankzij deze oplossing is het nu mogelijk om thermokoppel-thermometers te gebruiken voor HACCP-controles met een nauwkeurigheid van ±0,3 °C. Dat is dezelfde nauwkeurigheid als onze Pt100- of NTC-thermometers, maar met een snellere reactietijd.

Kalibratiecertificaten

Indien gewenst verzorgen wij ook snel en accuraat de jaarlijkse kalibratie van uw thermokoppel temperatuurmeters. Wij kunnen voor alle digitale thermometers (ongeacht het type of merk) een kalibratiecertificaat opmaken, geldig voor zowel HACCP, BRC, IFS en ISO22000.

De meest geschikte thermokoppel thermometer én passende sonde vinden voor ùw toepassing? Neem contact op met uw regioverantwoordelijke.