termocoppie, quale utilizzare? - fino a 900° almeno

[andreansr125]

Ciao a tutti, io ho un condotto di circa 4 cm di diametro in cui passano gas ad altissima temperatura (intorno a 800°, ma anche più alti, quindi devo tenere una certa tolleranza) di cui ne devo misurare appunto la temperatura...

allora vado sul sito di rs, cerco per termocoppie e naturalmente ne esce una lista enorme.... mi metto un po a spulciare, cercando termocoppie di tipo K, ne trovo anche qualcuna che potrebbe andare bene, ma il problema è....

la termocoppia è lunga un metro... e io come faccio a farcela stare nel mio condotto???

escludo subito la possibilità di arrotolarla o cose del genere

su che tipo di termocoppia mi devo indirizzare??

grazie ancora

P.S. ah, un chiarimento... le termocoppie a seconda della temperatura creano una tensione ai loro capi, che immagino sia lineare e ci sia una costante termica, no? (cioè un tot di uvolt per grado)

[batta]

Il tipo di termocoppia si sceglie in base al campo di temperatura. Al volo non ti so dire quale sia la migliore per le tue esigenze, ma se fai una ricerca su Internet trovi sicuramente una tabella di scelta.

Non capisco cosa vuoi dire con "la termocoppia è lunga un metro". Forse Significa che ha un metro di cavo? Poi devi usare cavo compensato per arrivare fino alla morsettiera.

Le termocoppie non danno un valore direttamente proporzionale alla temperatura nel punto di misura, ma indicano la differenza di temperatura tra il punto di misura ed il giunto freddo (morsettiera nel quadro).

Comunque, digitando su Google "termocoppie" il primo link è questo.

Mi pare ci siano tutte le indicazioni di cui hai bisogno.

[andreansr125]

già trovato e mi son fatto un po di cultura..!!

comunque ok, ho fatto girare un po le rotelle...

della termocoppia praticamente mi serve solo la punta, che contiene il giunto caldo,mentre tutto il resto può restare fuori....

ok si chiaro!!

il problema però è... ora io devo fissare l'estremità della termocoppia in centro al mio tubo,ma come faccio ad ancorarla? avevo in mente di fare il buco per la termocoppia, saldare al tubo un dado e mettere qualcosa di filettato sulla termocoppia, però...

che ci metto di filettato sulla termocoppia? (una vite tagliata con un foro nel centro,ma i gas che ci sono dnetro al tubo non dovrebbero uscire possibilmente )

[Paolo Cattani]

Scusa, ma perchè vuoi per forza costruirtele, le termocoppie?

Ci mancherebbe che un professionista dovesse fare anche questo

Le vendono già fatte, naturalmente: con tanto di canotto in vari materiali, di attacco a vite stagno, di morsetti e scatola stagna per i collegamenti. E vendono anche i canotti chiusi in vari materiali, le cosiddette "tasche" per alloggiarla, così puoi sostituirla anche durante il funzionamento. Solo nei casi in cui si arrivi a demolire tre o quattro TC al giorno, si pensa a prendere i componenti sciolti e ad assemblarle..

[andreansr125]

mmm principalmente era per ragioni di costo, mi interessava mantere i costi più bassi possibile...(il portafoglio piange un po )

dal momento che non sono esperto in questo campo, ho preso il catalogo RS e ho guardato li cosa c'era di disponibile (se avete qualche negozio più conveniente in zona milano è MOOOLTO ben accetto)

la più economica è una da 1,5 mm per 50 cm di lunghezza a circa 23,5€ iva inclusa

quella a baionetta regolabile (e quindi non filettata come invece mi servirebbe) costa 30,5€ circa...

capite che per me spendere 40 cent per un dado e una vite e 3 minuti di tempo per fare un buco nella vite e riempirlo di pasta sigillante, è decisamente migliore più conveniente che spendere quei 7€ in più...e più che altro è una questione di principio, perchè spendere di più quando si può risparmiare?

in ogni caso se avete altri riferimenti da darmi per le termocoppie, perchè da RS c'è solo questa regolabile....

[Paolo Cattani]

Guarda, se uno ha il tempo di farlo mi va anche bene, ma in ambito industriale convene prenderle già fatte, visto il costo del lavoro.

Si usano TC simili al Codice RS 455-4078, con contenitore e testa di connessione; poi che abbiano il tubetto in acciaio AISI 316, in ceramica, o in ghisa smaltata o altro, dipende dalla capacità corrosiva dei fumi, cosa che devi tenere bene a mente: dove lavoravo prima, sui fumi salini le TC con guaina di ceramica e cemento (spessore 2 cm) duravano tre mesi, mentre quelle ad immersione nel metallo a 800 gradi duravano al massimo 12 ore (in ghisa smaltata da 15 mm di spessore). Visto il costo, queste ultime le assemblavamo....

Valuta bene tutti gli aspetti, prima...

P.S.: per guaina intendo qualcosa di simile a questo:

Guaina, termica, altapressione, 5000psi, acciaioinox316, acciaio, 12x100mm

Codice RS 436-0665

oppure a questo:

Involucro termico, alta pressione, acciaio inox, 200mm, 1/2in, BSP

Codice RS 338-9508

[andreansr125]

ehmmmm

decisamente fuori dalla mia portata, comunque mi ha dato un ottima idea...!!! grazie

comunque i fumi sono dei banali fumi di scarico di benzina, con un po d'olio (motore 2 tempi) quindi niente di particolarmente corrosivo, al limite ci va una bella pulita alla sonda ogni tanto per via dei residui carboniosi...

comunque l'idea che ho avuto:

prendo una vite di alluminio o inox con filetto da 5 o 6 mm, testa esagonale, lunga 25 mm (il condotto è da 40 mm di diametro interno).

limo via il filetto di troppo (lascio solo lo spessore necessario al fissaggio al dado) e faccio un foro nella testa che si ferma un paio di mm prima della fine della vite.

scaldo la vite per dilatarla e vedo di infilarci dentro la termocoppia..

ci vorrebbe però una qualche sorta di mastice o pasta che fissi la termocoppia alla vite e non la faccia staccare quando la vite entra in temperatura...

scusatemi se ho sconfinato

poi ho trovato che per ogni grado centigrado di differenza di temperatura fra i capi, equivale a 41 uv, confermate?

quindi con una differenza di 780° (immaginando il gas a 800° e la temperatura ambiente a 20°) dovrei avere 31,98 millivolt ai capi, corretto?

dal momento che sono intenzionato ad usare un icl7106/7 il cui range di lettura è 200 millivolt, io prendo che se la differenza è 1000°, devo leggere sul display 100,0 (poi elimino il punto così leggo 1000 )

quindi visto che ho 41mv ai capi della termocoppia, devo fare un amplificatore in tensione che abbia un guadagno di 2,44 giusto?

viste le bassissime tensioni, per farlo posso usare un comune transistor?

[Paolo Cattani]

Non ti stai dimenticando qualcosa? Il giunto freddo, ad esempio?

[Orso Grigio]

Ma... per capirci meglio... stai cercando di costruire un termometro digitale per monitorare la temperatura dei gas di scarico di un'Honda NSR 125 ??

[andreansr125]

Orso Grigio+11/08/2006, 21:59--> (Orso Grigio @ 11/08/2006, 21:59)

precisamente!!!!!

comunque, il giunto freddo è costituito dagli altri due capi della termocoppia (giusto?)che sono all'aria aperta quindi la loro temperatura è quella ambiente.

non penso di "complicare" ulteriormente il circuito inserendo anche una sonda per la temperatura per effettuare la correzione, il valore che ottengo non mi interessa che sia precisissimo, poi dal momento che ho già realizzato un termometrino, mi basta leggere la temperatura da li e poi sommarla al dato che ottengo dalla termocoppia..

[andreansr125]

ehm, visto la mia mostruosa ignoranza (o forse poca memoria) di amplificatori a transistor non mi ricordo molto, però se io prendo un operazionale (di questi già mi ricordo meglio,mi stavano più simpatici ) in configurazione non invertente, ponendo il guadagno 1+ r2/r1 (dove r2 è la retroazione) pari a 2,44, utilizzando resistenze da 1%, con valori di 14,3 kohm e 10,0 kohm ottengo un errore finale di circa 1,5% nel peggiore dei casi.... (volendo potrei prendere 10 resistenze per valore e trovare le migliori)

è buona lo stesso come soluzione? (eventualmente mi potreste dare una rinfrescatina sugli amplificatori a transistor?)

[Paolo Cattani]

Il giunto freddo è costituito da un'altra termocoppia tenuta a temperatura nota, oppure da un circuito di compensazione che la simula.

Inoltre, non dai specifiche sul tipo (K, R, N, etc)

L'alluminio a quella temperatura fonde; e poi, usare uno dei migliori conduttori di calore per alloggiare la termocoppia vuol dire... misurare una temperatura media fra quella dei gas e quella del metallo del condotto su cui è strettamente avvitata = misura sballata

[andreansr125]

ok, più leggo e meno ne capisco.....

dunque, io ho la mia termocoppia che va sullo scarico che è il giunto caldo.

collegata in serie a questa ho un altra termocoppia (dello stesso tipo) o circuito di compensazione che mi simula il giunto freddo.

io leggo la tensione ai capi dei due fili che mi ritrovo.

come faccio a creare un circuito di simulazione per il giunto freddo? conviene, piuttosto che utilizzare un altra termocoppia (dello stesso tipo,ma decisamente più economica)

ho cercato ma non si trova niente che non sia già fatto...

ps, per quanto riguarda la storia della vite, mettiamo conto di avere una parete di 1 mm (sta volta di acciaio inox) tra la termocoppia e i gas, di quanto mi si sfalserebbe la misura?

eventualmente si potrebbe raggiungere anche il mezzo millimetro di spessore...

Modificato: 12 agosto 2006 da andreansr125

[andreansr125]

ps: Tipo K (Chromel (Ni-Cr) (+)/Alumel (Ni-Al) (-))

Sono termocoppie di uso generale, economiche e disponibili in una grande varità di formati. Il loro intervallo di misura va da -200°C a 1260°C. La sensibilità è di circa 41 µV/°C.

tratto da wikipedia

Modificato: 12 agosto 2006 da andreansr125

[Paolo Cattani]

OK, cominciamo a capirci..

Le tipo K vanno bene...

Tutto dipende da quanto entra la vite nel condotto : la resistenza termica dell'inox è molto più alta di quella dell'alluminio, e più è lunga "dentro" e più ci sarà differenza fra la temperatura della punta e quella della testa (che presumibilmente toccherà contro la parete del condotto dov'è avvitata).

Se la lunghezza interna sarà almeno di 6-7 diametri, credo che andrà bene.

Si potrebbe giocare anche sul contatto con il condotto, interponendo un'isolante, ma nel tuo caso non saprei che proporti, tranne forse una boccola di ceramica

Puoi dimunuire, invece, il diametro della vite, in modo che aumenti la resistenza termica e quindi fare in modo che la punta rimanga ad una temperatura il più possibile vicina a quella dei fumi.

Per spiegarmi meglio, se tu avessi solo una guaina sottilissima di acciaio saresti tranquillo (insomma una cosa simile ad una candeletta dei diesel)

La termocoppia va isolata internamente con mica, ceramica o sabbia legata, altrimenti le dilatazioni e le torsioni dovute al calore fanno in modo che la punta sensibile tocchi la guaina di inox, trasformando la termocoppia in ...una termotripla, falsando completamente la misura.

Per misurare il segnale hai bisogno di un amplificatore/ filtro/condizionatore per termocoppie ( cerca i termini suggeriti con google, anche uno per volta o a due a due): ti invio già qualche link.

In commercio trovi integrati contenenti anche il blocco di compensazione e l'amplificatore di uscita per le tipo K, come l'AD595

link1

link2

un kit commerciale come esempio

[andreansr125]

ooookkkk

moolto chiaro!!!

dunque, non ho ben capito se mi serve il giunto freddo per la termocoppia....!

sarei intenzionato a emulare il circuito di amplificazione (usando quel max492) per poi mandarlo nel mio icl7106 , però non ho capito se usa una sola termocoppia (per il giunto caldo) o se ne usa due....

penso due dal momento che l'integrato su cui va a finire è un amplificatore e basta

l'ad 595 a parte che non mi pare sia facile trovarlo (da RS non ce l'hanno) ma è veramente costosetto.. (trovato su ebay a circa 15€ incluse spese di spedizione dall'america)

a questo punto mi conviene comprare una termocoppia K di quelle più economiche (da rs circa 8€) e le faccio fare il giunto freddo, poi la differenza con le temperature la faccio a mente...

utilizzo il max492 oppure...da ebay si trovano a prezzi molto interessanti,magari riesco a cavarci fuori qualcosa di molto buono,stiamoa v edere...

in ogni caso, io ho la termocoppia, la colleco al ad595 (ho guardato i datasheet e i collegamenti sono veramente pochi e molto semplici... sto sbagliando qualche cosa?? )

e poi dall'ad che mi manda fuori 10mv per °c devo mandarla in ingresso al 7106 che però come range di valori devo stare intorno a 0,1 mv per °c...

da sempliciotto dico.. basterà mica una resistenza...?? (però mi sorge la domanda, come faccio a capire che resistenza ci vuole? se sapessi quella di ingresso del 7106 ok,ma come la trovo?)

[andreansr125]

piccolo aggiornamento sul 7106:

per il fondoscala a 200 mv devo usare una resistenza da 47k (pin28), un condensatore da 0,47 uf (pin29) e una tensione di riferimento di 100 mV (pin36).

per un fondoscala a 2v la resistenza diventa da 470k, il condensatore da 0,047uF e la vref da 1 v

se io volessi fare un fondoscala a 10 volt (ideale per leggere la temperatura della termocoppia, in uscida dal ad595), la resistenza la metto da 2,35m , il condensatore da 9,4 nF, e una tensione di riferimento di 5 volt...

a parte il fatto che non so se i componenti esistono nelle misure che ho messo, credete che funzioni?

già per i 2 volt non è testato ma è assicurato dal progetto, per i 5 immagino che o brucio tutto o non funziona nemmeno...

[Orso Grigio]

So che vuoi fare tutto in casa per due ragioni: mantenere i costi bassi e avere la soddisfazione di fare le cose in casa.. però...

Termometro digitale -50 +1300°C TM-6801B a 49 €... visto su

Aris Elettronica

[andreansr125]

decisamente conveniente!!!!!!!

il problema è un po nelle dimensioni, che dovendo montarlo sulla moto può essere decisamente troppo grande....

però sarebbe un ottima soluzione veramente.....

però la soddisfazione di farlo da sè, mi capite... (anche perchè poi magari posso rifilarlo a qualche amico )

[verosatx]

Scusa la domanda, ma in moto che temperatura devi misurare??

[andreansr125]

allora, la sonda si posiziona all'interno del collettore di scarico, nei primi 10 centimetri.

sapendo la temperatura dei gas di scarico si può arrivare a capire il rapporto stechiometrico della carburazione, ovvero se è grassa (gas di scarico più freddi, intorno ai 700°) oppure se è magra (gas di scarico intorno ai 850°).

questo per quanto riguarda il getto del massimo del carburatore, mentre per gli altri si deve carburare "a mano" provando e riprovando la moto fino a che non si ottiene la carburazione ottimale...

su un motore 4 tempi è praticamente inutile, mentre su un motore 2 tempi che sono maggiormente soggetti a problemi di carburazione (vuoi per consumare di meno o per ottenere di più) anche perchè questa ricopre un ruolo fondamentale nella vita del motore in quanto contribuisce a raffreddare il cilindro,effettuandone il cosiddetto lavaggio e a lubrificare tutte le parti della camera di manovella (l'olio è miscelato alla benzina)

[verosatx]

Ci sono anche dai fili di "ferro", naturalmente del tipo K che basta saldarli in cima per avere il giunto caldo, e ci sono dei distanziatori in ceramica per evitare che si tocchino i fili, poi parti con il cavo compensato e vai al trasduttore/indicatore, che deve avere la compensazione interna.

Il discorso di mettere 2 termocoppie non ha senso, perche la seconda la dovresti tenere a ZERO gradi, o anche 50, ma in tal caso, poi i 50° li devi aggiungere alla temperatura letta.

Perchè 10 cm dentro il tubo di scarico, per lungo non ha importanza perche la TC prende la temperatura solo nel giunto caldo.

Ciao