Composizione: ferro (Fe) (+) e costantana (Cu-Ni) (-) Intervallo di temperatura complessivo: da -210 °C a 1200 °C Temperatura di esercizio operativo: da -40 °C a 750 °C (in classe 1) Cavo in qualità termocoppia: da -210 °C a 750 °C Cavo di estensione: da 0 a 200 °C Caratteristiche: basso costo – notevole sensibilità Utilizzo consigliato: ambienti inerti, sottovuoto e riducenti Utilizzo sconsigliato: atmosfere ossidanti ad alte temperature Tolleranza limite in classe 1: ±1,5 °C o 0,40% Tolleranza limite in classe 2: ±2,5 °C o 0,75%
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La termocoppia di tipo J è uno strumento di misurazione della temperatura. Rappresenta una soluzione molto diffusa e versatile per applicazioni di uso generale e ampiamente utilizzata in vari settori, tra cui l’industria, la scienza, l’alimentazione e la medicina.
La termocoppia J appartiene alla categoria delle termocoppie in metallo base, essendo costituita da materiali comuni. Infatti, la sua struttura comprende un conduttore positivo costituito da un filo di ferro (99,5% di ferro, con tracce di manganese e rame) e un conduttore negativo composto da un filo in lega di costantana (combinazione di rame al 55%, nichel al 45% e tracce di cobalto, ferro e manganese).
La sua utilità è limitata da un intervallo di temperatura relativamente ristretto e una durata di vita più breve a temperature elevate.
Il conduttore positivo, essendo di ferro, presenta un punto Curie a 770 °C, circoscrivendo l’intervallo di temperatura del tipo J tra -40 °C e 750 °C (in classe1).
La termocoppia tipo j è particolarmente adatta per l’utilizzo in ambienti sottovuoto, inerti e riducenti, mentre è sconsigliato l’uso in atmosfere ossidanti sopra i 550 °C, in quanto il ferro subisce una modifica molecolare irreversibile, compromettendo permanentemente la sua tensione di uscita standard in relazione alla temperatura, senza recupero durante il raffreddamento.
La temperatura operativa massima in uso continuo è di circa 800 °C, sebbene per brevi periodi possano essere gestite temperature fino a 1000 °C.
La sensibilità del tipo J si attesta a circa 50 microvolt/grado C.
Dal punto di vista economico e della affidabilità, la termocoppia tipo J è comparabile alla termocoppia tipo K.
La termocoppia tipo J è ampiamente impiegata in diversi settori, tra cui quelli industriale, scientifico, alimentare e medico, grazie alla sua notevole versatilità.
Questo dispositivo è adatto per una vasta gamma di applicazioni, inclusi ambienti ad alte temperature e atmosfere caratterizzate da vuoto, ossidazione (aria), riduzione o inerzia (gas inerti).
Nel contesto industriale, la termocoppia tipo J trova particolare utilità nel monitoraggio delle temperature durante processi produttivi come la produzione di materiali plastici e resine.
Inoltre, si dimostra efficace anche in ambienti che coinvolgono materiali inerti poco reattivi, come sabbia, cemento o sostanze contenenti amianto.
Le termocoppie di tipo J sono disponibili in diverse tipologie e costruzioni, per adattarsi a una vasta gamma di applicazioni.
Dato che la parte positiva di tipo J (ferro) del filo manifesta un’elevata ossidazione a temperature oltre i 540 °C, si raccomanda l’uso di fili di diametro grande per controbilanciare questo fenomeno.
Il filo di ferro, inoltre, può manifestare problemi di ruggine e fragilità a temperature inferiori allo zero. Senza una protezione adeguata, l’atmosfera contenente ammoniaca, azoto e idrogeno può corroderlo.
Di conseguenza, si consiglia l’impiego di guaine metalliche in acciaio inossidabile, seguendo una costruzione con isolamento in MgO, che sicuramente risulta una scelta preferibile rispetto alla termocoppia a costruzione semplice.
La temperatura massima operativa consigliata è di 760 °C . Va evitato l’uso del tipo J in atmosfere solforose superiori a 540 °C.
Inoltre, è sconsigliato l’utilizzo a temperature superiori a 760 °C, poiché una trasformazione magnetica improvvisa causerebbe una decalibrazione permanente.
Per evitare confusioni, è importante notare che il filo di tipo J può essere erroneamente scambiato con il normale filo di rame rosso e bianco.
In caso di incertezza, la verifica tramite un magnete è consigliata: il filo di ferro risulta fortemente magnetico, a differenza del filo di rame.
In sintesi, la termocoppia di tipo J si presenta come una soluzione conveniente, stabile, resistente e versatile per soddisfare le varie necessità di misurazione termica in molti settori.
Nelle termocoppie di tipo J, l’isolamento in ossido minerale MgO risulta come la scelta principale grazie alle sue molteplici caratteristiche vantaggiose.
Tra queste, la rapida risposta, le dimensioni ridotte, l’ampio intervallo di temperature, la durata, la precisione, la resistenza agli shock termici e alle vibrazioni ne fanno una scelta ideale per praticamente tutte le applicazioni in laboratorio o in processi industriali.
Per quanto riguarda le tolleranze di calibrazione iniziali, l’isolamento in MgO offre prestazioni eccellenti nell’intervallo di temperatura da 0 a 750 °C.
La sua tolleranza tipica è in classe Standard, che si attesta a +2,2 °C o +0,75%, si adatta perfettamente alle termocoppie di tipo J, garantendo misurazioni precise e affidabili.
La termocoppia tipo K e la termocoppia tipo J condividono molte somiglianze, essendo entrambe caratterizzate da versatilità, affidabilità ed economicità.
Tuttavia, le loro applicazioni non si sovrappongono così spesso come potrebbe apparire, poiché presentano alcune differenze sostanziali.
La termocoppia di tipo K è consigliata per utilizzi ad alta temperatura, ambienti corrosivi e situazioni in cui il cavo è esposto all’ossidazione, inclusi contesti umidi e ambienti immersi in acqua.
La tipo K è la più diffusa nel settore produttivo e industriale grazie alla loro affidabilità ed economicità.
La termocoppia tipo J è la scelta ottimale a temperature più basse, con un intervallo che parte da -40 °C, risultando ideale anche per applicazioni in vuoto.
Per tutte le altre situazioni che non rientrano specificamente in questi criteri, è possibile utilizzare sia la termocoppia tipo K che quella di tipo J, a condizione che si rispetti l’intervallo di temperatura appropriato.
In breve, le sostanziali differenze tra termocoppia di tipo J e la termocoppia di tipo K sono:
Intervallo di temperatura:
