Coppia termoelettrica a riscaldamento indiretto, per strumento elettrotermico, per c.c. e c.a.
parti e/o accessori
Scatola contenitrice
ambito culturale
costruzione
Milano, Italia
materiale
- materiale isolante
- metalli
descrizione e uso
Apparato utilizzato per misure di corrente elettrica in accoppiamento con un amperometro. In una catena chiusa isoterma di metalli diversi, la somma algebrica delle f.e.m. è nulla. Si produce, invece, una corrente se si scalda una delle giunzioni bimetalliche, secondo un fenomeno scoperto da Seebeck nel 1823. Utilizzando la f.e.m. generata da una coppia termoelettrica, quindi, è possibile pilotare un galvanometro o un amperometro: l'apparato di misura sarà formato, allora, da una coppia termoelettrica scaldata da una opportuna resistenza attraversata dalla medesima corrente elettrica da misurare e dallo strumento di misura. La temperatura alla saldatura raggiungerà un livello diverso da quello dell'ambiente al quale si trova il resto del circuito e la deviazione dello strumento sarà proporzionale alla corrente termoelettrica, a sua volta proporzionale, tramite il calore prodotto, al quadrato della corrente da misurare, secondo una relazione piuttosto complessa. Lo strumento può essere tarato per funzionare, insieme alla termocoppia, come amperometro, come voltmetro, come wattmetro, come termometro. Per l'alta sensibilità, la minima capacità termica, la bassa resistenza e la minima induttanza, tali apparati risultano utili a misurare correnti alternate, anche non sinusoidali, e di alta frequenza. Si possono avere strumenti con termocoppia a riscaldamento diretto (dove la giunzione è saldata ad un filo riscaldatore, attraversato dalla corrente in esame) o indiretto (dove la coppia termoelettrica è unita, tramite una sostanza isolante che faccia da ponte termico, al filo riscaldatore). Il filo riscaldatore è generalmente di platino poiché resiste all'ossidazione e, visto l'alto punto di fusione, a notevoli sovraccarichi. Lo strumento da collegare alla termocoppia deve essere molto sensibile perché la f.e.m. generato durante il funzionamento normale (non oltre i 400 °C) è dell'ordine del mV. Pertanto, per ottenere un sistema di elevato rendimento, occorre che la resistenza interna dello strumento sia vicina a quella della termocoppia cioè dell'ordine di 101 W. Le lunghezze dei fili della coppia devono essere attentamente calcolate; devono essere sottili e ben puliti. Per piccole portate (dell'ordine del mA), ad evitare scambi di calore con l'ambiente, è necessario porre la termocoppia in un'ampolla ad alto vuoto e questa in un secondo contenitore protettivo. Per portate maggiori (dell'ordine di 102 mA), occorre che la coppia termoelettrica sia in aria, per smaltire il calore prodotto, protetta solo dal contenitore isolante. Questi strumenti, rispetto alla taratura, sono più stabili di quelli a filo caldo, ma più facili da bruciare; la scala è di tipo quadratico. La precisione fino a 3kHz è di circa lo 0,5 %, per scendere a circa 1,5 % per frequenze di 1 MHz: questi strumenti sostituiscono quelli a filo caldo quando si effettuino misure ad alta frequenza. (Daniele Rebuzzi)
iscrizioni
Sull'apparato: n. di serie: 3866. Sulla scatola: marchio del costruttore; specifiche dell'apparato; n. di serie: 3866; tipo: 3.