Qual è la funzione di una termocoppia?

Una termocoppia è fondamentalmente un dispositivo per misurare la temperatura. A differenza di un termometro, che si basa sulle caratteristiche termiche di un materiale come il mercurio, una termocoppia misura la temperatura generando una tensione elettrica. Ciò lo rende utile per la segnalazione di sistemi elettronici che controllano dispositivi a gas per uso domestico, come scaldabagni e caldaie. Sono disponibili vari tipi di termocoppie, ma la termocoppia del forno o quella sul tuo scaldabagno a gas è molto probabilmente una termocoppia di tipo k. Il suo scopo è mantenere acceso il pilota.

Negli anni 1820, il fisico tedesco-estone Thomas Johann Seebeck scoprì che due metalli diversi si unirono in corrispondenza di un punto di giunzione generare una piccola ma misurabile tensione quando la temperatura nel punto di giunzione i cambiamenti. L'entità della tensione dipende dall'entità della variazione di temperatura e dalle caratteristiche dei metalli. Una termocoppia può essere costituita da una coppia di fili isolati, ciascuno realizzato con metalli diversi, uniti tra loro da un'estremità e collegati a un dispositivo di misurazione dall'altra. Può anche consistere in guaine coassiali separate l'una dall'altra da materiale isolante.

La funzione di una termocoppia su un apparecchio a gas, come uno scaldabagno, è di segnalare alla valvola del gas che il pilota è acceso in modo che rimanga aperto. È un dispositivo di sicurezza. Se la termocoppia non fosse presente, il gas continuerebbe a fluire quando il pilota si spegne. Il gas incombusto si accumulerebbe e alla fine potrebbe esplodere. La sonda della termocoppia, che è la giunzione dei due metalli da cui è realizzata, è posizionata nella fiamma pilota. Rileva il calore della fiamma e genera la tensione che mantiene il flusso del gas. Se la fiamma si spegne per qualche motivo, ad esempio a causa di una brezza o di un tubo del gas parzialmente limitato, la tensione della termocoppia scompare e la valvola del gas si chiude.

Le termocoppie sono utili in un'ampia varietà di settori e ciascuno dei molti tipi è designato da una lettera. Ad esempio, una termocoppia di tipo S ha fili realizzati in platino puro e una lega di platino e rodio al 10 percento. È accurato a temperature molto elevate e viene utilizzato più spesso nelle industrie biotecnologiche e farmaceutiche. In genere, si trova una termocoppia di tipo k negli apparecchi a gas per uso domestico. La sua gamba positiva è una lega di nichel e cromo e la sua gamba negativa è una lega di nichel, alluminio, manganese e silicio.