Quines diferències hi ha entre els termoparells tipus N i tipus J

Les diferències bàsiques entre els termoparells tipus N i tipus J es troben en la seva composició de material, rang de mesura de temperatura, característiques d'estabilitat, adaptabilitat ambiental i escenaris industrials aplicables. Representen dues vies tècniques típiques en la mesura de la temperatura industrial moderna: "tipus d'estabilitat-alta, temperatura mitjana-alta" i "tipus d'ús general-econòmic, temperatura mitjana-baixa-", respectivament. Els termoparells de tipus N milloren significativament la resistència a l'oxidació a alta-temperatura i l'estabilitat a llarg termini-a través de la composició optimitzada de l'aliatge, el que els fa adequats per a la mesura contínua d'alta-temperatura de 400 a 1300 graus. Els termoparells tipus J, d'altra banda, són coneguts pel seu baix cost, gran sortida de senyal i resistència a atmosferes reductores, i s'utilitzen àmpliament en el control de processos industrials en el rang de 0 a 750 graus, com ara en indústries químiques i de processament d'aliments.

 

I. Composició del material: níquel-crom-silici/níquel-silici-magnesi versus ferro-constantan

Termoparell de tipus N-(níquel-cro-silici/níquel-silici-magnesi): l'elèctrode positiu (NP) és un aliatge de níquel{-crom{-silici (Ni:Cr:Si=84.4), l'elèctrode negatiu (14.NN) és un:14. aliatge de níquel-silici- (Ni:Si:Mg{=95.5:4,4:0,1).

Pertany a la categoria de termoparells de metall base. Augmentant el contingut de Cr i Si i eliminant elements fàcilment oxidats com ara Mn i Co, supera eficaçment el problema d'ordenació de -abast curt dels termoparells de tipus K- en el rang de 300 ~ 500 graus.

Termoparell de tipus J-(ferro-constantan): l'elèctrode positiu és ferro pur (JP) i l'elèctrode negatiu és un aliatge de coure-níquel (JN, també conegut com constantà). La composició nominal és 55% coure, 45% níquel i traces de manganès, cobalt, etc.

També pertany a la categoria de termoparells metàl·lics bàsics, però a causa de la fàcil oxidació de l'elèctrode de ferro, la temperatura de funcionament a llarg termini{0} és limitada.

Conclusió: els materials de tipus N són més estables i adequats per a operacions a llarg termini-alta-temperatura; Els materials de tipus J tenen un cost més baix i més rendibles-, adequats per a aplicacions de lots de temperatura- mitjana i baixa-.

 

II. Comparació de l'interval de temperatures: el tipus N cobreix un rang més ampli de temperatures altes-, mentre que el tipus J se centra en aplicacions pràctiques de temperatura mitjana- i baixa-.

Taula: Tipus	Temperatura de funcionament-a llarg termini	Temperatura resistent{0}}a curt termini	Interval de mesura efectiu
Tipus N	1200 graus	1300 graus	-200 ~ 1300 graus
Tipus J	500 ~ 750 graus	750 graus	-210 ~ 1200 graus (utilitzat habitualment 0 ~ 750 graus)

Els termoparells tipus N poden funcionar de manera estable durant períodes prolongats per sota dels 1200 graus. En el rang de 400 ~ 1300 graus, les seves característiques termoelèctriques són linealment superiors a les del tipus K, cosa que els converteix en una opció ideal per a forns industrials d'-alta temperatura.

Tot i que el tipus J té un ampli rang teòric de temperatures, la seva aplicació pràctica sol limitar-se a menys de 750 graus perquè el càtode de ferro s'oxida ràpidament a altes temperatures i és propens a trencar-se.

Nota: els termoparells tipus J han d'anar equipats amb una funda protectora (com ara l'acer inoxidable 304/316) per sobre de 500 graus per allargar la seva vida útil; Els termoparells de tipus N no es recomana per al seu ús en atmosferes oxidants o reductores febles.

 

III. Sensibilitat i característiques de sortida del senyal

Termoparell tipus N: el potencial termoelèctric és d'aproximadament 39 μV/grau, amb una sensibilitat moderada, inferior al tipus E i al tipus J, però superior al tipus S.

Els avantatges inclouen una petita deriva del potencial termoelèctric i una bona reproductibilitat a altes temperatures, cosa que el fa apte per a l'adquisició de dades a llarg termini{0}}i per a la supervisió automatitzada.

Termoparell tipus J: el potencial termoelèctric és d'aproximadament 50 ~ 51 μV / grau, amb una sensibilitat més alta que el tipus K, i el senyal és fàcil d'adquirir i processar.

La linealitat funciona bé en el rang de 0 ~ 750 graus amb petits errors, la qual cosa la fa adequada per a sistemes de control de temperatura industrials.

Exemple de comparació: a 600 graus, el tipus J emet aproximadament 30 ~ 33 mV, mentre que el tipus N emet aproximadament 23 ~ 25 mV. El tipus J té un senyal més fort i és més adequat per a la lectura directa d'instruments ordinaris.

 

IV. Adaptabilitat ambiental i restriccions d'ús

Taula Tipus Ambiental	Rendiment de tipus N-	Rendiment de tipus J-
Atmosfera comburent	Excel·lent i forta resistència a l'oxidació per sota dels 1200 graus	El càtode de ferro s'oxida fàcilment per sobre dels 500 graus, cal un tub protector
Reducció de l'atmosfera	No aplicable	Utilitzable, resistent a la corrosió del gas H₂ i CO
Entorn inert/buit	No recomanat	Utilitzable, adequat per a diverses condicions de treball
Entorn que conté-sofre	Estrictament prohibit	Estrictament prohibit, fàcilment corroït pel ferro i constantan
Estabilitat a-llarg termini	Excel·lent i forta resistència a la radiació de neutrons	Mitjana, es deteriora fàcilment a altes temperatures

Recomanació: el tipus N-s'utilitza en forns d'alta-temperatura, equips d'energia nuclear i altres escenaris que requereixen estabilitat-a llarg termini; El tipus J- és adequat per a llocs industrials amb gasos reductors, com ara la refinació del petroli, la química i el processament d'aliments.

 

V. Comparació d'escenaris d'aplicació típics

Termoparells de tipus N-: s'utilitzen àmpliament en forns industrials d'alta-temperatura, equips de tractament tèrmic, monitorització de motors aeroespacials, monitorització de temperatura de reactors nuclears i altres aplicacions que requereixen una alta estabilitat a-a llarg termini.

A causa del seu rendiment global superior en comparació amb el tipus K, estan substituint gradualment el tipus K com la nova generació d'estàndards de mesura de temperatura mitjana- i alta-.

Termoparells de tipus J-: s'utilitzen habitualment en màquines d'emmotllament per injecció de plàstic, línies d'assecat d'aliments, calderes petites, forns de buit de laboratori i altres camps que requereixen resistència a atmosferes reductores o mesuraments de temperatura de baix-cost.

A causa del seu baix preu i alta sortida de senyal, també s'utilitzen sovint com a reemplaçament temporal dels termoparells tipus K durant el manteniment de l'equip.