454 12 Misura e controllo nei processi chimici sare la lettura la corrente deve essere sufficientemente bassa, intorno a 1 mA, per avere un riscaldamento trascurabile del sensore. Come con altri dispositivi elettrici, i più comuni guasti sono l interruzione della linea e il cortocircuito. Se si interrompe la linea è come se si avesse un aumento della resistenza, quindi il sensore segnerà un valore elevato. Se il sensore segna, senza motivo, la temperatura di fondo scala, è probabile che si sia interrotta la linea. Un cortocircuito fa abbassare, invece, la resistenza e il sensore segnerà, sempre senza motivo, il minimo della scala. 12.6.4.5 Termocoppie Thomas Johann Seebeck, fisico estone tedesco, scoprì nel 1821 che un conduttore posto con le estremità a temperature differenti generava una differenza di potenziale elettrico (f.e.m.). Questo fenomeno è detto effetto Seebeck. Per misurare la f.e.m. bisogna collegare le estremità a uno strumento necessariamente tramite un diverso conduttore che avrà le estremità alle stesse temperature del primo e che svilupperà una f.e.m. in senso opposto (v. Fig. 12.33). Fig. 12.33 Effetto Seebeck: un conduttore A, con le estremità a temperature differenti (T1 e T2), presenta alle medesime estremità una differenza di potenziale elettrico. Per misurare la f.e.m. è necessario collegare lo strumento alle estremità tramite un conduttore B, necessariamente diverso, anch esso con le estremità alle stesse temperature di A, in cui la f.e.m. avrà un senso opposto. Principio di funzionamento delle termocoppie La f.e.m. dipende dalla natura della coppia di conduttori e dalla differenza di temperatura alle estremità, in base al coefficiente di Seebeck della coppia, dell ordine di alcune decine di microvolt per grado. La termocoppia, brevemente TC, è quindi un dispositivo che può essere utilizzato per misurare la temperatura. Fissata la temperatura di un estremità, si può utilizzare l altra per la misura. Per convenzione la temperatura di riferimento è 0°C, quindi nella TC si ha un giunto freddo, di riferimento e un giunto caldo, di misura. Lo schema delle termocoppie effettivamente utilizzate differisce dal precedente sia per il costo dei metalli della coppia di misura, spesso preziosi, sia per la difficoltà nel porre lo strumento di misura della f.e.m. e il giunto freddo in prossimità del punto di misura della temperatura. In un termometro a termocoppia possiamo notare: n il giunto caldo, con la coppia specifica di conduttori; n i cavi di estensione, per operare a distanza senza utilizzare i costosi componenti della termocoppia; n l attacco di misura della f.e.m.; n il giunto freddo o un adeguato dispositivo di compensazione. I cavi di estensione sono scelti con proprietà termoelettriche tali da non alterare la misura, i giunti con la termocoppia devono essere alla stessa temperatura; anche i due punti d attacco per la misura della f.e.m. devono avere la stessa temperatura. 12a CAPITOLO_421-496.indd 454 02/05/12 09.53
