Salute e malattia

Termocoppie: tecnologia di misurazione della temperatura

Una termocoppia — anche nota come termometro a termocoppia o giunzione a termocoppia — è un dispositivo che consiste di due fili uniti insieme che contengono due metalli diversi. Una giunzione ha la temperatura da misurare mentre l'altra giunzione ha una temperatura fissa più bassa. Quindi, la corrente che i due estremi generano è legata a una differenza di temperatura. Un'invenzione del 19° secolo, la termocoppia è un metodo economico per misurare le temperature.

Tipi

Esistono diversi tipi di termocoppie. Le termocoppie J e K sono particolarmente popolari negli Stati Uniti in quanto facili da produrre. La prima è fatta di ferro e costantana (una lega rame-nichel) con un range di temperatura da 0 a 1.400 gradi Celsius, e la seconda è fatta di cromel e allumel, con un range da 0 a 2.300 gradi Celsius. Altri tipi includono E (cromel e costantana) e T (rame e costantana) termocoppie.

Relazione tensione-temperatura

Tieni presente che la corrente elettrica generata dal contatto tra i due metalli deve essere convertita in temperatura. Questo può essere fatto collegando i fili a un voltmetro digitale che può convertire la lettura della tensione in una temperatura.

Thomas Johann Seebeck

Thomas Johann Seebeck (1770-1831), un fisico tedesco-estone, è accreditato per aver scoperto la corrente generata toccando due metalli diversi insieme a temperature diverse per deviare un ago di bussola. Seebeck produsse le prime termocoppie e sperimentò con metalli di diversi tipi e forme.

Tuttavia, pensava che la corrente fosse magnetica, piuttosto che elettrica. Infatti, i suoi rapporti all'Accademia Prussiana delle Scienze tra il 1822 e il 1823 descrivono le sue osservazioni come "la polarizzazione magnetica di metalli e minerali prodotta da una differenza di temperatura". Tuttavia, questo effetto termoelettrico è ora noto come Effetto Seebeck.

Leopoldo Nobili

Usando il lavoro di Seebeck come base, il fisico italiano Leopoldo Nobili (1784-1835) collaborò con un altro fisico italiano, Macedonio Melloni (1798-1854), per sviluppare una batteria termoelettrica nel 1826. Chiamata "termo-moltiplicatore", attingeva dalla scoperta di Seebeck della termoelettricità combinando una termopila e un galvanometro per misurare la radiazione. Per il suo lavoro, alcuni accreditano Nobili come l'inventore della termocoppia come è nota oggi, o almeno l'archetipo.

Oggi

Le termocoppie sono ampiamente usate, particolarmente in missioni di esplorazione spaziale, apparecchi di riscaldamento e produzione elettronica. Sono popolari in questi settori perché sono semplici, durevoli, non richiedono batterie, affidabili e coprono un'ampia gamma di temperature.