elektrische Temperaturmessung

3 Thermoelemente
Norm Element Maximaltemperatur definiert bis
Fe-CuNi J 750°C 1200°C
Cu-CuNi T 350°C 400°C
NiCr-Ni K 1200°C 1370°C
DIN EN 60 584
NiCr-CuNi E 900°C 1000°C
NiCrSi-NiSi N 1200°C 1300°C
Pt10Rh-Pt S 1600°C 1540°C
Pt13Rh-Pt R 1600°C 1760°C
Pt30Rh-Pt6Rh B 1700°C 1820°C
Tabelle 3: Thermoelemente nach DIN EN 60 584
3.5.1 Spannungsreihen
Ganz allgemein lässt sich sagen, dass die Thermospannung umso höher ist, je unterschiedlicher
die Metalle beider Schenkel sind. Die höchste elektromotorische Kraft besitzt von allen genannten
Elementen das NiCr-CuNi-Element. Dagegen haben die Platinelemente, deren Schenkel sich nur
durch den Rhodium-Legierungsanteil unterscheiden, die geringste EMK. Neben den höheren Kosten
ist dies ein Nachteil der edlen Thermoelemente.
Die nach Norm angegebenen Spannungsreihen sind nach 2- bis 4-stelligen Polynomen berechnet,
die in der DIN EN 60 584, Teil 1, im Anhang angegeben sind. Sie beziehen sich sämtlich auf eine
Bezugstemperatur von 0°C. Meist ist die tatsächliche Vergleichsstellentemperatur jedoch hiervon
verschieden. Die der Messtemperatur zugehörige Spannung muss dann um diese Spannung korrigiert
werden:
Beispiel:
Element Fe-CuNi, Typ „J“, Messtemperatur 300°C, Vergleichsstellentemperatur 20°C
Thermospannung bei 300°C: 16,325 mV
Thermospannung bei 20°C: 1,019 mV
Resultierende Thermospannung: 15,305 mV
Wegen der Nichtlinearität der Spannung wäre es falsch, zunächst die der gemessenen Thermospannung
zugehörige Temperatur zu ermitteln und von dieser danach die Vergleichsstellentemperatur
abzuziehen. Stets muss von der Thermospannung zuerst die der Vergleichsstellentemperatur
zugeordnete Spannung subtrahiert werden. Die Korrektur um die an der Vergleichstelle erzeugte
Thermospannung wird im Allgemeinen vom angeschlossenen Gerät durch eine entsprechende
Elektronik automatisch durchgeführt.
JUMO, FAS 146, Ausgabe 2007-01
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