Quelles sont les différences entre les thermocouples de type S et de type J

Les principales différences entre les thermocouples de type S et de type J résident dans leur composition matérielle, leur plage de température, leur précision, leur adaptabilité environnementale et leur positionnement en termes de coûts. Ils représentent deux voies techniques typiques dans le domaine de la mesure de température à haute-température : "type à usage général en métal précieux-de haute-" et "type à usage général en métal de base- et basse-température-", respectivement. Les thermocouples de type S conviennent aux mesures de précision à haute -température supérieure à 1 300 degrés et sont largement utilisés dans la métallurgie, la fabrication du verre, l'aérospatiale et d'autres scénarios avec des exigences de stabilité extrêmement élevées. Les thermocouples de type J, en revanche, sont largement utilisés dans les domaines de la chimie, de la transformation alimentaire et du contrôle des processus industriels en raison de leur bonne résistance à la corrosion et de leurs avantages en termes de coûts dans la plage de 0 à 750 degrés.

 

I. Composition du matériau : métal précieux platine-alliage de rhodium par rapport au fer métallique de base-Constantan

Thermocouple de type S (Platine-Rhodium 10-Platine) : l'électrode positive est un alliage platine-rhodium contenant 10 % de rhodium (SP) et l'électrode négative est du platine pur (SN). Il appartient à la catégorie des thermocouples en métaux précieux.

En raison de l'utilisation de métaux rares, le platine et le rhodium, il est coûteux, mais il présente une excellente-résistance à l'oxydation à haute température et une excellente stabilité chimique, avec une dérive à long terme-minimale. Thermocouple de type J-(fer-constantan) : l'électrode positive est en fer pur (JP) et l'électrode négative est un alliage de cuivre-nickel (constantan, JN), appartenant à la catégorie des thermocouples en métaux de base.

Son coût de matériaux est faible et il est peu coûteux, ce qui en fait l'un des éléments de détection de température les plus-efficaces du secteur.

Conclusion : Le type S convient aux applications de mesure de température de précision à haute-budget et-exigences élevées ; Le type J est plus adapté aux applications industrielles-sensibles aux coûts, telles que le raffinage du pétrole et la transformation des aliments.

 

II. Plage de mesure de température : le type S a une large plage de température et est dédié aux applications à haute -température ; Le type J est principalement utilisé pour les applications à moyenne et basse température.

Tableau : Type Température de fonctionnement à long-terme Température de fonctionnement à court-terme Plage de mesure effective

Type S 1300 degrés 1600 degrés 0 ~ 1600 degrés

Type J 500 degrés 750 degrés 0 ~ 750 degrés

Les thermocouples de type S ont une limite de température supérieure plus élevée et conviennent aux processus à température extrêmement élevée-tels que la mesure de la température de l'acier en fusion, les fours à verre et le frittage à haute-température.

Les thermocouples de type J couvrent une large plage de températures allant de la température ambiante à la température intermédiaire, ce qui les rend particulièrement adaptés à la mesure de température industrielle de routine de 0 à 750 degrés. Ils peuvent être utilisés aussi bien en atmosphère oxydante que réductrice.

Remarque : les thermocouples de type S ont un faible potentiel thermoélectrique et une faible sensibilité à basse température et ne sont pas recommandés pour les systèmes de réfrigération. Les thermocouples de type J sont sujets à l'oxydation et à la rupture de la cathode de fer au-dessus de 500 degrés et ne doivent pas être utilisés à long terme.

 

III. Comparaison des caractéristiques de précision et de sortie du signal

Thermocouples de type S : parmi les thermocouples, ils offrent la plus grande précision, la meilleure stabilité et la meilleure reproductibilité. Ils ont longtemps été utilisés comme instruments d’interpolation pour l’échelle internationale de température ITS-90.

Cependant, ils ont un potentiel thermoélectrique relativement faible (environ 6,3 μV/degré) et une faible sensibilité, ce qui nécessite des instruments de haute-précision pour acquérir des signaux faibles.

Thermocouples de type J : ils ont un potentiel thermoélectrique plus élevé (environ 50 μV/degré), une sensibilité plus élevée que le type K et le signal est plus facile à acquérir et à traiter.

Ils présentent une bonne linéarité et une stabilité élevée, avec un taux d'erreur inférieur à la limite standard dans la plage de température couramment utilisée.

Exemple de comparaison : lorsqu'il est chauffé à 100 degrés, le type J- produit environ 5,0 mV, tandis que le type S- ne produit qu'environ 0,645 mV, soit une différence de près de 8 fois. Cela signifie que le type J- est plus compatible avec les systèmes de contrôle de température ordinaires.

IV. Adaptabilité environnementale et restrictions d’utilisation

Type d'environnement du tableau	Performances de type S-	Performances de type J-
Atmosphère oxydante	Excellente,-stable à long terme	La cathode de fer s'oxyde facilement au-dessus de 500 degrés, un tube de protection est requis
Réduire l'atmosphère	Facilement contaminé, affectant la stabilité	Utilisable, résistant à la corrosion des gaz H₂ et CO
Environnement inerte/sous vide	Fonctionnement stable	Utilisable, adapté à diverses conditions de travail
Environnement humide	Aucun avantage particulier	Insensible à l'humidité, adapté aux environnements agroalimentaires
Sensibilité aux contaminations	Élevé, sensible aux impuretés	Modéré, mais le fer rouille facilement

Recommandation : Le type S-est utilisé dans des environnements propres et à haute température-(tels que les fours métallurgiques, les fours à verre) ; Le type J- convient aux sites industriels contenant des gaz réducteurs, tels que le raffinage du pétrole, les produits chimiques et la transformation des aliments, mais les environnements d'oxydation et de sulfuration à haute température - doivent être évités.

 

V. Comparaison des scénarios d'application typiques

Thermocouples de type S- : largement utilisés dans les applications nécessitant une précision de mesure de température extrêmement élevée, telles que la fusion de l'acier, les fours de fusion du verre, le frittage de céramique, la surveillance des moteurs aérospatiaux et la recherche scientifique-appareils expérimentaux à haute température-de qualité.

En raison de leur bonne stabilité, ils sont également couramment utilisés dans les étalons d’étalonnage de thermocouples industriels.

Thermocouples de type J- : couramment utilisés dans les domaines nécessitant une résistance à la corrosion et une mesure de température moyenne-à-basse, tels que les réacteurs de raffinerie de pétrole, les équipements chimiques, les lignes de transformation des aliments et le contrôle des processus industriels à basse-température.

En raison de leur faible prix et de leur signal de sortie élevé, ils constituent l'une des alternatives idéales aux thermocouples de type K-dans l'industrie.