Thermoelement Typ K

Was ist ein Thermoelement Typ K?

Ein Thermoelement Typ K besteht aus zwei Drähten unterschiedlicher Nickellegierungen, die an der Messstelle miteinander verbunden sind. Der Unterschied in der Zusammensetzung zwischen dem positiven Schenkel (Nickel-Chrom) und dem negativen Schenkel (Nickel-Aluminium) erzeugt eine messbare thermoelektrische Spannung, sobald ein Temperaturunterschied zwischen Messstelle und Anschlussseite entsteht.

Ein Auswertegerät oder Temperaturregler leitet daraus die Temperatur ab. Typ K ist in der internationalen Norm IEC 60584 standardisiert, mit einem theoretischen Messbereich von -270 °C bis +1.372 °C. Der praktische Messbereich hängt von der Mantelausführung, der Isolierung und der gewählten Bauform ab. Die mittlere Empfindlichkeit liegt bei etwa 41 µV pro Grad Celsius, was ein Thermoelement Typ K für die meisten industriellen Regelkreise geeignet macht.

Bei der Frenz GmbH ist Typ K neben Typ J und Typ L eine der drei am häufigsten gelieferten Ausführungen. Für die grundlegende Erklärung, wie ein Thermoelement funktioniert, lesen Sie den Beitrag zur Funktionsweise von Thermoelementen.

Einsatzgebiete des Thermoelements Typ K in der Industrie

Typ K wird in der Fertigungsindustrie überall dort eingesetzt, wo ein breiter Messbereich und ein robuster Sensor gefragt sind. In der Kunststoffverarbeitung sitzt ein Thermoelement Typ K standardmäßig an Extrudern, Spritzgießmaschinen und Heißkanalsystemen, häufig gekoppelt an einen Temperaturregler für die Zonenregelung.

In der Chemie und Petrochemie misst Typ K Behälter- und Leitungstemperaturen in Anlagen mit oxidierender Atmosphäre, in der die NiCr-Ni-Kombination zuverlässig arbeitet. Bei Vulkanisationsprozessen liefert Typ K die Signale für die Regelung von Pressplatten- und Zylindertemperaturen, wobei die Empfindlichkeit ausreichend Spielraum für eine präzise Nachregelung bietet.

In Laboraufbauten und bei Analyseeinrichtungen findet sich Typ K durch seinen breiten Messbereich und die gute Verfügbarkeit passender Ausgleichsleitungen und Steckverbinder. In der allgemeinen Fertigungsindustrie sitzt Typ K standardmäßig in Öfen, Trocknern und Durchlauferhitzern, gekoppelt an PID-Regler, die auf das Thermoelementsignal steuern.

In welchen Bauformen liefert Frenz Thermoelemente Typ K?

Typ K ist bei Frenz GmbH in allen gängigen Mantelthermoelement-Bauformen lieferbar, neben den Standardtypen J, L und PT100. Jede Ausführung kann mit der Mantelausführung, der Länge und dem Anschluss konfiguriert werden, die zu Ihrem Prozess passt.

Für eigenständige Mantelthermoelemente stehen folgende Bauformen zur Verfügung:

• Bajonett-Thermoelement: geeignet für den festen Einbau mit Bajonettkupplung, bei der der Sensor sicher in der Messöffnung verriegelt.
• Flexibles Thermoelement: für beengte Einbauräume oder schwer zugängliche Messstellen, mit Mantel in Edelstahl oder Inconel und MgO-Isolierung.
• Thermoelement mit Montagestrip: für Aufstellungen mit Vibrationen, wie sie bei Spritzgießen und Extrusion auftreten. Der Strip hält den Sensor während des Prozesses in Position.
• Oberflächen-Thermoelemente: in Scheiben-, Unterleg-, Winkel- und Spannbandausführung für Messungen an ebenen oder zylindrischen Oberflächen, ohne die Wandung zu durchbohren.

Typ K ist darüber hinaus als integriertes Thermoelement in unseren Heizpatronen lieferbar, mit drei Montagevarianten: isoliert vom Mantel, mit dem Mantel verbunden oder frei positionierbar über die Länge der Patrone. Auch in unseren Spiralheizkörpern für Heißkanalanwendungen kann ein Typ-K-Sensor mitgeführt werden.

Die Zuordnung zum richtigen Thermoelementtyp erleichtert die Farbkennzeichnung der Leitungen und Steckverbinder nach IEC 60584-3. Bei jeder Ausführung gilt: Maßanfertigung ist ab 1 Stück möglich. Unsere Techniker beraten Sie bei der richtigen Kombination aus Mantel, Länge, Klasse und Anschluss, abgestimmt auf die Anforderungen Ihres Prozesses.

Wann ist ein Thermoelement Typ K die richtige Wahl?

Die Wahl eines Thermoelements Typ K ist sinnvoll, wenn Sie einen breiten Messbereich benötigen, standardisierte Geräte anschließen möchten und in einer trockenen oder oxidierenden Atmosphäre arbeiten. Typ K ist weltweit nach IEC 60584 standardisiert, was die Austauschbarkeit mit Reglern und Datenerfassungssystemen vereinfacht.

Es gibt allerdings auch Situationen, in denen Typ K weniger geeignet ist. In sauerstoffarmen oder stark reduzierenden Atmosphären, insbesondere zwischen etwa 800 und 1.050 °C, kann sogenanntes Green Rot auftreten. Dabei oxidiert das Chrom selektiv und die Messung beginnt zu driften. Das ferromagnetische Nickel in der Legierung macht Typ K zudem weniger geeignet für Anlagen mit starken Magnetfeldern.

In folgenden Fällen ist ein anderer Typ die bessere Wahl:

• Bis etwa 400 °C: Ein Thermoelement Typ J ist in diesem Bereich häufig die wirtschaftlichere Lösung.
• Höhere Messgenauigkeit bei niedrigerer Temperatur: Ein PT100-Widerstandssensor ist weniger empfindlich gegenüber elektrischen Störungen und bietet eine bessere Auflösung.
• Sehr hohe Temperaturen: Ein Thermoelement Typ S mit Platin als Basiswerkstoff misst zuverlässig bis über 1.600 °C.

Bei der Wahl zwischen Genauigkeitsklasse 1 und Klasse 2 wägen Sie die geforderte Messgenauigkeit gegen Kosten und Einsatzzweck ab. Darüber hinaus bestimmen Messbereich, Atmosphäre, Mantelwerkstoff, mechanische Bauform und Anschlussart die praktische Entscheidung.

Thermoelement Typ K von Frenz GmbH

Benötigen Sie ein Thermoelement Typ K für Ihren Prozess? Standardausführungen finden Sie im vollständigen Thermoelement-Sortiment. Für Sonderanfertigungen ab 1 Stück oder bei Fragen zur richtigen Konfiguration stehen unsere Techniker bei der Frenz GmbH bereit.

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Kontaktieren Sie uns unter info@frenztechnik.de oder telefonisch unter +49 (0) 2351 552 599-1.