Van Wikipedia

Een thermokoppel bestaat uit draden van twee verschillende metalen of metaallegeringen die aan elkaar zijn verbonden en dit bij voorkeur door ineensmelting. Als er tussen beide contactpunten een temperatuurverschil heerst zal een potentiaalverschil ontstaan, waarvan de sterkte afhankelijk is van het temperatuurverschil. Het potentiaalverschil is in de orde van 6 tot 60 microvolt per °C (µV/°C). Door gebruik te maken van dit verschijnsel kan het thermokoppel uitstekend gebruikt worden als sensor voor een temperatuurmeting. Een thermokoppel meet een temperatuurverschil tussen twee punten, dit in tegenstelling tot een thermometer, waarmee de temperatuur ten opzichte van een bepaalde standaard wordt gemeten. Meettechnisch is het gebruik echter niet eenvoudig vanwege het uiterst kleine signaal, verouderingsverschijnselen, verstoring van het warmteveld en de tijdsconstante van het gemaakte meetpunt.

Het verschijnsel waarop het thermokoppel is gebaseerd is in 1822 bij toeval ontdekt door de Estlandse natuurkundige Thomas Seebeck, en naar zijn ontdekker het Seebeck-effect genoemd.

Hoewel in principe elke combinatie van metalen mogelijk is voor het maken van een thermokoppel zijn enkele combinaties door hun (bij benadering) lineaire verband tussen temperatuurverschil en potentiaalverschil het meest gebruikt. Voorbeelden hier van zijn:

Thermokoppels enkele veel toegepaste soorten
Pluspool		Minpool		Type	Temperatuurbereik	Uitgangsspanning	Kleur steker
Legering	SI	Legering	SI				IEC	ANSI
Chromel	Ni-Cr	Constantaan	Cu-Ni	E	-270 .. 1000 °C	-9,835 .. 76,373 mV	Lila	Lila
IJzer	Fe	Constantaan	Cu-Ni	J	-210 .. 1200 °C	-8,095 .. 69,553 mV	Zwart	Zwart
Chromel	Ni-Cr	Alumel	Ni-Al	K	-270 - 1372 °C	-6,458 .. 54,886 mV	Groen	Geel
Koper	Cu	Constantaan	Cu-Ni	T	-270 - 400 °C	-6,258 .. 20,872 mV	Bruin	Blauw
Platina	Pt	Platina rhodium (10%)	Pt-10%Rh	S	-50 - 1768 °C	-0,236 .. 18,693 mV	Oranje	Groen
Platina	Pt	Platina rhodium (10%)	Pt-13%Rh	R	-50 - 1768 °C	-0,226 .. 21,101 mV	Oranje	Groen
Platina rhodium (6%)	Pt-6%Rh	Platina rhodium (30%)	Pt-30%Rh	B	0 - 1820 °C	-0,000 .. 13,820 mV	Grijs	Grijs
Wolfram	W	Wolfram rhenium (26%)	W-26%Re	G	0 - 2320 °C	-0,000 .. 38,564 mV	Wit	Rood
(Bron: The Temperature Handbook, Omega)

Welke combinatie wordt gebruikt voor een bepaalde temperatuurmeting is afhankelijk van het meetgebied en de gewenste nauwkeurigheid. Het koper-constantaan thermokoppel heeft een meetbereik van "slechts" ongeveer 380 °C, maar is in dat gebied wel zeer nauwkeurig.

Meerdere thermokoppels in serie geplaatst noemt men een thermozuil.

[bewerk] Toepassing

Thermokoppels worden op zeer grote schaal gebruikt bij temperatuurmetingen en -regelingen in het huishoudelijk gebruik, laboratoria en alle takken van de industrie. Hierbij worden meestal aangepaste stekers gebruikt die door middel van een kleur aangeven welk type thermokoppel er is ingezet. Aangezien bij elke overgang tussen verschillende metalen het Seebeck-effekt optreedt, zijn de kontaktpennen van overeenkomstige materialen gemaakt. Naargelang de toepassing kan er gebruik gemaakt worden van aangepaste connectoren voor hoge druk, hoge temperatuur, erosie, enz... Door de pasvorm waarborgen deze stekers tevens de polariteit van de thermokoppelspanning. Voor het verwerken van het uitgangssignaal is speciale elektronica nodig. Andere sensoren met een vergelijkbaar meetbereik die veel worden toegepast zijn Pt100 en Pt1000 elementen. Voor temperaturen in de zone van -20 tot 100°C worden tevens temperatuursgevoelige weerstanden gebruikt (zoals het type NTC)

Thermokoppels worden veel gebruikt in gasgestookte apparaten, zoals CV-ketels, gaskooktoestellen en gashaarden. In het algemeen bekrachtigen ze dan de laagohmige spoel van een veiligheidsklep zodra de gemeten temperatuur door het brandende gas hoog genoeg is. Tot die tijd moet tijdens en na het ontsteken van de vlam deze klep vaak met een drukknop opengehouden worden. Als het gas onbedoeld uit gaat zal na enige tijd (maximaal 30 seconden) te weinig spanning worden opgewekt om de klep nog open te houden.