Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————2 3 4T = a V + a V + a V + a[9.50]1 2 3 4VSe la temperatura viene espressa in °C e la differenza di tensione in µV, in Tab.9.2 vengono dati icoefficienti della (9.50) per i tipi di termocoppia di interesse meteorologico.T K J Ea 1 2.5661297 10 -2 2.4363851 10 -2 1.9745056 10 -2 1.6970287 10 -2a 2 -6.1954869 10 -7 5.6206931 10 -8 -1.8094256 10 -7 -2.0830603 10 -7a 3 2.2181644 10 -11 -3.8825620 10 -12 7.8777919 10 -12 4.6512717 10 -12a 4 -3.5500900 10 -16 3.9120208 10 -17 -1.1897222 10 -16 -4.1805785 10 -17Tab. 9.2: coefficienti per la curva di caratteristica delle principali termocoppie.Quando non è richiesta una precisione estrema, è possibile semplificare la (9.50) considerando solo iltermine di primo grado. Così facendo è possibile definire il potere termoelettrico della termocoppiaπ, cioè la tensione che si sviluppa nel circuito a causa di una differenza di temperatura di 1°C. Nel casosi consideri solo il termine di primo grado della (9.50) si ha che π vale 39 µV⋅°C -1 per il tipo T, 41µV⋅°C -1 per il tipo K, 51 µV⋅°C -1 per il tipo J e 59 µV⋅°C -1 per il tipo E, cioè tensioni molto bassesoprattutto se si spera di misurare le fluttuazioni della temperatura dell’aria, spesso dell’ordine dellefrazioni di grado. Questo è sicuramente uno dei problemi principali nell’impiego pratico delletermocoppie in misure meteorologiche.E’ importante ora analizzare alcune leggi che valgono per le termocoppie.La prima è la Legge delle temperature successive secondo cui:se una termocoppia sviluppa una differenza di tensione e 1 con i giunti postirispettivamente alle temperature t 1 e t 2 e una differenza di tensione e 2 quando i giunti sonoposti rispettivamente alle temperature t 2 e t 3 , essa svilupperà una differenza di tensionee 3 = e 1 + e 2 quando i giunti siano posti rispettivamente alle temperature t 1 e t 3 , cioè:( t , t ) e( t , t ) e( t t )e = +[9.51]1 3 1 2 2,3L’utilità di questa legge sta nel fatto che, non potendo nella pratica porre il giunto di riferimento a 0°C,ma viceversa potendolo porre ad una temperatura di riferimento nota T a , la misura della temperaturaincognita T può essere comunque realizzata. Infatti la termocoppia direttamente darà e(T, T a ) e dallacurva caratteristica della termocoppia è semplice determinare e(T a , 0°C). Quindi dalla legge delletemperature successive risulta immediato il calcolo di e(T, 0°C) che, mediante l’uso della curvacaratteristica, porta a determinare la temperatura incognita.La seconda è Legge dei metalli interposti secondo cui:l’inserzione nel circuito di una termocoppia di un terzo metallo non altera la differenzadi potenziale del circuito stesso a patto che le due nuove giunzioni dovute allapresenza del terzo metallo stiano alla medesima temperatura.E’ questa la legge che ci consente di leggere il valore di differenza di potenziale generato dallatermocoppia (il voltmetro è il terzo materiale). Questa legge viene normalmente applicata durante la———————————————————————————⎯⎯————————- 360 -