Schwerpunkt  NiCr/Ni-Thermoelement (Typ K)

Ein Thermoelement ist ein Paar metallischer Leiter aus unterschiedlichen Metallen, die an einem Ende verbunden  [1] sind und unter Nutzung des thermoelektrischen Effektes zur Temperaturmessung geeignet sind. Im Prinzip liefert das Thermoelement eine elektrische Spannung aus Wärme bei einer Temperaturdifferenz entlang des elektrischen Leiters (Seebeck-Effekt). Die dabei auftretende elektrische Spannung an den Enden der metallischen Leiter ist sehr klein (einige 10 µV / 1 °C). Der Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung Uth und Messstellentemperatur tM (Vergleichstemperatur tv = 0 °C) ist für unterschiedliche Temperaturbereiche durch mehrere Gleichungen theoretisch beschrieben. Da die Kennlinien bis etwa 1600 °C leicht gekrümmt sind, gestalten sich die Gleichungen tlw. kompliziert. Für Überschlagsrechnungen in einem gewissen Teilbereich kann mit einer linearen Näherung gearbeitet werden.

Uth = (kCr - kNi) ·Δt   (k: Thermoempfindlichkeit in mV/K)
Δt = tM - tV  (Temperaturdifferenz der beiden Verbindungsstellen)
Für ein Thermoelement vom Typ K (Nickel-Chrom/Nickel) beträgt k ca. 40 – 41 µV/K.

Aus der Fachliteratur sind folgende Uth-Werte bekannt:

20 °C: 0,798 mV
50 °C: 2,023 mV
100 °C: 4,096 mV
150 °C: 6,138 mV
200 °C: 8,138 mV

[1] i.d.R. in Form einer „Schmelzperle“