Thermoelemente Typen Übersicht: Typ K, J, T, N, E, R, S und B richtig auswählen

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Thermoelemente gehören zu den wichtigsten Temperatursensoren in der industriellen Messtechnik. Sie sind robust, schnell, vergleichsweise einfach aufgebaut und können je nach Ausführung auch bei sehr hohen Temperaturen eingesetzt werden. In der Praxis stellt sich jedoch häufig die Frage: Welcher Thermoelement-Typ ist für meine Anwendung der richtige?

Die bekanntesten Thermoelement-Typen sind Typ K, J, T, N, E, R, S und B. Sie unterscheiden sich durch ihre Werkstoffpaarung, ihren Temperaturbereich, ihre Empfindlichkeit, ihre Langzeitstabilität, ihre Beständigkeit gegenüber bestimmten Atmosphären und ihre typische Anwendung. Ein falsch ausgewählter Thermoelement-Typ kann zu Messfehlern, vorzeitigem Sensorausfall oder falscher Auslegung der Messkette führen.

Dieser Beitrag gibt eine kompakte Übersicht über die wichtigsten Thermoelemente-Typen, zeigt die typischen Eigenschaften in einer farbigen Tabelle und erklärt, worauf bei Temperaturbereich, Atmosphäre, Anschlussleitung, Polarität und Messumformer geachtet werden sollte.

Passende Sensoren finden Sie in unserer Kategorie
Thermoelemente.
Für flexible Anwendungen ist zum Beispiel das
WIKA Typ TC40 Kabel-Thermoelement
geeignet. Für den direkten Einbau in Rohrleitungen oder Behälter kann das
WIKA Typ TC10-C Einschraub-Thermoelement
verwendet werden. Für die Signalverarbeitung von Thermoelementen ist der
WIKA Typ T16 Temperaturtransmitter für Thermoelemente
relevant.

Was ist ein Thermoelement?

Ein Thermoelement ist ein Temperatursensor, der aus zwei unterschiedlichen metallischen Leitern besteht. Werden diese beiden Leiter an einer Messstelle miteinander verbunden und entsteht zwischen Messstelle und Vergleichsstelle ein Temperaturunterschied, wird eine kleine elektrische Spannung erzeugt. Diese Spannung wird Thermospannung genannt.

Die Thermospannung ist abhängig von der Temperaturdifferenz und von der verwendeten Werkstoffpaarung. Genau diese Werkstoffpaarung bestimmt den Thermoelement-Typ, zum Beispiel Typ K, J, T oder N.

Merkmal	Erklärung	Praxisbedeutung
Messprinzip	Thermoelektrischer Effekt zwischen zwei unterschiedlichen Leitern.	Thermoelemente liefern ein kleines mV-Signal.
Typ	Werkstoffpaarung des Thermoelements.	Bestimmt Temperaturbereich, Stabilität und Einsatzumgebung.
Vergleichsstelle	Referenzpunkt der Messung.	Messumformer oder Anzeige benötigen eine Kaltstellenkompensation.
Ausgangssignal	Sehr kleine temperaturabhängige Spannung.	Leitungsführung, Störungen und richtige Polarität sind wichtig.
Aufbau	Draht, Mantelthermoelement, Kabelfühler oder Prozessfühler.	Mechanische Ausführung muss zur Anwendung passen.

Warum gibt es verschiedene Thermoelement-Typen?

Nicht jedes Thermoelement ist für jede Temperatur und jede Atmosphäre geeignet. Ein Sensor für niedrige Temperaturen muss andere Eigenschaften haben als ein Sensor in einem Ofen, einer Abgasanlage, einem Kunststoffprozess oder einer chemischen Anlage.

Die verschiedenen Thermoelement-Typen wurden entwickelt, um unterschiedliche Anforderungen abzudecken. Dazu gehören hohe Temperaturen, niedrige Temperaturen, schnelle Ansprechzeiten, gute Langzeitstabilität, hohe Thermospannung, Beständigkeit gegen Oxidation oder der Einsatz in speziellen industriellen Atmosphären.

Anforderung	Warum relevant?	Typische Auswahl
Hohe Temperatur	Nicht jedes Material bleibt bei hohen Temperaturen stabil.	Typ K, N, R, S oder B.
Niedrige Temperatur	Messsignal und Materialverhalten müssen geeignet sein.	Typ T oder E.
Robuste Standardanwendung	Sensor soll vielseitig, preislich attraktiv und verfügbar sein.	Typ K.
Gute Stabilität bei hoher Temperatur	Drift soll reduziert werden.	Typ N oder Edelmetall-Typen.
Hochtemperaturofen	Sehr hohe Temperatur und oxidierende Atmosphäre.	Typ R, S oder B.
Alte Anlage / vorhandene Messkette	Sensor, Leitung und Messumformer müssen zusammenpassen.	Typ anhand der vorhandenen Messkette prüfen.

Farbige Übersicht: Thermoelement-Typen und Eigenschaften

Die folgende Tabelle zeigt typische Thermoelement-Typen mit Werkstoffpaarung, Temperaturbereich, typischen Anwendungen und IEC-Farbkennzeichnung. Die Temperaturbereiche sind allgemeine Richtwerte. Die tatsächliche Einsatzgrenze hängt immer von Fühlerbauform, Drahtdurchmesser, Mantelwerkstoff, Schutzrohr, Medium, Atmosphäre und Herstellerangaben ab.

Typ	IEC-Farbe	Werkstoffpaarung	Typischer Temperaturbereich	Stärken	Typische Anwendung
Typ K	Grün	Nickel-Chrom / Nickel-Aluminium	ca. -200 … +1.200 °C	Universell, robust, weit verbreitet.	Maschinenbau, Ofenbau, Rohrleitungen, allgemeine Industrie.
Typ J	Schwarz	Eisen / Kupfer-Nickel	ca. -40 … +750 °C	Gute Thermospannung, häufig in älteren Anlagen.	Maschinen, Kunststofftechnik, ältere Messketten.
Typ T	Braun	Kupfer / Kupfer-Nickel	ca. -200 … +350 °C	Gut für niedrige Temperaturen und stabile Messungen.	Kälte, Labor, Lebensmittel, Tieftemperatur.
Typ N	Rosa	Nicrosil / Nisil	ca. -200 … +1.300 °C	Gute Stabilität bei hohen Temperaturen.	Hochtemperaturprozesse, Industrieöfen, anspruchsvolle Messstellen.
Typ E	Violett	Nickel-Chrom / Kupfer-Nickel	ca. -200 … +900 °C	Hohe Thermospannung, gute Empfindlichkeit.	Niedrige bis mittlere Temperaturen, Labor, Prüfstände.
Typ R	Orange	Platin-Rhodium / Platin	ca. 0 … +1.600 °C	Für hohe Temperaturen und oxidierende Atmosphäre.	Ofenbau, Glas, Keramik, Labor.
Typ S	Orange	Platin-Rhodium / Platin	ca. 0 … +1.600 °C	Sehr stabil, häufig als Referenz- und Hochtemperaturtyp.	Kalibrierung, Labor, Hochtemperaturöfen.
Typ B	Grau	Platin-Rhodium / Platin-Rhodium	ca. +600 … +1.700 °C	Sehr hohe Temperaturen.	Hochtemperaturöfen, Glasindustrie, Keramikindustrie.

Wichtig: Die Farbcodes beziehen sich auf gängige IEC-Kennzeichnungen. In anderen Normwelten, zum Beispiel ANSI, können Thermoelement-Farben abweichen. Bei Austausch, Reparatur oder Verlängerung eines Thermoelements sollte daher immer geprüft werden, nach welchem Standard Leitung und Stecker gekennzeichnet sind.

Thermoelement Typ K: der universelle Standardtyp

Typ K ist der am häufigsten eingesetzte Thermoelement-Typ in der industriellen Temperaturmessung. Er deckt einen großen Temperaturbereich ab, ist robust, weit verbreitet und für viele Standardanwendungen geeignet.

Typ K wird häufig in Maschinen, Rohrleitungen, Behältern, Öfen, Motoren, Abgasanwendungen und allgemeinen Industrieprozessen eingesetzt. Er ist eine gute Wahl, wenn eine robuste und wirtschaftliche Temperaturmessung benötigt wird und keine besonderen chemischen oder atmosphärischen Anforderungen dagegen sprechen.

Eigenschaft	Bewertung	Hinweis
Temperaturbereich	Großer Bereich bis in hohe Temperaturen.	Reale Grenze hängt von Fühleraufbau und Schutzrohr ab.
Verfügbarkeit	Sehr hoch.	Viele Bauformen und Zubehör verfügbar.
Kosten	Meist wirtschaftlich.	Günstiger als Edelmetall-Thermoelemente.
Typische Schwäche	Nicht für jede Atmosphäre ideal.	Atmosphäre, Schutzrohr und Prozessbedingungen prüfen.

Für flexible Standardanwendungen kann zum Beispiel das
WIKA Typ TC40 Kabel-Thermoelement
eine passende Lösung sein.

Thermoelement Typ J: Eisen-Konstantan für begrenzte Temperaturbereiche

Typ J besteht aus Eisen und Kupfer-Nickel. Der Typ wird häufig in älteren Anlagen, Maschinen und bestimmten Industrieanwendungen eingesetzt. Durch den Eisenleiter ist Typ J jedoch stärker gegenüber Oxidation und Korrosion zu betrachten als einige andere Thermoelementtypen.

Typ J ist sinnvoll, wenn bestehende Anlagen bereits auf Typ J ausgelegt sind oder wenn die Temperaturbereiche begrenzt sind und die Umgebungsbedingungen passen. Bei feuchter, oxidierender oder sehr hoher Temperatur sollte sorgfältig geprüft werden, ob Typ J wirklich geeignet ist.

Vorteil	Einschränkung	Praxisempfehlung
Gute Thermospannung.	Eisenleiter kann korrodieren oder oxidieren.	Umgebung und Schutzrohr prüfen.
Häufig in Bestandsanlagen vorhanden.	Nicht ideal für sehr hohe Temperaturen.	Bei Austausch bestehenden Typ beibehalten oder Messkette anpassen.
Geeignet für viele Maschinenanwendungen.	Begrenzter Einsatzbereich im Vergleich zu Typ K oder N.	Temperaturgrenze und Atmosphäre beachten.

Thermoelement Typ T: gut für niedrige Temperaturen

Typ T besteht aus Kupfer und Kupfer-Nickel. Dieser Thermoelement-Typ wird häufig bei niedrigen Temperaturen eingesetzt und eignet sich gut für Anwendungen, bei denen stabile Messungen im unteren Temperaturbereich benötigt werden.

Typische Anwendungen finden sich in Kältetechnik, Labor, Lebensmitteltechnik, Prüfständen und Tieftemperaturprozessen. Der obere Temperaturbereich ist im Vergleich zu Typ K oder Typ N begrenzt.

Eigenschaft	Bewertung	Typische Anwendung
Niedrige Temperaturen.	Gut geeignet.	Kälte, Labor, Tieftemperatur.
Hohe Temperaturen.	Nur begrenzt geeignet.	Nicht als Hochtemperaturfühler verwenden.
Stabile Messung.	Bei passender Anwendung sehr nützlich.	Qualitätsprozesse mit niedrigen Temperaturen.

Thermoelement Typ N: stabile Alternative zu Typ K

Typ N wurde als stabilere Alternative zu Typ K für höhere Temperaturen entwickelt. Er bietet eine gute Langzeitstabilität und kann in anspruchsvollen industriellen Hochtemperaturanwendungen sinnvoll sein.

Typ N wird häufig dort betrachtet, wo Typ K zwar grundsätzlich geeignet ist, aber Drift, Langzeitstabilität oder hohe Temperaturbelastung kritischer werden. Die Verfügbarkeit und die vorhandene Messkette müssen dabei berücksichtigt werden.

Warum Typ N?	Vorteil	Hinweis
Hohe Temperaturbelastung.	Gute Stabilität.	Geeignete Leitung und Messumformer müssen vorhanden sein.
Alternative zu Typ K.	Bessere Langzeitstabilität in vielen Hochtemperaturanwendungen.	Nicht automatisch 1:1 mit Typ K austauschbar.
Industrieöfen und Prozesse.	Robust für anspruchsvolle Messstellen.	Schutzrohr und Atmosphäre prüfen.

Thermoelement Typ E: hohe Thermospannung

Typ E liefert im Vergleich zu vielen anderen Thermoelementtypen eine hohe Thermospannung. Dadurch kann er für Anwendungen interessant sein, bei denen eine hohe Empfindlichkeit oder ein gutes Signal bei niedrigeren bis mittleren Temperaturen benötigt wird.

Typ E wird weniger häufig als Typ K eingesetzt, kann aber in Laboranwendungen, Prüfständen und speziellen Messaufgaben sinnvoll sein. Entscheidend ist, dass Sensor, Leitung, Stecker und Messgerät auf Typ E abgestimmt sind.

Stärke	Praxisnutzen	Zu beachten
Hohe Thermospannung.	Gute Signalempfindlichkeit.	Messgerät muss auf Typ E eingestellt sein.
Geeignet für niedrige bis mittlere Temperaturen.	Interessant für Prüfstände und Labor.	Nicht der typische Standardfühler für jede Industrieanlage.
Gute Auflösung möglich.	Hilfreich bei kleinen Temperaturänderungen.	Leitung und Polarität korrekt ausführen.

Thermoelemente Typ R, S und B: Edelmetall-Thermoelemente für Hochtemperatur

Die Typen R, S und B sind Edelmetall-Thermoelemente auf Platin-Rhodium-Basis. Sie werden vor allem bei sehr hohen Temperaturen eingesetzt, zum Beispiel in Öfen, Glasprozessen, Keramikprozessen, Laboranwendungen oder Kalibrieraufgaben.

Diese Thermoelemente sind deutlich teurer als Standardtypen wie K oder J, bieten dafür aber Vorteile bei sehr hohen Temperaturen und oxidierenden Atmosphären. Sie benötigen in der Regel eine sorgfältige Auswahl von Schutzrohr, Einbausituation und Messumformer.

Typ	Typischer Einsatz	Besonderheit
Typ R	Hochtemperatur, Ofenbau, Labor.	Platin-Rhodium / Platin, hohe Temperaturbeständigkeit.
Typ S	Hochtemperatur, Referenzmessungen, Kalibrierung.	Sehr stabil, häufig in anspruchsvollen Messaufgaben.
Typ B	Sehr hohe Temperaturen.	Für untere Temperaturen weniger geeignet, da geringe Thermospannung im unteren Bereich.

Für Hochtemperaturanwendungen sollte die Sensorbauform immer gemeinsam mit Prozessbedingungen, Atmosphäre, Schutzrohrwerkstoff und gewünschter Lebensdauer betrachtet werden.

Farbcode, Polarität und Anschlussfehler

Thermoelemente sind polaritätsabhängig. Wird die Plus- und Minusleitung vertauscht, kann das Messgerät falsche Werte anzeigen. Besonders bei Verlängerungen, Steckerwechseln oder Reparaturen ist deshalb auf den passenden Thermoelement-Typ und die richtige Farbkennzeichnung zu achten.

In Europa werden häufig IEC-Farben verwendet. Dabei ist die negative Leitung in der Regel weiß, während die positive Leitung typabhängig farbig gekennzeichnet ist. Andere Normen können jedoch andere Farben verwenden. Deshalb sollte man sich nicht allein auf die Farbe verlassen, sondern auch Typ, Norm, Stecker und Dokumentation prüfen.

Fehler	Auswirkung	Praxislösung
Polarität vertauscht	Temperaturwert läuft falsch oder reagiert unplausibel.	Plus/Minus nach Norm und Gerätedokumentation prüfen.
Falscher Leitungstyp	Zusätzliche Messfehler entstehen.	Nur passende Ausgleichs- oder Verlängerungsleitung verwenden.
ANSI- und IEC-Farben verwechselt	Falscher Anschluss trotz scheinbar passender Farbe.	Normstandard eindeutig klären.
Kupferleitung verwendet	Messfehler durch zusätzliche Thermospannungen.	Thermoelementleitung bis zur geeigneten Vergleichsstelle führen.
Messgerät auf falschen Typ eingestellt	Falsche Linearisierung und falscher Temperaturwert.	Typ K, J, T, N usw. korrekt im Gerät einstellen.

Genauigkeitsklassen und Grenzabweichungen

Thermoelemente werden in Genauigkeitsklassen eingeteilt. Die zulässige Grenzabweichung hängt vom Thermoelement-Typ, Temperaturbereich und der jeweiligen Klasse ab. In der Praxis sind Klasse 1 und Klasse 2 besonders häufig relevant.

Wichtig ist: Die Genauigkeitsklasse beschreibt nicht allein die komplette Messgenauigkeit der gesamten Messstelle. Zusätzlich wirken Leitung, Vergleichsstelle, Messumformer, Anzeige, Einbausituation, Wärmeableitung und Prozessbedingungen auf das Messergebnis.

Einflussfaktor	Warum wichtig?	Praxisempfehlung
Thermoelement-Klasse	Bestimmt die zulässige Grenzabweichung des Sensors.	Klasse passend zur Messaufgabe wählen.
Messumformer	Wandelt mV-Signal in Standardsignal um.	Typ und Messbereich korrekt parametrieren.
Kaltstellenkompensation	Erforderlich für korrekte Temperaturberechnung.	Messgerät oder Transmitter mit passender Kompensation verwenden.
Einbau	Wärmeleitung und Eintauchtiefe beeinflussen Messwert.	Ausreichende Einbaulänge und guten thermischen Kontakt sicherstellen.
Alterung	Thermoelemente können bei Temperaturbelastung driften.	Regelmäßige Prüfung oder Austauschintervalle festlegen.

Ausgleichsleitung und Verlängerungsleitung richtig auswählen

Thermoelemente dürfen nicht beliebig mit normaler Kupferleitung verlängert werden. Wird eine ungeeignete Leitung verwendet, entstehen zusätzliche Übergänge zwischen verschiedenen Metallen. Dadurch können zusätzliche Thermospannungen entstehen, die den Messwert verfälschen.

Für Thermoelemente werden passende Ausgleichsleitungen oder Verlängerungsleitungen verwendet. Diese müssen zum Thermoelement-Typ passen. Eine Leitung für Typ K darf daher nicht einfach für Typ J, T oder N verwendet werden.

Leitung	Bedeutung	Praxisregel
Thermoelementleitung	Besteht aus den Original-Werkstoffen des Thermoelements.	Für direkte Sensor- und Messstrecken geeignet.
Verlängerungsleitung	Material entspricht dem Thermoelement-Typ im vorgesehenen Temperaturbereich.	Typgleich verwenden, zum Beispiel KX für Typ K.
Ausgleichsleitung	Verwendet Ersatzwerkstoffe mit ähnlichem thermischem Verhalten.	Nur im freigegebenen Temperaturbereich einsetzen.
Kupferleitung	Normale elektrische Leitung.	Nicht als beliebige Thermoelementverlängerung verwenden.

Bei langen Leitungen, störbehafteter Umgebung oder Anbindung an eine Steuerung kann ein Temperaturtransmitter direkt in der Nähe des Sensors sinnvoll sein.

Thermoelement mit Messumformer betreiben

Thermoelemente liefern ein kleines mV-Signal. Dieses Signal ist empfindlicher gegenüber Störeinflüssen als ein standardisiertes 4 … 20-mA-Signal. Deshalb werden Thermoelemente häufig mit Temperaturtransmittern kombiniert.

Ein Temperaturtransmitter wandelt das Thermoelement-Signal in ein normiertes Ausgangssignal um. Gleichzeitig übernimmt er die Linearisierung und die Kaltstellenkompensation. Voraussetzung ist, dass der Transmitter auf den richtigen Thermoelement-Typ eingestellt wird.

Funktion des Transmitters	Nutzen	Wichtig
Linearisierung	mV-Signal wird in Temperatur umgerechnet.	Typ K, J, T, N usw. korrekt einstellen.
Kaltstellenkompensation	Vergleichsstellentemperatur wird berücksichtigt.	Fehlerhafte Kompensation führt zu Messfehlern.
Signalwandlung	Aus mV wird zum Beispiel 4 … 20 mA.	Skalierung passend zum Prozess wählen.
Störsicherheit	Standardsignal ist besser für lange Leitungen geeignet.	Transmitter möglichst nahe am Sensor einsetzen.

Für solche Anwendungen ist zum Beispiel der
WIKA Typ T16 digitale Temperaturtransmitter für Thermoelemente
geeignet.

Auswahlkriterien: Welcher Thermoelement-Typ passt?

Die Auswahl eines Thermoelements sollte nicht nur anhand der Maximaltemperatur erfolgen. Entscheidend ist die gesamte Messstelle: Temperaturbereich, Atmosphäre, mechanische Belastung, Ansprechzeit, chemische Belastung, Schutzrohr, Einbaulänge, Anschlusskopf, Leitung und Auswertung.

Auswahlfrage	Warum wichtig?	Beispiel
Wie hoch ist die maximale Temperatur?	Der Typ muss im Temperaturbereich stabil arbeiten.	Typ K/N für hohe Industrieanwendungen, R/S/B für sehr hohe Temperaturen.
Wie niedrig ist die minimale Temperatur?	Nicht jeder Typ ist für Tieftemperatur ideal.	Typ T oder E für niedrige Temperaturbereiche prüfen.
Welche Atmosphäre liegt vor?	Oxidierend, reduzierend, feucht oder aggressiv beeinflusst Lebensdauer.	Schutzrohr und Mantelwerkstoff passend wählen.
Wie schnell muss der Sensor reagieren?	Drahtdurchmesser und Bauform beeinflussen Ansprechzeit.	Kleine Manteldurchmesser reagieren schneller.
Gibt es mechanische Belastung?	Vibration, Druck, Strömung und Abrasion belasten den Sensor.	Robuste Bauform oder Schutzrohr einsetzen.
Wie wird das Signal ausgewertet?	Messgerät und Thermoelement-Typ müssen zusammenpassen.	Transmitter auf richtigen Typ parametrieren.

Passende Thermoelemente und Zubehör

Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Bauformen infrage. Ein Kabelfühler eignet sich für andere Einbausituationen als ein Einschraub-Thermoelement, ein Messeinsatz oder ein spezielles Thermoelement für die Kunststoffindustrie.

Produkt	Geeignet für	Typische Anwendung
Kategorie Thermoelemente	Übersicht über Thermoelemente für industrielle Temperaturmessung.	Vorauswahl geeigneter Sensorbauformen.
WIKA Typ TC40 Kabel-Thermoelement	Flexible Temperaturmessung direkt im Prozess oder in Bohrungen.	Maschinenbau, Motoren, Lager, Rohrleitungen, Behälter.
WIKA Typ TC10-C Einschraub-Thermoelement	Direktes Einschrauben in Prozesse, Rohrleitungen und Behälter.	Prozessindustrie, Anlagenbau, industrielle Temperaturmessung.
WIKA Typ TC10-A Messeinsatz für Thermoelemente	Messeinsatz zum Einbau in passende Schutzrohre oder Anschlussköpfe.	Austausch, Wartung und Prozessmessstellen.
WIKA Typ TC47-MB Einschraub-Masse-Thermoelement	Temperaturmessung in Kunststoffmaschinen.	Extruder, Spritzgussmaschinen, Werkzeug- und Massetemperatur.
WIKA Typ T16 Temperaturtransmitter für Thermoelemente	Umwandlung von Thermoelement-Signalen in Standardsignale.	Schaltschrank, Anschlusskopf, Prozessleittechnik.

Praxisbeispiele aus Industrie, Maschinenbau und Hochtemperaturprozessen

Beispiel 1: Allgemeine Temperaturmessung an einer Maschine

In einer Maschine soll die Temperatur eines Lagers oder Gehäuses überwacht werden. Die Temperatur ist erhöht, aber nicht extrem. Hier kann ein Typ-K-Kabelfühler wie das
WIKA Typ TC40 Kabel-Thermoelement
eine passende Lösung sein.

Beispiel 2: Temperaturmessung in einer Rohrleitung

In einer Rohrleitung soll die Prozesstemperatur dauerhaft gemessen werden. Der Sensor muss mechanisch stabil eingebaut werden und gut zum Prozessanschluss passen. Ein Einschraub-Thermoelement wie das
WIKA Typ TC10-C
kann hierfür geeignet sein.

Beispiel 3: Hochtemperaturmessung im Ofen

In einem Ofen liegen sehr hohe Temperaturen vor. Hier muss geprüft werden, ob Typ K oder N noch ausreichend ist oder ob ein Edelmetall-Thermoelement wie Typ R, S oder B erforderlich wird. Zusätzlich sind Schutzrohrwerkstoff, Atmosphäre und Lebensdauer entscheidend.

Beispiel 4: Kunststoffmaschine oder Extruder

In der Kunststoffindustrie müssen Masse- oder Werkzeugtemperaturen zuverlässig gemessen werden. Dafür werden häufig spezielle Bauformen mit passendem Gewinde, kurzer Ansprechzeit und mechanisch robuster Ausführung eingesetzt, zum Beispiel das
WIKA Typ TC47-MB Einschraub-Masse-Thermoelement.

Beispiel 5: Lange Leitung zur Steuerung

Ein Thermoelement soll über eine lange Strecke an eine Steuerung angebunden werden. Das kleine mV-Signal ist störanfällig. In diesem Fall kann ein Temperaturtransmitter nahe am Sensor sinnvoll sein, zum Beispiel der
WIKA Typ T16,
der das Signal in ein standardisiertes Ausgangssignal umwandelt.

Checkliste zur Auswahl von Thermoelementen

Mit dieser Checkliste lässt sich die Auswahl eines Thermoelements systematisch vorbereiten.

Prüffrage	Warum wichtig?	Praxisempfehlung
Welcher Temperaturbereich muss gemessen werden?	Der Thermoelement-Typ muss zum Temperaturbereich passen.	Minimal- und Maximaltemperatur festlegen.
Welche Atmosphäre liegt vor?	Oxidation, Feuchte oder aggressive Medien beeinflussen Lebensdauer.	Medium, Umgebung und Schutzrohr prüfen.
Welche Bauform wird benötigt?	Ein Kabelfühler ist nicht für jede Prozessmessstelle geeignet.	Kabelfühler, Einschraubfühler, Messeinsatz oder Sonderbauform wählen.
Wie schnell muss der Sensor reagieren?	Ansprechzeit hängt stark von Aufbau und Durchmesser ab.	Messspitze, Manteldurchmesser und Einbauart prüfen.
Welche Genauigkeit ist erforderlich?	Genauigkeitsklasse und gesamte Messkette beeinflussen Ergebnis.	Klasse, Messumformer und Kalibrierung berücksichtigen.
Wie wird der Sensor angeschlossen?	Falsche Leitung oder Polarität erzeugt Messfehler.	Passende Thermoleitung, Ausgleichsleitung und Stecker verwenden.
Ist ein Messumformer sinnvoll?	Lange Leitungen und SPS-Anbindung sprechen oft für einen Transmitter.	Thermoelement-Signal in 4 … 20 mA oder anderes Standardsignal wandeln.
Ist die vorhandene Messkette bekannt?	Sensor, Leitung und Gerät müssen denselben Typ verwenden.	Typ K, J, T, N usw. konsequent durch die gesamte Messkette führen.

Fazit: Der richtige Thermoelement-Typ hängt von Temperatur, Atmosphäre und Messkette ab

Thermoelemente sind vielseitige und robuste Temperatursensoren. Die richtige Auswahl hängt jedoch stark vom Thermoelement-Typ ab. Typ K ist ein universeller Standardtyp für viele industrielle Anwendungen. Typ J wird häufig in Bestandsanlagen und begrenzten Temperaturbereichen eingesetzt. Typ T eignet sich gut für niedrige Temperaturen. Typ N ist eine stabile Alternative für höhere Temperaturen. Typ E bietet eine hohe Thermospannung. Die Typen R, S und B sind Edelmetall-Thermoelemente für Hochtemperaturanwendungen.

Für zuverlässige Messwerte müssen Thermoelement-Typ, Temperaturbereich, Atmosphäre, Bauform, Schutzrohr, Anschlussleitung, Polarität, Messumformer und Kaltstellenkompensation zusammenpassen. Besonders häufige Fehler entstehen durch falsche Ausgleichsleitungen, vertauschte Polarität oder ein Messgerät, das auf den falschen Thermoelement-Typ eingestellt ist.

Eine Übersicht geeigneter Sensoren finden Sie in der Kategorie
Thermoelemente.
Passende Produkte sind zum Beispiel das
WIKA Typ TC40 Kabel-Thermoelement,
das
WIKA Typ TC10-C Einschraub-Thermoelement,
der
WIKA Typ TC10-A Messeinsatz,
das
WIKA Typ TC47-MB Einschraub-Masse-Thermoelement
und der
WIKA Typ T16 Temperaturtransmitter.

FAQ: Häufige Fragen zu Thermoelement-Typen

Welche Thermoelement-Typen gibt es?

Zu den häufig verwendeten Thermoelement-Typen gehören Typ K, J, T, N, E, R, S und B. Sie unterscheiden sich durch Werkstoffpaarung, Temperaturbereich, Stabilität, Thermospannung und typische Anwendung.

Wann verwendet man Thermoelement Typ K?

Typ K ist ein universeller Standardtyp für viele industrielle Anwendungen. Er ist robust, weit verbreitet und für einen großen Temperaturbereich geeignet.

Wann ist Thermoelement Typ J sinnvoll?

Typ J wird häufig in älteren Anlagen oder Maschinen eingesetzt. Aufgrund des Eisenleiters muss die Eignung bei feuchten, oxidierenden oder sehr hohen Temperaturen sorgfältig geprüft werden.

Wofür eignet sich Thermoelement Typ T?

Typ T eignet sich besonders für niedrige Temperaturen und Anwendungen in Kälte, Labor, Lebensmitteltechnik oder Tieftemperaturprozessen.

Was ist der Vorteil von Thermoelement Typ N?

Typ N bietet eine gute Stabilität bei höheren Temperaturen und kann eine Alternative zu Typ K sein, wenn Langzeitstabilität und Driftverhalten besonders wichtig sind.

Wann verwendet man Typ R, S oder B?

Die Typen R, S und B sind Edelmetall-Thermoelemente für Hochtemperaturanwendungen. Sie werden zum Beispiel in Öfen, Glasprozessen, Keramikprozessen, Laboren oder Kalibrieraufgaben eingesetzt.

Welche Farbe hat Thermoelement Typ K?

Nach IEC-Kennzeichnung ist Typ K üblicherweise grün gekennzeichnet. Wichtig ist jedoch, dass Farbcodes je nach Norm unterschiedlich sein können. ANSI-Farben unterscheiden sich von IEC-Farben.

Was passiert, wenn die Polarität vertauscht wird?

Wenn Plus und Minus vertauscht werden, zeigt das Messgerät unplausible oder falsche Temperaturwerte an. Deshalb müssen Thermoelementleitung, Stecker und Messgerät korrekt angeschlossen werden.

Kann man ein Thermoelement mit normaler Kupferleitung verlängern?

Eine beliebige Verlängerung mit normaler Kupferleitung kann Messfehler verursachen. Für Thermoelemente sollten passende Thermoleitungen, Ausgleichsleitungen oder Verlängerungsleitungen verwendet werden.

Warum braucht ein Thermoelement einen Messumformer?

Ein Thermoelement liefert nur ein kleines mV-Signal. Ein Messumformer kann dieses Signal linearisieren, die Kaltstellenkompensation übernehmen und es in ein standardisiertes Ausgangssignal wie 4 … 20 mA umwandeln.

Welcher Thermoelement-Typ ist der beste?

Es gibt keinen allgemein besten Typ. Der passende Thermoelement-Typ hängt von Temperaturbereich, Atmosphäre, Messgenauigkeit, Einbausituation, Bauform und Messkette ab.

Welche Produkte eignen sich für Thermoelement-Anwendungen?

Je nach Anwendung kommen zum Beispiel das
WIKA Typ TC40 Kabel-Thermoelement,
das
WIKA Typ TC10-C Einschraub-Thermoelement,
der
WIKA Typ TC10-A Messeinsatz,
das
WIKA Typ TC47-MB Einschraub-Masse-Thermoelement
oder der
WIKA Typ T16 Temperaturtransmitter
infrage.