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Medición de temperatura
Los instrumentos utilizan diversos fenómenos que son
influidos por la misma y entre los cuales figuran:
Variaciones en volumen o en estado de los cuerpos
(sólidos, líquidos o gases);
Variación de resistencia de un conductor (sondas de
resistencia);
Variación de resistencia de un semiconductor
(termoresistores);
f. e. m. creada en la unión de dos metales distintos
(termopares);
intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo
(pirómetros de radiación)
Termómetros de vidrio
Termómetros bimetálicos
Elementos primarios de bulbo y capilar rellenos de
líquido, gas o vapor
Termopares
Pirómetros de radiación
Termómetros de resistencia
… entre otros
Consta de un depósito de vidrio
El deposito contiene puede contener:
Mercurio_____________________ -35ºC hasta +280ºC
Mercurio (tubo capilar lleno de gas)__ -35ºC hasta 450ºC
Pentano_______________________ -200ºC hasta +20ºC
Alcohol________________________-110ºC hasta +50ºC
Tolueno________________________ -70ºC hasta +100ºC
Se fundan en el distinto coeficiente de dilatación de dos
metales diferentes
La laminas bimetálicas pueden ser rectas o curvas, formando
espirales o hélices
Contiene pocas partes, solo la aguja indicadora sujeta al
extremo libre de la espiral o de la hélice y el propio
elemento bimetálico
La precisión del instrumento es de
±1% y su campo de medida
de -200ºC a +500ºC.
Consisten esencialmenteen un bulbo conectadopor un capilar a unaespiral.
Cuando la temperaturadel bulbo cambia, el gaso el líquido en el bulbo seexpanden y la espiraltiende a desenrollarsemoviendo la aguja sobrela escala para indicar laelevación de la
temperatura en el bulbo.
Clases:
Clase I: termómetros actuados por líquidos
Clase II: termómetros actuados por vapor
Clase III: termómetros actuados por gas
Clase IV: termómetros actuados por mercurio
Clase IB y Clase IA
Clase IIA y Clase IIB
Clase IIC y Clase IID
La medida de temperatura utilizando sondas de resistencia
depende de las características de resistencia en función de la
temperatura que son propias del elemento de detección.
El material que forma el conductor se caracteriza por el
llamado <<coeficiente de temperatura de resistencia>> que
expresa a una temperatura especificada, la variación de la
resistencia en ohmios del conductor por cada grado que
cambia su temperatura.
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES: alto coeficiente de
temperatura de la resistencia, alta resistividad, relación lineal
resistencia- temperatura, rigidez y ductilidad, y estabilidad de
las características durante la vida útil del material
El platino es el material más adecuado desde el punto de
vista de precisión (0.01 ºC)
El níquel tiene la desventaja de falta de linealidad en su
relación resistencia- temperatura
El cobre tiene como desventaja su baja resistividad
Son semiconductores electrónicos
Se fabrican con óxidos de níquel, manganeso, hierro,
cobalto, cobre, magnesio, titanio y otros metales, y
están encapsulados.
Encuentran su principal aplicación en la medición, la
compensación y el control de temperatura, y como
medidores de temperatura diferencial.
Se basa en un efecto donde la circulación de
corriente en un circuito formado por dos metales
diferentes cuyas uniones se mantienen a distinta
temperatura
La circulación de corriente obedece el efecto Peltier
y el efecto Thomson
Leyes fundamentales
Ley de circuito homogéneo
Ley de los metales intermedios
Ley de temperaturas sucesivas
Tipo K: (Cromo (Ni-Cr) Cromel / Aluminio (aleación
de Ni -Al) Alumel)
Tipo E: (Cromo / Constantán (aleación de Cu-Ni))
Tipo J: (Hierro / Constantán)
Tipo N (Nicrosil (Ni-Cr-Si / Nisil (Ni-Si))
Los tipo B, R y S son los más estables, pero debido a
su baja sensibilidad (10 μV/° C aprox.)
generalmente son usados para medir altas
temperaturas (superiores a 300º C)
Se basa en la desviación de una
bobina situada entre dos polos de
un imán permanente al pasar a su
través la corriente del elemento
primario. El paso de esta corriente
produce un campo magnético que se
opone al del imán permanente y la
bobina móvil gira hasta el par
magnético correspondiente es
equilibrado por el par de tensión
del muelle.
Consta de una fuente de tensión V que alimenta los dos
brazos del circuito con corrientes I1 e I2. El termopar T
está conectado al brazo inferior E y, a través de un
miliamperímetro, al reóstato R. La posición R del
cursor del reóstato R indica la temperatura del proceso
cuando no pasa corriente por el miliamperímetro, es
decir, cuando el punto C del cursor de reóstato R y el
punto E están en la misma tensión.
Se fundan en la ley de Stefan- Boltzmann, que dice
que la intensidad de energía radiante emitida por
la superficie de un cuerpo, aumenta
proporcionalmente a la cuarta potencia de la
temperatura absoluta (Kelvin) del cuerpo.
Los pirómetros de radiación miden la temperatura
de un cuerpo a distancia en función de la radiación
luminosa que éste emite
Los manuales se basan enla desaparición delfilamento de una lámparaal compararlo visualmentecon la imagen del objetoenfocado.
Consisten esencialmente enun disco rotativo quemodula desfasadas laradiación del objeto y lade una lámpara estándarque inciden en un fototubomultiplicador.
Capta la radiación espectral
del infrarrojo, invisible al ojo
humano, y puede medir
temperaturas menores de 700ºC.
La lente filtra la radiación
infrarroja emitida por el área del
objeto examinado y la concentra
en un sensor de temperatura
El detector genera una
tensión proporcional al
cubo de la temperatura.
Está formado por una lente de pyrex, sílice o
fluoruro de calcio que concentra la radiación del
objeto caliente en una termopila formada por varios
termopares de Pt- Pt/Rh, de pequeñas dimensiones
y montadas en serie. La radiación está enfocada
incidiendo directamente en las uniones calientes de
los termopares.
La constante de tiempo de un instrumento es el
tiempo necesario para que alcance el 63,2% de la
variación total de temperatura que experimenta.
La constante de tiempo de un sistema bulbo y capilar
dependerá de la longitud y del diámetro interno del tubo
capilar y del volumen del elemento receptor.
Los elementos primarios eléctricos, sondas de
resistencia, termistores, termopares y pirómetros de
radiación se caracterizan porque el tiempo de
respuesta depende únicamente del intercambio
térmico entre el fluido y el elemento
El pirómetro de radiación responde rápidamente a
los cambios en la temperatura por dos razones
principales: la captación de energía radiante es
prácticamente instantánea y la masa de la
termopila es muy pequeña.
![So3 Medicion de Temperatura 1[1]](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5571f23a49795947648c5bb3/so3-medicion-de-temperatura-11.jpg)
