LABORATORIO N°3 METALURGIA FISICA. TERMOCUPLA

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                UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

                FACULTAD DE INGENIERÍA

                Departamento de Ingeniería Metalúrgica

LABORATORIO N°3 METALURGIA FISICA

TERMOCUPLA

MATIAS CORTES U.

FELIPE ROMERO S.

                                                                                                    Asignatura: Metalurgia física

                                                                                                    Profesor: Verónica Espinoza

                      Ayudante: Claudio Leal

                                                                                      Fecha de entrega: Domingo 1 de agosto

SANTIAGO – CHILE

2021

RESUMEN

La termocupla es el sensor de temperaturas más utilizado en la industria, también es ampliamente extendido su uso en la metalurgia para la medición de temperaturas en los hornos.

en el informe se tratará de explicar el funcionamiento de la termocupla, describir sus partes fundamentales y describir los distintos tipos de esta

La termocupla se compone de 2 alambres de distintas naturalezas unidos en uno de sus extremos, cada extremo está conectado a un voltímetro, la termocupla tiene un extremo llamado punto de unión y otro extremo llamado punto frio.

El funcionamiento de la termocupla se basa en 2 principios el efecto Peltier y el Efecto Thomson

Los cuales generan una fem desarrollada. El Punto Frio debe mantenerse a temperatura constante, la cual generalmente es 0°C,entonces la fem medida en el circuito del pirómetro será una función definida de la temperatura de la unión caliente. Mediante una calibración adecuada, es posible determinar una relación exacta entre fem desarrollada y la temperatura real de la unión caliente

Las termocuplas están disponibles en varios tipos o calibraciones, es importante seleccionar cuidadosamente el tipo de termocupla adecuado para su aplicación, como es el caso de la tipo k que es una unión de cromel y alumel que se traduce en temperaturas entre -200 °C y +1260 °C. Se recurre a ella para la fundición y en hornos con temperaturas menores a la indicada, debido a lo anterior y a su bajo costo este tipo de termocupla es la más ocupada en la metalurgia.

CONTENIDO

RESUMEN        2

CAPITULO 1: MOTIVACIÓN Y OBJETIVOS        5

1.1 Motivación        5

1.2 Objetivos        5

1.2.1 Objetivos generales        5

1.2.2 Objetivos específicos        5

CAPITULO 2: MARCO TEÓRICO        6

2.1 Termocupla        6

2.2 Partes Fundamentales de la Termocupla        6

2.3 Principios de Funcionamiento de la Termocupla        6

2.4 Tipos de Termocupla        8

2.5 Termocupla Tipo K        8

CAPITULO 3: CONCLUSIONES        9

CAPITULO 4: BIBLIOGRAFIA        10

INDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Representación general de una termocupla.        6

Figura 2.2 relación entre fem desarrollada y la temperatura real de la unión caliente        7

Figura 2.3 Termocupla Tipo K        8

CAPITULO 1: MOTIVACIÓN Y OBJETIVOS

1.1 Motivación

El presente trabajo es importante para conocer el funcionamiento de la termocupla, para que se utiliza, principios fundamentales y distintos tipos que hay. Se trata de un dispositivo que resulta esencial para asegurar los procesos y para su consecuente automatización, puesto que se trata de uno de los principales elementos de control, al permitir la medición de temperaturas mediante un control o indicador, el cual traducirá a voltaje y posteriormente las mostrará en un proyector ya en grados centígrados o Fahrenheit. Asimismo, se concibe con un sensor para el sector de la instrumentación.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivos generales

Definir que es la Termocupla, cuál es su funcionamiento y describir los distintos tipos que existen

1.2.2 Objetivos específicos

• Explicar Función de la termocupla

.

• Describir las partes fundamentales de la Termocuplas

• Describir el principio de funcionamiento de la Termocupla

• Descripción de la termocupla tipo k.

CAPITULO 2: MARCO TEORICO

2.1 Termocupla

La termocupla es un sensor de temperatura más usado a nivel industrial. Normalmente están

compuestas por un tubo de acero inoxidable u otro material, se forman a partir de dos alambres

de diferente material, los cuales se encuentran soldados por uno de sus extremos y por el otro

extremo se dejan separados. Al aplicar calor o frío en el punto de intersección de ambos extremos

se genera un voltaje muy pequeño, del orden de los milivoltios, que aumenta a la par de la

temperatura. (JM Industrial, s.f.)

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Figura 2.1 Representación general de una termocupla.

2.2 Partes Fundamentales de la Termocupla

Las partes esenciales de la termocupla son las siguientes:

• Está compuesto por dos alambres de distinta naturaleza unidos en uno de sus extremos. Estos alambres pueden ser, de hierro y cobre, respectivamente.
• Cada uno de los extremos tiene una conexión hacia un voltímetro.
• Uno de los extremos es denominado punto caliente, unión caliente o de medida.
• El otro de los extremos es llamado punto frío, unión fría o de referencia (JM Industrial, s.f.)

2.3 Principios de Funcionamiento de la Termocupla

El funcionamiento de la termocupla se basa en 2 principios:

• Efecto Peltier: Dos alambres metálicos diferentes se ponen en contacto eléctrico, habrá una

fem a través de la punta de contacto. La magnitud de la fem desarrollada se determina por la composición química de los alambres y la temperatura de la punta de unión. (Universidad de Santiago de Chile, s.f.)

• Efecto Thomson: Hay una diferencia de temperatura entre los extremos de un alambre homogéneo único, existirá una fem entre los extremos de dicho alambre. La magnitud de la fem desarrollada quedará determinada por la composición, la uniformidad química del alambre y la diferencia de temperatura. (Universidad de Santiago de Chile, s.f.)

Por tanto, la fem total en la termocupla, algunas veces llamada efecto Seebeck, es la suma algebraica de cuatro fem: dos fem de Peltier en las uniones caliente y fría y dos fem Thomson a lo largo de cada alambre.

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