Transferencia De Calor

Instrumentos de medición de temperatura

Objetivo

Conocer acerca de los diferentes tipos de medidores de tempratura; asi como su funcionamiento.

Marco Teorico

El termopar es un dispositivo formado por la union de dos metales distintos que produce uin diferencial de potencial (voltaje) por efecto seebeck, que es funcion de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado “punto caliente” o union caliente o de medida y el otro denominado “punto frio” o union fria o de referencia.

En instrumentacion industrial, los termopares son ampliamente usados como sensores de temperatura. Son economicos, intercambiables, tienen conectores estardar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas, Su principal limitacion es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a un grado centigrado son dificiles de obtener.

Tipos de termopares

A la hora de seleccionar el termopar se debe tener en consideracion el tipo de conector, el aislamiento y su construccion; ya que todos estos tienen un efecto en el rango de temperatura a medir, precision y fiabilidad en las lecturas.

Tabla de Elementos Térmicos

Elemento Rango en ° C Temperatura máx.

en el aire Sensibilidad tipo

Níquel

-200 a + 150

+150 ° C 100 a 0 ° C

dR= 0.617 omhs / ° C -

Platino

-200 a + 550

+550 ° C 100 a 0 ° C

dR = 0.285 omhs / ° C -

Cobre / Constantan -200 a + 600 +400 ° C dV = 5 mV/ 100 ° C T

Hierro / Constantan +95 a + 760 +600 ° C dV = 5.6 mV/ 100 ° C J

Nicromo / Niquel -200 a + 1200 +900 ° C dV = 4.1 mV/ 100 ° C -

Platino / Platino-Rodio13% +870 a + 1450 +1300 ° C dV = 1.2 mV/ 100 ° C R

Platino / Platino-Rodio10% +980 a +1450 - - S

Platino 30%, Rodio(+) / Platino 6%, Rodio (-) +1370 a +1700 - - B

Cromo (+) / Constantano (-) +95 a +900 - - E

Cromo (+) / Alumel (-) +95 a +1250 - - K

Nicrosil (+) / Nisil (-) +650 a +1260 - - N

Cobre (+) / Constantano (-) +95 a +350 - - T

Efecto Seebeck

El efecto Seebeck, lo descubre el físico alemán Thomas Johann Seebeck (1770–1831), se refiere a la emisión de electricidad en un circuito termo eléctrico se compone de metales conductores diferentes, estresados bajo diferentes temperaturas. Los conductores metálicos se conectan en serie. La diferencial térmica produce un flujo de electrones en el sistema termo eléctrico, el flujo de energía calorífica inicia desde el área metálica de mayor temperatura dirigiendo hacia el metal de menor temperatura. En el punto de contacto de los metales se presenta un diferencial de tensión electroestático. La magnitud de la energía termoeléctrica depende del tipo de material de los metales, y es directamente proporcional a la temperatura de contacto, no depende de la temperatura que se distribuye a todo lo largo del conductor. La termoelectricidad caracteriza a los termopares por el coeficiente de Seebeck para diferentes materiales con un rango que va desde +43mV/grado hasta –38mV/grado.

En 1821 Seebeck señaló que si se unían dos metales distintos por sus extremos la ecuación que se cumple es;

fem = a + bt + ct2

t << Temperatura

a,b,c << Constantes

Aplicada esta ecuación a los metales de Platino - Platino/Rodio, resulta;

Fem = 0.323 + 0.008276 t + 0.00001632 t2

Pirómetro

Los pirómetros son aparatos idóneos para realizar mediciones de precisión de temperaturas sin contacto. Gracias a su mecanismo óptico, estos pirómetros son una herramienta segura para medir temperaturas con precisión.

Los pirómetros infrarrojos están especialmente indicados para aplicaciones en las que no se pueden utilizar los sensores convencionales. Este es el caso de objetos en movimiento o lugares de medición donde se requiere una medición sin contacto debido a posibles contaminaciones u otras influencias negativas. Encontrará una gran variedad de pirómetros de mano en los enlaces indicados a continuación. Estamos a su disposición para resolver sus dudas sobre los aparatos y encontrar los pirómetros que mejor se adapten a sus necesidades. Los pirómetros pueden ser calibrados según la ISO 9000 (excepto PCE-880 y PCE-888).

¿Cómo funciona?

Cualquier objeto con una temperatura superior a los 0 Kelvin emite radiación térmica. Esta radiación será captada y evaluada por el pirómetro. Cuando el objeto de medida tiene una temperatura inferior al pirómetro, es negativo el flujo de radiación. De todas formas se puede medir la temperatura.

Uno de los pirómetros más comunes es el pirómetro de absorción-emisión, que se utiliza para determinar la temperatura de gases a partir de la medición de la radiación emitida por una fuente

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