Cualquiera que sea su campo de aplicación, los dispositivos de medición de temperatura deben calibrarse para proporcionar una buena precisión. La sonda termopar es útil para medir la temperatura en amplios rangos de medición en la industria, la industria alimentaria o incluso el transporte. La calibración de los dispositivos de medición de termopares se realiza siguiendo diferentes pasos para garantizar la concordancia entre la señal emitida y la temperatura medida. ¿Quieres saber cuándo y cómo calibrar los dispositivos de termopar que utilizas? A continuación se detallan los principios de medición y las técnicas para probar los calibres de cualquier tipo de sonda termopar.
¿Cuál es el propósito de calibrar un termopar?
Para abordar la cuestión de la calibración, es necesario recordar el funcionamiento del termopar. Este tipo de sensor de temperatura contiene dos cables metálicos conductores de naturaleza diferente. Uno de sus extremos está conectado, generalmente mediante soldadura. El nombre de este cruce es punto caliente. Cuando el punto caliente se expone a una variación de temperatura, se crea una tensión dentro de los cables. El otro extremo de los cables, el punto frío, está conectado a un instrumento de medición que permitirá a calcular la temperatura a partir de este voltaje (o fuerza electromotriz). Los termopares son muy útiles en la industria gracias a su asequible precio y al amplio rango de temperaturas que cubren.
Calibrar un dispositivo de medición consiste en garantizar que proporcione indicaciones precisas de temperatura y, posiblemente, corregir los errores observados. Muchos factores relacionados con el entorno en el que se encuentra el sensor provocan desgaste. Los medios oxidantes o presurizados, por ejemplo, pueden descalibrar el termopar. La verificación de la sonda también implica una prueba del dispositivo de medición. Se trata de un voltímetro que transcribe la corriente generada por la exposición de la sonda a una variación de temperatura ya sea en voltios o directamente en grados Celsius. Finalmente, en ocasiones es posible que los cables de conexión alteren los valores de medición. TSe recomienda probar todos los elementos que constituyen la sonda termopar así como la calidad de su conexión.
¿Cuándo calibrar un termopar?
Los termopares son calibrados la primera vez por el fabricante. Entonces es necesaria la calibración de los instrumentos:
- Cuando la sonda de temperatura se asigna a un nuevo medio para medir;
- Cuando cambio de asignación de la sonda de medición;
- En caso de sospecha de resultados inexactos;
- Regularmente, con una frecuencia que depende del desgaste inducido por su entorno.
¿Cómo calibrar un sensor de termopar?
El procedimiento para calibrar un termopar se realiza exponiendo la unión caliente del sensor a una temperatura conocida para realizar mediciones de control. Si las temperaturas registradas no son correctas, será necesario ajustar el cálculo de la temperatura añadiendo un coeficiente corrector.
Para continuar con la calibración del termopar, primero debe asegurarse de que la sonda no esté dañada o sucia. Las degradaciones pueden tener efectos en la precisión de la sonda. También es necesario contar con el equipo necesario para realizar la calibración. Por este motivo, la calibración puede realizarse internamente o confiarse a un proveedor de servicios especializado . Como es necesario calibrar las sondas periódicamente, puede resultar económicamente ventajoso equiparse con un equipo de calibración.
Dos técnicas principales permiten generar una temperatura de prueba para calibrar una sonda termopar. La calibración por comparación es una técnica muy extendida en la industria y la calibración de punto fijo permite una medición precisa.
Calibración por comparación
Esta técnica se utiliza ampliamente en el entorno industrial. La calibración por comparación consiste en colocar la sonda a calibrar y otro tipo de sonda que sirva de patrón en un ambiente donde la temperatura sea estable y homogénea. El tipo de sonda elegido como estándar debe ofrecer mayor precisión que los termopares. El medio calentado en cuestión suele ser un pozo seco, un baño o un horno tubular.
Calibración en puntos fijos
La técnica del punto fijo consiste en exponer la unión caliente del termopar a un medio cuya temperatura se conoce con certeza. El principio utilizado es el del punto triple según la Escala Internacional de Temperatura de 1990. El punto triple del agua ocurre cuando el agua se encuentra a partes iguales en tres formas: líquida, gaseosa y sólida. La temperatura es entonces muy precisa de 0,01°C. El proceso para alcanzar este estado específico es complejo y, por lo tanto, generalmente lo lleva a cabo un laboratorio especializado. Una vez que se alcanza el punto triple del agua, la temperatura del agua permanece estable durante mucho tiempo. Esta estabilidad la convierte en una técnica que permite una medición muy precisa.
Interpretación de los datos de calibración
ASTM (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales) ha emitido recomendaciones sobre la calibración de termopares para estandarizar la medición de control. Durante las pruebas de calibración, es necesario calcular los errores del voltaje de salida de los termopares usando tablas estándar. La calibración es un proceso largo ya que seguir estas pautas requiere repetir el proceso de calibración a diferentes temperaturas hasta probar la sonda en todo su rango de medición.
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