Par termoeléctrico

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¿Cómo funciona un sensor de termopar?

El funcionamiento del termopar se basa en un fenómeno llamado efecto termoeléctrico Seebeck. Este fenómeno se manifiesta por la aparición de una tensión eléctrica dentro de un circuito abierto compuesto por dos materiales conductores de diferente naturaleza durante una variación de temperatura. La tensión obtenida se convierte en temperatura mediante el coeficiente de Seebeck según el tipo de termopar. Las precauciones que se deben tomar para el funcionamiento óptimo de los termopares son la elección del tipo adecuado según la aplicación, el tipo de unión y la consideración de las perturbaciones electromagnéticas.

¿Cómo mide la temperatura el termopar?

El sensor de termopar está formado por dos cables de diferentes metales conductores conectados entre sí por una unión llamada punto caliente. Su otro extremo, el punto frío, está conectado al dispositivo de medición. Cuando el punto caliente se expone al calor o al frío, la densidad de electrones de cada alambre de metal cambia. La corriente eléctrica que recorre el sensor aparece gracias a la diferencia de temperatura que existe entre el punto caliente y el punto frío. Para medir la temperatura con un termopar con precisión, mantenga el punto frío a cero grados centígrados o implemente lo que se conoce como compensación de unión fría.

¿Cuáles son los tipos de termopar?

Existen varios tipos de termopares que ofrecen diferentes rangos de medición de temperatura y se adaptan a varios tipos de aplicaciones. La selección del tipo adecuado de sonda de termopar depende del entorno en el que se utilizará y del presupuesto asignado para la compra. Los 8 tipos de sensores de termopar utilizados principalmente están cubiertos por la norma europea IEC 60584.1. Algunos tipos están hechos de metales básicos y, por lo tanto, son económicos. Los tipos B, R y S están hechos de metales preciosos como el platino, lo que los hace más caros.

¿Qué afecta el tiempo de respuesta del termopar?

El tiempo de respuesta de los termopares varía según el diseño en lugar del tipo. Las características que influyen en la velocidad de reacción de estos sensores son múltiples: la protección de la sonda, el método de empalme o el cable de conexión. Cuanto más directo sea el contacto con el medio cuya temperatura se desea medir, más rápida será la respuesta proporcionada por las sondas de medición. Por lo tanto, un termopar sin caja metálica ni cubierta protectora ofrece una respuesta rápida. Los cables desnudos pueden estar sujetos a la corrosión según su material y el entorno, así que elija cada característica con cuidado.

¿Para qué se utiliza una tabla de conversión de termopar?

Una tabla o tabla de conversión de termopares es una herramienta que se utiliza para convertir una fuerza electromotriz (fem) a una temperatura en grados Celsius o Fahrenheit. También permite la calibración de la sonda térmica comparando el voltaje obtenido con la temperatura esperada. La lectura de tablas de conversión de termopares requiere conocimiento del tipo de termopar que se utiliza, cada tipo tiene su propio coeficiente de Seebeck. Para leer la tabla, igualamos la diferencia de potencial anotada con la temperatura en grados Celsius o Fahrenheit.

¿Qué son las curvas de termopar?

Una alternativa a la presentación de la relación voltaje/temperatura en forma de tabla es el gráfico. La temperatura está en la abscisa y el voltaje en la ordenada, el vínculo entre los dos no es lineal, forma una curva. Cada tipo de termopar tiene una curva distinta que permite apreciar visualmente las variaciones entre los dos datos. Las curvas del termopar, al igual que las tablas, se basan en el voltaje leído en el sensor cuando el punto frío está a 0 °C. Por lo tanto, es necesario mantener esta soldadura en un baño de agua helada agitada o realizar una compensación. Esta técnica consiste en dejar el punto frío a temperatura ambiente, medir esta temperatura y convertirla en tensión para añadir un coeficiente corrector al cálculo final.

¿Cuál es el rango de medición de un termopar?

Si el termopar es el tipo de sensor más común en la industria, es en gran parte porque puede medir un amplio rango de temperaturas . Dependiendo de los tipos, puede medir temperaturas desde -200°C hasta 1800°C. Los termopares capaces de medir temperaturas muy bajas son los tipos K, J, T y N. Para temperaturas altas se utilizan los tipos N, S, R y B. Para elegir un termopar adecuado para una aplicación específica, es necesario que el rango de temperatura ser medido y el rango de medición del tipo de termopar coinciden.

¿Cómo calibrar un termopar?

Lo que se denomina calibración o calibración de termopar es un procedimiento de verificación de que el voltaje indicado en el voltímetro de la sonda de temperatura corresponde a la temperatura correcta en la tabla de conversión. Para ello, el punto de medición debe estar a una temperatura conocida con certeza. Las pruebas para verificar la precisión de la sonda se realizan en varios puntos dentro de su rango de medición. Si los resultados indican un desajuste entre el voltaje y la temperatura correspondiente en la tabla de conversión, se debe agregar un coeficiente correctivo al usar el sensor. Los valores incorrectos pueden significar que algo en la sonda está dañado, como el propio sensor, el conector o el registrador.

¿Cómo realizar pruebas en un termopar?

La prueba es uno de los pasos esenciales en la calibración. Se recomienda probar un termopar cuando la sonda sufre un cambio de asignación, periódicamente según la intensidad de su uso o incluso en caso de sospecha de error. Los procedimientos generalmente aplicados para probar un termopar siguen las recomendaciones de la ASTM (American Society for Testing and Materials) para la calibración de termopares. Son posibles dos opciones, calibración por comparación o punto fijo. En comparación, se realiza una medición de la temperatura con la sonda a probar, así como con un sensor de referencia, que se sabe que es confiable. En puntos fijos, el sensor está expuesto a la temperatura del punto triple del agua.

¿Cuál es el tiempo de respuesta de los termopares?

El tiempo de respuesta es el tiempo que tarda el sensor en alcanzar el 66,6 % de la lectura final y es la forma estándar de la industria de medir los tiempos de respuesta de la sonda. Cinco veces el tiempo de respuesta cotizado es la cifra normalmente requerida para lograr una lectura del 100%. Los tiempos de respuesta dependen de la sustancia que se esté midiendo y, en el caso de un líquido o gas, del grado de agitación. Por lo tanto, es difícil cotizar un tiempo de respuesta preciso sin conocimiento de la aplicación.

Los resultados presentados en este catálogo se obtuvieron en un baño de aceite agitado y pueden diferir de los obtenidos en otras condiciones, pero se pueden usar como una guía general al seleccionar las sondas.

¿Cuál es la diferencia entre los diferentes mangos ofrecidos?

Cada sonda se suministra con un mango hexagonal, pequeño, redondo, acanalado de alta resistencia o en forma de T, según corresponda. Para reducir el crecimiento bacteriano, los mangos de las sondas contienen un aditivo antibacteriano "Biomaster".

¿Qué tipos de cable hay disponibles?

El cable recto de PVC es un cable de uso general y está disponible en longitudes de hasta 100 metros. Como estándar y donde corresponda, cada sonda se entrega con un cable de PVC recto de un metro y un conector. Como alternativa, está disponible un cable en espiral de PU de un metro para sondas de termopar estándar, portátiles, tipo K o T, reemplace el primer dígito (1) del código de pedido con el dígito 3. La temperatura máxima para PVC y PU es 80 ºC

Algunas sondas industriales y de alta temperatura están disponibles con un cable de fibra de vidrio y acero inoxidable trenzado aislado. Como estándar y donde corresponda, cada sonda se suministra con un cable y un conector de acero inoxidable de dos metros. Temperatura máxima de 350°C.

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