FISICA

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¿ QUE ES UN CALORIMETRO?
APARATO UTILIZADO PARA DETERMINAR EL CALOR ESPECIFICO DE UN CUERPO, ASI COMO PARA MEDIR LAS CANTIDADES DE CALOR QUE LIBERAN O ABSORBEN LOS CUERPOS.
CARACTERISTICAS
 UN CALORIMETRO IDEALMENTE PUEDE SER INSENSIBLE A LA DISTRIBUCION ESPACIAL DE LAS FUENTES DE CALOR DENTRO DE EL. SI ESTE OBJETIVO ES ALCANZADO,ENTONCES LA POTENCIA PUEDE EN PRINCIPIO SER MEDIDA A CUALQUIER FRECUENCIA POR DISIPACION EN EL CALORIMETRO Y DETERMINAR LA CORRESPONDIENTE POTENCIA DC QUE DA LA MISMA LECTURA QUE LA POTENCIA NO CONOCIDA.
 POR SUPUESTO LA TAREA DE DISEÑAR UN CALORIMETRO QUE SEA COMPLETAMENTE INSENSIBLE A LA DISTRIBUCION DE CALOR, NO ES POSIBLE Y LO MEJOR QUE PUEDE ALCANZARSE ES CONSTRUIR UN INSTRUMENTO EL CUALTENGA UN CONOCIDO FACTOR DE CORRECCION, ESTOS FACTORES DE CORRECCION SON EVALUADOS DE UNA COMBINACION DE MEDICIONES Y CALCULOS, TENEMOS LA EFICIENCIA EFECTIVA:
 LA EFICIENCIA EFECTIVA (e.e.) ES UN PARAMETRO RELATIVAMENTE ESTABLE PARA MAS INSTRUMENTOS Y SIENDO ADIMENSIONAL ES INDEPENDIENTE DEL SISTEMA DE UNIDADES USADO. PARA LA MAYOR PARTE DE LOS CALORIMETROS LA e.e. PUEDE SER EVALUADA CON UNAINCERTIDUMBRE DE 0.1% A 1 GHz, 0.2 % A 40 GHz Y 0.5 % A 100 GHz.
 LAS CORRESPONDIENTES INCERTIDUMBRES EN LOS VALORES DE LA POTENCIA ABSORBIDA RF O DE MICROONDAS SERAN NATURALMENTE UN POCO MAYORES QUE LOS DADOS, YA QUE DEPENDEN POR EJEMPLO DE LOS CONECTORES
 AUNQUE EL PRINCIPIO DE MEDICION DE POTENCIA POR MEDIO DE SUS EFECTOS CALORIFICOS ES UNO DE LOS VIEJOS METODOS, LOS CALORIMETROSACTUALES TIENEN SUS ORIGENES EN LOS DESARROLLOS DE LOS AÑOS 40 Y 50.
VENTAJAS
 ALTA PRECISION
 ESTABILIDAD DE CALIBRACION
DESVENTAJAS
 BAJA VELOCIDAD DE RESPUESTA
 MUY VOLUMINOSOS
TIPOS DE CALORIMETROS
 ESTATICOS
 NO ESTATICOS
CALORIMETROS COMUNMENTE USADOS
 DRY LOAD CALORIMETER
 EL MICROCALORIMETRO
 CALORIMETRO DE FLUJO
OTROS TIPOS DE CALORIMETROS
 CALORIMETROADIABATICO
 CALORIMETRO DE CAMBIO DE ESTADO
DRY LOAD CALORIMETER
EN COMPARACIÓN CON LOS INSTRUMENTOS POSTERIORES LA PRECISIÓN ERA MUY MODESTA CON UNA INCERTIDUMBRE DE 2% PARA LA VERSIÓN COAXIAL Y UNO A 2.5% PARA LAS VERSIONES DE GUÍA DE ONDAS. NO OBSTANTE, ESTOS DISEÑOS ESTABLECIERON LA DIRECCIÓN GENERAL PARA LOS SIGUIENTES INSTRUMENTOS.
NUEVA PRECISIÓN EN CARGAS Y CONECTORES DESARROLLADOS EN LOSAÑOS 60 LLEVARON A UNA NUEVA GENERACIÓN DE CALORÍMETROS COAXIALES CON MEJOR PERFOMANCE E INCERTIDUMBRES DEBAJO DE 0.5% PARA FRECUENCIAS ARRIBA DE LOS 8 GHZ.
LOS CALORÍMETROS OPERAN A NIVELES DE POTENCIA ENTRE 100 MW Y
10 W RESPECTIVAMENTE.
LA CARGA DE UN CALORÍMETRO ES UN ELEMENTO CRÍTICO. ES DESEABLE QUE ESTA PUEDA SER ACOPLADA ELÉCTRICAMENTE Y QUE TENGA UN MUY PEQUEÑO ERROR DE EQUIVALENCIA, QUEES IGUAL A LA RF DISIPADA Y A LA POTENCIA DC QUE PUEDEN PRODUCIR LA MISMA LECTURA DE TEMPERATURA.
COMPONENTES ESENCIALES (DRY LOAD TYPE)
 LA CARGA DONDE LA POTENCIA ES DISIPADA.
 LINEA DE TRANSMISION AISLADA ISOTERMICAMENTE LA CUAL CONECTA LA ENTRADA A LA CARGA
 UN SENSOR DE TEMPERATURA
FUNCIONAMIENTO BASICO
MUCHOS CALORIMETROS UTILIZAN EL PRINCIPIO DE CARGA DUAL, EN EL CUAL UNAABSORBE MIENTRAS QUE LA SEGUNDA ACTUA COMO TEMPERATURA DE REFERENCIA.
EL SENSOR DE TEMPERATURA REGISTRA LA DIFERENCIA ENTRE LAS TEMPERATURAS DE LAS 2 CARGAS.
EN TEORIA LOS EFECTOS DE LAS FLUCTUACIONES DE LA TEMPERATURA EXTERNA SE CANCELAN DEBIDO A LA SIMETRIA, SIN EMBARGO SI LOS ALREDEDORES NO TIENEN UNA TEMPERATURA UNIFORME EL GRADIENTE DE TEMPERATURA PUEDE CAUSAR ERROR.
EL ELEMENTO DE ABSORCION DELA CARGA ES USUALMENTE UN THIN FILM RESISTOR, AUNQUE DIELECTRICOS DE BAJAS PERDIDAS SON USADOS PARA LAS VERSIONES DE GUIAS DE ONDAS. EL SENSOR DE TEMPÈRATURA ES MONTADO EN EL LADO DE AFUERA DE LA CARGA EN UNA POSICION DONDE NO ES INFLUENCIADO DIRECTAMENTE POR LOS CAMPOS ELECTROMAGNETICOS. SIENDO ESTA UNA DE LAS CARACTERISTICAS DISTINTIVAS DE UN CALORIMETRO Y ES ESENCIAL PARA SU ALTA PRECISION....