intrumentacion

La cantidad que un material cambia en longitud con la temperatura se llama coeficiente de expansión lineal (coeficiente de expansión térmica, coeficiente de dilatación lineal, etc.).
Si dos materiales con distintos coeficientes de expansión lineal se colocan juntos, a medida que se producen cambios de temperatura, sus índices de expansión serán diferentes. Mediante éste método funciona lagran mayoría de los termostatos.
La figura muestra un termómetro bimetálico. En ella, una tira bimetálica se bobina en forma de hélice larga.Un extremo de la hélice se mantiene rígido. Mientras que la temperatura varía, la hélice intenta enrrollarse o desenrollarse. Figura
Existe una gran variedad de sistemas termostáticos industriales que se fabrican con bimetales. Su rango deoperación va desde 0°C hasta 180°C, (tanto respuesta rápida como acción lenta). Se puede mejorar su tiempo de respuesta con aditamentos mecánicos externos al instrumento.
A continuación se presentan algunos materiales con los cuales se fabrican, generalmente, los instrumentos bimetálicos. Fig
2. 3. 2. Termopar
El termopar, o conocidos también como termocupla, es el sensor de temperaturamás comúnmente utilizado en la industria.
Una termocupla se hace con dos alambres de distinto material unidos en un extremo (soldados generalmente).Al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño (efecto Seebeck) del orden de los milivolts el cual aumenta con la temperatura.
Por ejemplo, una termocupla "tipo J" está hecha con un alambre de hierro y otro deconstantán (aleación de Cobre y Nickel), al aplicarles 750 °C, debe aparecer en los extremos 42.2 milivolts.fig
Tipos de termocuplas  Existen varios tipos. Casi el 90% de las termocuplas utilizadas son del tipo J ó del tipo K. fig
Usos típicos en la industria Las termocuplas tipo J se usan principalmente en la industria:del plástico, goma (extrusión e inyección ) y, fundición de metales abajas temperaturas (Zamac, Aluminio).
La termocupla K se usa típicamente en la industria: fundición y, hornos a temperaturas menores de 1300 °C, por ejemplo fundición de cobre y hornos de tratamientos térmicos.
Las termocuplas R, S, B se usan casi exclusivamente en la industria siderúrgica (fundición de acero). Esto debido a que son las termocuplas que mayor rango de medida de temperaturaposeen.
Finalmente, las tipo T, eran usadas hace algún tiempo en la industria de alimentos, pero han sido desplazadas en esta aplicación por los Pt100, que son resistencias dependientes de la temperatura (RTD).
Una termocupla tipo J: Está hecha con un alambre de hierro y otro de constantán. El alambre de hierro se puede reconocer con un imán, su color es gris opaco; en ocasiones se recubrencon cobre para evitar oxidación. El constantán (Cobre-Nickel) es ligeramente magnético, es plateado brillante.
Una termocupla tipo K: Están hechas con cromel (cromo - aluminio) y Alumel (Aluminio -Nickel).Ambos de color plateado brillante pero el Alumel es levemente magnético por su contenido de Nickel.
Figura
2. 3. 3. Dispositivos térmicos resistivos
Son sensores de temperatura a loscuales también se les denomina "bulbos de resistencia”. Su principio de funcionamiento se basa en el hecho de que un metal al calentarse, cambia su valor de resistencia.
Midiendo el valor de corriente que circula a través del RTD, se mide la temperatura con precisión. Figura
Su construcción típica consiste en:
Una bobina de hilo de Cobre, de Níquel ó de Platino.La bobina se fija a unsoporte con forma de una varilla.¿Su diámetro es semejante al diámetro de un lápiz, con una longitud aproximada de 40 centímetros.
El platino, metal noble, no sólo proporciona un mayor rango de medición de temperatura, de -251 a 899 ºC, sino que también es el más lineal.f+
Los termómetros RTD de Platino, eran muy populares en los años '70. Han sido superados por los sensores termistor, debido...