Termocupla 1 210192

8.7f.: Pirómetro termoeléctrico.

Este es el método que más se emplea en trabajos de metalurgia para medir y controlar temperaturas; funcionan en forma satisfactoria hasta 3000°F aproximadamente.
El pirómetro termoeléctrico sencillo, mostrado en la figura 8.30, consta de las unidades siguientes:

1. El termopar, compuesto de dos metales o aleaciones diferentes,
2. El bloque de empalmes,situado cerca y fuera del horno,
3. Los cables de extensión, y
4. El instrumento indicador o registro.

El funcionamiento de este pirómetro se basa en dos principios:
Efecto Peltier Si dos alambres metálicos diferentes se ponen en contacto eléctrico, habrá una fem a través de la punta de contacto. La magnitud de la fem desarrollada se determina por la composición química de los alambres y latemperatura de la punta de unión.
Efecto Thomson Si hay una diferencia de temperatura entre los extremos de un alambre homogéneo único, existirá una fem entre los extremos de dicho alambre. La magnitud de la fem desarrollada quedará determinada por la composición, la uniformidad química del alambre y la diferencia de temperatura.
Por tanto, la fem total en un pirómetro termoeléctrico, algunas veces llamadaefecto Seebeck, es la suma algebraica de cuatro fem: dos fem de Peltier en las uniones caliente y fría y dos fem Thomson a lo largo de cada alambre.
La unión fría o unión referencia debe mantenerse a temperatura constante, la cual generalmente 0°C o 32°F. En el instrumento indicador, esto se hace generalmente por medio de una bobina de compensación de la unión fría que cambia su resistencia con lafluctuación en la temperatura ambiental, manteniendo siempre el instrumento a 32°F. Si la unión fría o la unión de referencia se mantienen a temperatura constante, entonces la fem mediana en el circuito del pirómetro será una función definida de la temperatura de la unión caliente. Mediante una calibración adecuada, es posible determinar una relación exacta entre fem desarrollada y la temperaturareal de la unión caliente. (tabla 3).
Otra ley termoeléctrica útil establece que si se introduce un tercer metal en el circuito. la fem total del circuito no será afectada si la temperatura de este metal es uniforme sobre toda su longitud.





Figura 8.31.:Pirómetro termoeléctrico sencillo.
TABLA 3 Temperatura contra fuerza electromotriz*Fem en milivoltios; unión fría 32°F.


TEMP.,°F
PT + 10%RH
contra
platino
cromel
contra
alumel
hierro
contra
constantán
cobre
contra constantán
32
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
0.0
0.221
0.595
1.017
1.474
1.956
2.458
2.977
3.506
4.046
4.596
5.156
5.726
6.307
6.897
7.498
8.110
8.732
9.365
10.009
10.662
11.323
11.989
12.657
13.325
13.99114.656
15.319
15.979
16.637
17.292
0.0
1.52
3.82
6.09
8.31
10.57
12.86
15.18
17.53
19.89
22.26
24.63
26.98
29.32
31.65
33.93
36.19
38.43
40.62
42.78
44.91
47.00
49.05
51.05
53.01
54.92
0.0
1.94
4.91
7.94
11.03
14.12
17.18
20.25
23.32
26.40
29.52
32.72
36.01
39.43
42.96
46.53
50.05

0.0
1.517
3.967
6.647
9.525
12.575
15.773
19.100

El propósito de los cables de extensión es mover la unión de referenciasa un punto donde la temperatura no variará. Los alambres del termopar no suelen ser suficientemente largos ni se hallaran tan aislados como para conectarse en forma directa al instrumento. Los cables de extensión por lo general están hechos del mismo material que los alambres del termopar y se colocan en un cable doble, con la cubierta individual según el código de color para su identificación.En algunos casos, se pueden utilizar cables de extensión de cobre, pero entonces las uniones frías están en el bloque de empalmes en vez del instrumento de medición; por ende, podría ser más difícil mantenerlas a temperaturas constantes.

8.7g.: Materiales para termopar.

En teoría, dos alambres metálicos distintos desarrollarán un fem cuando hay una diferencia de temperatura entre sus puntos de...