Termodinamica

Un termopar (también llamado termocupla) es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto Seebeck), que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unión caliente o de medida y el otro denominado "punto frío" o unión fría o de referencia.
En Instrumentación industrial, los termopares sonampliamente usados como sensores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a un grado Celsius son difíciles de obtener.

La teoría atómica explica muy bien la siguiente curiosidad de la naturaleza: cuando dos metales, que seandistintos, tienen una superficie de contacto (unión) en común, se produce a través de ella un movimiento de electrones desde uno de estos metales y hacia el otro (o sea que se genera una corriente).
Este principio es ampliamente utilizado en sistemas de seguridad para calefones, estufas, cocinas, etc. que funcionan a gas. De tal forma que si se extingue la llama, el sistema interrumpe el pasaje del gasevitando así accidentes.


Si aprovechamos este fenómeno, a ambos lados de la unión o soldadura aparece una diferencia de potencial o voltaje utilizable... Y tanto mayor será la diferencia de potencial eligiendo adecuadamente el par de metales y proporcionándoles además la energía suficiente en forma de calor. Lo anterior es no más ni menos que el principio de la termocupla. Ese adminículo queestá presente entre nosotros, por seguridad, en quemadores de gas del hogar: estufas, hornos y hornallas de algunas cocinas, calefones a gas, calderetas, etc. En realidad, se trata de una parte del sistema de seguridad; la otra parte la constituye una electroválvula que trabaja con la corriente generada por la termocupla a partir del calor. Si por alguna razón la llama desaparece, entonces elsistema corta el pasaje del gas.


Modalidades de termopares

Los termopares están disponibles en diferentes modalidades, como sondas. Estas últimas son ideales para variadas aplicaciones de medición, por ejemplo, en la investigación médica, sensores de temperatura para los alimentos, en la industria y en otras ramas de la ciencia, etc.

A la hora de seleccionar una sonda de este tipo debetenerse en consideración el tipo de conector. Los dos tipos son el modeloestándar, con pines redondos y el modelo miniatura, con pines chatos, siendo estos últimos (contradictoriamente al nombre de los primeros) los más populares.

Otro punto importante en la selección es el tipo de termopar, el aislamiento y la construcción de la sonda. Todos estos factores tienen un efecto en el rango detemperatura a medir, precisión y fiabilidad en las lecturas.


Tipos de termopares

• Tipo K (Cromel (aleación de Ni-Cr) / Alumel (aleación de Ni -Al)): con una amplia variedad de aplicaciones, está disponible a un bajo costo y en una variedad de sondas. Tienen un rango de temperatura de -200 °C a +1.372 °C y una sensibilidad 41µV/°C aproximadamente. Posee buena resistencia a la oxidación.
• TipoE (Cromel / Constantán (aleación de Cu-Ni)): No son magnéticos y gracias a su sensibilidad, son ideales para el uso en bajas temperaturas, en el ámbito criogénico. Tienen una sensibilidad de 68 µV/° C.
• Tipo J (Hierro / Constantán): Su rango de utilización es de -270/+1200°C. Debido a sus características se recomienda su uso en atmósferas inertes, reductoras o en vacío, su uso continuado a 800°Cno presenta problemas, su principal inconveniente es la rápida oxidación que sufre el hierro por encima de 550°C y por debajo de 0°C es necesario tomar precauciones a causa de la condensación de vapor de agua sobre el hierro.
• Tipo T (Cobre / Constantán): ideales para mediciones entre -200 y 260 °C. Resisten atmósferas húmedas, reductoras y oxidantes y son aplicables en criogenia. El tipo...