Termometros

Mediciones de Temperatura, Termómetros e Introducción
Síntesis Prof. Ing. Eduardo Néstor Alvarez

http://www.fi.uba.ar/laboratorios/lscm/SITIOCON.htm

Principios Físicos en los que se basan los instrumentos de medición de temperatura
Métodos Mecánicos
a) Variación de Volumen ( Líquidos , Gases , Sólidos )
b) Variaciones de Presión a Volumen Constantes
Métodos Eléctricos
c) Variaciones deResistencia de un Conductor ( Sondas de Resistencia )
d) Variación de Resistencia de un Semiconductor ( Termistores ).
e) Diferencia de Potencial creada a partir de la unión de dos Metales. (Termopares).
Métodos Basados en Radiación:
f) Intensidad de Radiación emitida ( Pirómetros de Radiación)
Otras mediciones especiales ( algunas no aplicables en la industria).
Indicadores de Color , Lápices , PinturasSensores Fluídicos . Sondas Neumáticas
Sensores Ultrasónicos . Velocidad del Sonido en un Gas
Termómetros Acústicos . Frecuencia de Resonancia de un Cristal.
Indicadores de Luminiscencia. Termografía

Sinteticemos algo sobre campos de aplicación usuales en el medio nacional:

Sistema

Rango en ºC

Termocuplas
Sistemas de Dilatación
Termorresistencias
Termistores
Pirómetros de Radiación

-200 ..2800
-195 .. 760
-250 .. 850
-195 .. 450
-40 .. 4000

TERMÓMETROS
TERMÓMETRO DE VIDRIO
Funciona por la dilatación de un líquido alojado en un bulbo , que se visualiza en un capilar cuyo
pequeño diámetro permite apreciar grandes variaciones de la longitud del fluido dilatado para un
determinado volumen.
La expresión del volumen total del fluido encerrado es:
V = Vo (1+ α ∆t )

LÍQUIDO

DESDE

HASTAMercurio
Amalgama de Mercurio -Talio
Mercurio y capilar lleno de Gas
Pentano
Alcohol
Tolueno

-35 ºC
-55 ºC
-35 ºC
-200 ºC
-110 ºC
-70 ºC

+280 ºC
+ND ºC
+450 ºC
+20 ºC
+50 ºC
+100 ºC

Errores:
1. Los que se generan por la dilatación del tubo
de vidrio.
2. Los que se deben al tiempo de inmersión del
bulbo.
3. Los que se deben a la falta de uniformidad de
la superficie transversal del capilar.
4.Los que se deben a la profundidad de
inmersión , etc.

En aplicaciones industriales se protege los termómetros con una vaina o cubierta de metal , que
puede ser acero (generalmente inoxidable) o bronce , latón , aluminio , níquel.
El vidrio tiene una forma convexa que permite ampliar mediante efecto óptico el ancho del capilar
lleno de fluído al efecto de visualizar mas fácilmente latemperatura.
El espacio entre el bulbo y la vaina se rellena de algún material altamente conductor térmico como
un aceite de silicona , o fino polvo de cobre o bronce para obtener constantes de tiempo lo mas
pequeñas posibles , por ejemplo del orden del medio segundo. En los últimos años se han
desarrollado encapsulados transparentes de teflón a fin de evitar contaminaciones en caso de rotura.
Los termómetrosse calibran para ser usados de diversos modos por ejemplo:
Inmersión Parcial , se sumerge el bulbo en el fluído cuya temperatura se quiere medir.
Inmersión Total , se sumerge toda la columna de líquido de medición .
Inmersión completa, se sumerge todo el termómetro .
Los termómetros de mercurio pueden tener electrodos que le permitan una o mas salidas eléctricas
puntuales, uno de los electrodosva en el bulbo y los otros a distintas temperaturas fijas.
Los termómetros de máxima tienen una restricción a la salida del bulbo que impide el fácil retorno
del mercurio a l mismo. Se debe agitar en forma violenta el termómetro para lograr este retorno.
Aplicación clásica de lo antedicho es el termómetro clínico.
TERMÓMETRO BIMETÁLICOS
Se basa en la diferencia de dilatación de los metales talescomo: AluminioBronce, Cobre , Laton ,
Níquel , Níquel Cromo , Monel , Acero , Aleación Hierro – Niquel(36%) llamada Invar , Porcelana
, Cuarzo. El aluminio tiene el mayor coeficiente de dilatación de los mencionados.
Se obtienen exactitudes del orden del 1% de la medición.

Las combinaciones mas usuales son

Par Bimetalico
Aluminio - Invar
Níquel - Cuarzo
Bronce - Invar
Níquel Cromo - Porcelana...