Ensayo de termocuplas

La temperatura es una variable importante en la mayoría de los procesos industriales. Su medición y control son vitales para asegurar uniformidad en la calidad de los productos terminados y para mantener dentro de los límites seguros, operaciones que entrañen riesgos de fuego y/o explosión. Dado que la temperatura es en sí, un índice del estado de energía cinética de un material, no puede medirsedirectamente como se mediría por ejemplo el nivel de un líquido. La medición debe entonces, basarse en los efectos del calor aplicable a los sólidos, líquidos o gases. El resultado de in incremento o disminución de este calor provoca cambios en alguna de estas características: • Dimensiones • Cambio de presión a volumen constante • Cambio de la fuerza electromotriz (F.E.M.) desarrollada. • Cambiode la resistencia eléctrica. • Cambio de la radiación superficial. • Cambio de color. Termometría Es la medición de temperatura. Esta se fundamenta en la medida cuantitativa de calor, lo que resulta preferible que fundarlo sobre el cambio de propiedades de las sustancias. Esto es, si se determinan dos temperaturas como puntos fijos, digamos el punto de ebullición y el de congelación del agua purabajo condiciones normales; la unidad de calor sería la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una cantidad unitaria de agua desde uno de dichos puntos fijos al otro. La medida fundamental de temperatura, depende de un acuerdo internacional con respecto a un termómetro de gas con volumen constante y dos temperaturas fijas: los puntos de congelación y ebullición del agua. Elmanejo de este termómetro resulta impráctico en la mayoría de procesos por lo que se han ideado otros medidores cuyas calibraciones se basan sobre valores fijos de temperatura. Termocuplas Consiste en dos metales no similares que genera una corriente en el circuito cuando sus juntas se mantienen en diferentes La magnitud de esta corriente depende de la clase de metales usados y de las temperaturas delas juntas. Los alambres para fabricar una termocupla se escogen de acuerdo a lo siguiente: • Resistencia a la corrosión, oxidación, redacción y cristalización. • Desarrollo de una F.E.M. relativamente alta, la más grande generada por su termopar comercial es cerca de 50 milivoltios. • Una relación entre temperatura y F.E.M. de tal manera que el aumento de ésta sea aproximadamente uniforme alaumento de la temperatura. • Costo La tabla 1 señala los termopares más comunes:

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Positivo Negativo Tipo M. Voltios ºC(*) Platino−Rodio Platino R 18.9 1610 (90%) (10%) S 1610 Cromoníquel Ni−Al K 39.7 982 Hierro Constantan J 41.7 760 Cobre Constantan T 15.77 315 (*) Máxima temperatura de operación Selección de termocuplas No se puede evitar el deterioro de los termopares a temperaturas altas.Mientras mayores sean éstas y más desfavorables las condiciones de operación será más rápido el daño. Una atmósfera altamente oxidante y reductora, reduce la vida de la termocupla. Esta condición se encuentra con alguna frecuencia y se puede notar su existencia por el aspecto del alambre de la termocupla. Se forma una gran cantidad de costra (oxidación) que fácilmente se desmorona. Alambres deextensión: Las termocuplas se conectan a los instrumentos de indicación o control localizados lejos del punto de medición por medio de alambres de extensión, preferiblemente del mismo material que el de los alambres de la termocupla. El extremo soldado representa la junta caliente y la Junta fría los terminales exteriores del termopar. La temperatura indicada por el instrumento corresponde a ladiferencia de temperatura de dichas juntas. Si la temperatura de la junta fría se eleva, el instrumento indicará una disminución de temperatura aún cuando la temperatura en el proceso permanezca constante. Es evidente entonces, que se debe mantener la temperatura de la junta fría constante. Los cables de extensión son conductores y sus propiedades termoeléctricas son similares a la termocupla...