Fisica

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Termómetros en la Instrumentación y Control Industrial
Ingeniería Industrial (UPIICSA)

1. Introducción
2. Termometría
3. Tipos de Termómetros
4. Pirómetros
5. Detectores de temperatura resistivos (RTD)
6. Termistores NTC PTC .Termómetros de resistencia de silicio
7. Pares termoeléctricos
8. Bibliografía

INTRODUCCIÓN
La sensación fisiológica de calor yfrío es el origen del concepto primario de temperatura.
Podemos apreciar variaciones de temperatura de acuerdo con las variaciones de intensidad de estas sensaciones, pero el sentido del tacto carece de la sensibilidad y alcance necesarios para dar una forma cuantitativa a esta magnitud. Además, los efectos producidos por la conductividad de los cuerpos dan lugar a confusión en la apreciación detemperaturas al tacto.
Así, por ejemplo, debido a la mejor conductividad de los metales, una pieza de hierro o aluminio parece más fría que un trozo de madera situado en el mismo recinto y, por tanto, a igual temperatura.
De igual modo, el cuerpo humano experimenta un daño muy semejante al contacto con el agua en ebullición o con aceite hirviendo y, en cambio, es muy sensible a ligeros cambios detemperatura en las proximidades de los 36,5 °C.
Además, los términos que se utilizan corrientemente para describir la temperatura son términos subjetivos. Un «día caluroso» para un esquimal puede ser algo muy distinto de un «día caluroso» para un árabe del desierto.
La experiencia sensorial de un objeto frío o caliente tiene además otro aspecto. Si sobre la mano se derrama un cazo de aguahirviendo, el daño recibido es grande, con una temperatura de 100 °C. En cambio, una chispa de un castillo de fuegos artificiales cae sobre nuestra piel sin producir daño alguno a pesar de que su temperatura puede ser muy superior. Como veremos es un problema de capacidad calorífica. Para expresar la temperatura de modo que condiciones idénticas pueden describirse de un modo absoluto necesitamos unadefinición exacta de esta magnitud y una escala numérica de valores.
Para un gas ideal la temperatura se mide por la expresión T = p V / n R, pero el verdadero concepto de la temperatura se alcanza con la teoría molecular, según la cual esta magnitud mide la energía cinética media de las moléculas de una sustancia o mediante la mecánica estadística que la define como la sensibilidad de laenergía a los cambios de entropía a volumen constante, T = U / S. No obstante, el principio cero de la termodinámica permite definir de un modo operacional la temperatura de un sistema sin hacer hipótesis sobre la estructura de la materia.
De todas las magnitudes físicas, sin duda la temperatura es la de medida más frecuente. Posiblemente sea la variable que determine de forma más decisiva laspropiedades de la materia, bien dependiendo de ella como función continua (tal es el caso de la resistividad eléctrica, presión, etc.) o bien presentando características muy diferentes según que su temperatura sea superior o inferior a una bien definida (caso de los cambios de fase, punto de Curie, etc.). Por ello es por lo que la medida de la temperatura es vital tanto en la industria como en lainvestigación.
No obstante, asignar un valor numérico a una temperatura plantea un problema importante. En efecto, la mayoría de las magnitudes físicas suelen estar definidas por un valor numérico obtenido por comparación con otra tomada como referencia. A éstas se las conoce con el nombre de magnitudes extensivas, pues a partir del patrón de la unidad se pueden definir de forma sencilla, al menosconceptualmente, múltiples y submúltiplos de ella. Este no es, evidentemente, el caso de la temperatura, que pertenece al grupo de las llamadas variables intensivas. Multiplicar o dividir por un número el valor de una temperatura no tiene significado físico alguno. Esto nos lleva a plantearnos el estudio de las bases físicas en las que se funda el establecimiento de una escala de temperaturas....