Informe de termocupla

Resumen

Primer laboratorio realizado de la asignatura Ciencia de Materiales, la cual busca estudiar y entender el proceso o método de medición de temperatura mediante una termocupla.
La termocupla la podemos entender como parte de algo mas grande, un pirometro, con el cual podemos medir la temperatura de un horno. Aunque su uso nos expresa en el visor directamente el dato de lacantidad T°, internamente ocurre un proceso interno más complejo.
Este pirometro que en su interior tiene ciertas conexiones con cables de extensión a un empalme a la termocupla, la cual usa un efecto electromagnético llamado Efecto Peltier-Seebeck. Brevemente lo podemos entender mediante la unión de dos fenómenos, el primero consiste en que si tenemos un alambre de composición homogéneocuyas puntas están una caliente y otra mas fría, se producirá una fem, en segundo lugar si tenemos dos alambres de distinta composición homogénea conectados en una punta con soldadura de mercurio, la diferencia de temperatura entre ambas puntas también producirá una fuerza electromotriz. Es con ambos efectos que se produce un cierto voltaje para cierta temperatura de la cual podemos hacer una relaciónaproximadamente lineal, para finalmente determinar la temperatura de la sustancia en estudio.

Objetivos principales

➢ Conocer y entender el funcionamiento de la termocupla
➢ Aplicar los conocimientos adquiridos para determinar y calibrar esta para poder hacer una medición de temperatura en base a la fem registrada.

Objetivos secundarios

➢ Entender el procedimiento de lamedición de temperatura mediante termocupla.
➢ Buscar resultados lo más cercanos a la idealidad, sobre todo en la linealidad de la curva fem v/s temperatura.

Introducción

Se sabe que los metales son el pilar fundamental sobre el cual se sostiene el siglo XXI. Así mismo sus procesos y tratamientos en busca de aleaciones innovadoras y mas eficaces, son igualmente importantes dentro deldesarrollo de esta industria.
Sin embargo nada de esto seria posible si no existiera una forma ideal para medir la temperatura de los grandes hornos de fundición de metales sobre los que se basan las distintas formas de tratamiento.
De ahí la importancia de la termocupla, herramienta que mide altas temperaturas mediante el uso de propiedades electromagnéticas de los metales, con el cual se obtienendatos en términos de voltajes que luego son traducidos en términos de temperatura.

En la presente experiencia de laboratorio se pretende profundizar en el funcionamiento de la termocupla, desde su funcionamiento teórico en la aplicación de fenómenos electromagnéticos hasta su uso en la obtención de datos térmicos en el mismo horno de una metalúrgica.

Base teórica

Pirómetrotermoeléctrico.

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, situadocerca 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 delos alambres y la temperatura 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...