Instrumentos de medicion y control

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA
INTRODUCCION
En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta unnúmero que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.
Dos características importantes de un instrumento de medida son la precisión y la sensibilidad.
Los físicos utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hastamicroscopios electrónicos y aceleradores de partículas.

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA
Termómetro de gas
El termómetro de gas de volumen constante, mencionado al hablar del establecimiento de la escala termodinámica de temperaturas, pertenece a la categoría de termómetros llenos de gas y es el más exacto de este tipo. Para usos industriales, un termómetro por presión de gas consta de unelemento que mide la presión, como el tubo Burdon conectado por un tubo capilar a una ampolla que se expone  a la temperatura que se ha de medir.  El sistema se llena, a presión, con un gas inerte, ordinariamente el nitrógeno. Como el gas del elemento medidor y del tubo de conexión no está a la temperatura del bulbo, el volumen de éste tiene que ser grande para que los errores introducidos por ladiferencia de temperatura del elemento medidor de la presión y del tubo capilar resulten insignificantes.  El bulbo debe tener por lo menos cuarenta veces el volumen del resto del sistema.  Por ello, y a causa del retardo en la transmisión de los cambios de presión por el tubo capilar, la longitud de éste se limita a un máximo de 60 m, y es preferible mucho menos.
La presión inicial en eltermómetro de gas es ordinariamente de 10 a 35 Kg/cm².  Las dimensiones de la escala menores de 50 grados no son recomendadas. Con una dimensión de escala de 200 grados. El tiempo de respuesta tiende a ser largo, en parte a causa de la necesidad de transmitir los cambios de presión por medio de un tubo de calibre fino y en parte a causa del gran volumen y escasa conductividad térmica del nitrógeno. Parael volumen suficiente, el bulbo tiene ordinariamente 22 mm. de diámetro, lo que da una respuesta lenta.
La temperatura es indicada por una aguja que se mueve sobre una escala graduada o se registra en un papel de gráficas sobre un cilindro por una pluma accionada por el elemento que mide la presión. La escala para los registradores rara vez es menor de 100 grados centesimales, pero en losaparatos indicadores el campo puede ser menor.
Los termómetros de gas a presión se emplean en temperaturas entre -450 °F. y + 1000 °F. (-268 °C. y  + 538 °C.), lo cual queda parcial o enteramente fuera de los límites de los sistemas de vapor a presión y en aplicaciones en que la menor exactitud y el mayor tamaño del bulbo no exigen la elección de un termómetro de alto costo del tipo de expansión delíquido.
Termocupla
Una termocupla es un sensor para medir temperatura. Consiste en dos cables de metales distintos, conectados en un extremo donde se produce un pequeño voltaje asociado a una temperatura. Ese voltaje es medido por un termómetro de termocupla.
Las mediciones de temperatura que utilizan termocuplas o termopares se basan en el descubrimiento hecho por Seebeck en 1821. Este sepuede resumir de la siguiente manera: una corriente fluye en un circuito continuo de dos alambres de distintos metales, si las conexiones o uniones se encuentran a temperaturas distintas. La corriente será proporcional a la diferencia de temperatura entre las dos uniones.
Lo anterior se puede representar según el siguiente esquema en que la sonda termoeléctrica acciona el galvanómetro (aparato...