Medicion de temperatura

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 ,Pinturas Sensores 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
Termocuplas Sistemas de Dilatación Termorresistencias Termistores Pirómetros de Radiación

Rango en ºC-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 )

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

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

HASTA
+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 superficietransversal 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 masfácilmente la temperatura. 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 derotura. Los termómetros se 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, unode los electrodos va 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 delos metales tales como: 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...