Practica 4 Instrumentacion



UNIVERSIDAD DE CARABOBO.
FACULTAD DE INGENIERIA.
ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA.
DEPARTAMENTO DE AUTOMATIZACION Y DISEÑO.
INSTRUMENTACION INDUSTRIAL.






PRACTICA #4
MEDICIÓN DE TEMPERATURAS CON TERMOPARES.




INTEGRANTES:
Abraham Moreno CI 18562373
Samuel Gallardo CI 16977764



1. INTRODUCCIÓN.

En los procesos industriales muchas veces necesario el conocimiento de ciertastemperaturas para mantener un control de cierto proceso y sus correspondientes variables. Como podría ser el caso de un flujo de vapor que circula por una tubería al cual se le desea conocer la temperatura de dicho fluido que, debido a las altas temperaturas dado que ella en sí, es un índice del estado de energía cinética de un material del mismo no se puede usar un termómetro y es necesaria la aplicaciónde materiales e instrumentos que soporten altas temperaturas, ya que el resultado de un 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, Cambio de la resistencia eléctrica, Cambio de la radiación superficial, Cambio de color, etc.
La medición ycontrol de la temperatura 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.
La 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 lassustancias. Esto es, si se determinan dos temperaturas como puntos fijos, digamos el punto de ebullición y el de congelación del agua pura bajo 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.
2. MARCO TEÓRICO.

Los termopares basan su funcionamiento en latermoelectricidad, la cual consiste en una técnica que estudia el aprovechamiento de los fenómenos físicos que producen energía eléctrica mediante el calor.
Un termopar consiste en un conjunto de pares de materiales disímiles y homogéneos conductores de electricidad, generalmente aislados lateralmente y unidos en su extremo se observa en la figura N°1 Se basa en el efecto descubierto por Seebeck de lacirculación de una corriente en un circuito formado por dos metales diferentes cuyas uniones (unión de medida o caliente y unión de referencia o fría) se mantienen a distinta temperatura.
Esta circulación de corriente obedece a dos efectos termoeléctricos combinados, el efecto Peltier que provoca la liberación o absorción de calor en la unión de dos metales distintos cuando una corriente circula através de la unión y el efecto Thomson que consiste en la liberación o absorción de calor cuando una corriente circula a través de un metal homogéneo en el que existe un gradiente de temperaturas.

Figura N°1. Representación de un termopar.

La relación entre la fuerza electromotriz producida en un circuito termoeléctrico, Tr y Tm viene dada por:
E = K.Tc.(Tm – Tr) – (k/2)(Tm2 – Tr2)
Donde:
Tm =Temperatura de la junta de medición.
Tr = Temperatura de la junta de Referencia.
K, Tc = Constantes.

Leyes de los Circuitos Termoeléctricos
Los circuitos termoeléctricos tienen tres leyes en las cuales se basa la medición deTemperatura y se describen a continuación.

Ley de los Circuitos Homogéneos
En un conductor metálico homogéneo no puede sostenerse la circulación de una
corriente eléctricapor la aplicación exclusiva de calor. Esto se observa en la figura 5.2.

Figura N°2.1. Ley de los Circuitos Homogéneos.


Ley de los Metales Intermedios
Si en un circuito de varios conductores la temperatura es uniforme desde un punto de soldadura A, a otro punto de B, la suma algebraica de todas las fuerzas electromotrices es totalmente independiente de los conductores metálicos intermedios y...