Procesos

Páginas: 17 (4172 palabras) Publicado: 30 de octubre de 2012
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1. Termocuplas Si se presenta un gradiente de temperatura en un conductor eléctrico, el flujo de calor creará un movimiento de electrones y con ello se generará una fuerza electromotriz (FEM) en dicha región. La magnitud y dirección de la FEM será dependientes de la magnitud y dirección del gradiente de temperatura del material que conforma al conductor. Las termocuplas se basanpara su funcionamiento en el efecto SEEBEK :Calentado la juntura de dos materiales distintos que componen un circuito cerrado, se establece una corriente.Las leyes principales que rigen su funcionamiento son:1) Ley de Homogeneidad del circuito: No se puede obtener corriente calentando. un solo metal. (efecto Thompson )2) Ley de Metales Intermedios: La sumatoria de las diferencias de potencialtérmicas es cero en un circuito con varios metales, si estos están a temperatura uniforme.En la figura siguiente ambos instrumentos marcarán igual, es decir la corriente circulante dependerá en ambos casos de T1 y T2 exclusivamente.3) Ley de Temperaturas intermedias: La fuerza electromotriz térmica de una TMC no depende de las temperaturas -intermedias.La tensión de una Termocupla cuyas junturas sehallan a temperaturas T y TR respectivamente es: Se ve que a medida que (T - TR) crece la respuesta se hace no-lineal.Es deseable entonces para que una TMC tenga un gran rango de medición, que:
a) K1 SEA lo mayor posible
b) K2, K 3 - - - Kn SEAN lo menor posible
c) el punto de fusión de sus metales componentes sea lo mayor posible.
d) gran resistencia al ataque químico.Una termocupla consistede un par de conductores de diferentes metales o aleaciones. Uno de los extremos, la junta de medición, está colocado en el lugar donde se ha de medir la temperatura. Los dos conductores salen del área de medición y terminan en el otro extremo, la junta de referencia que se mantiene a temperatura constante . Se produce entonces una fuerza electromotriz (fem) que es función de la diferencia detemperatura entre las dos juntas (fig. 2).En una termocupula, dos materiales que tienen diferentes características FEM / temperatura, se combinan para producir voltaje de salida que puede ser cuantificado.Existen varias reglas a recordar en el empleo de estos sistemas son las siguientes:a) Para asegurar una operación estable y adecuada termocupula, las características termoeléctricas de conductoresdeben mantenerse a todo lo largo de los mismos (uniformidad).b) Sólo un circuito comprimiendo o simplemente conectando materiales diferentes, en un gradiente de temperaturas producirá una señal. Dos conductores de igual material no producirán FEM alguna.c) La sensibilidad termoeléctrica de la mayoría de los metales no es lineal con la variación de temperatura.Puesto que la fem neta generada esfunción de las temperaturas de ambas juntas, se requiere el control o la compensación de la temperatura de la junta de referencia (o junta fría), lo cual se puede lograr de tres maneras distintas. * El método básico y más exacto es el de controlar la temperatura de la junta de referencia, normalmente colocando la junta en un baño de hielo (0ºC). * Otro método consiste en medir la temperatura en lajunta de referencia utilizando cualquier tipo de dispositivo de medición de temperatura, y luego, en base a esa temperatura y a la salida eléctrica de la junta de medición compensar la lectura de la temperatura de la junta de medición . * El tercer método es una compensación eléctrica. que también implica la utilización de un dispositivo sensor de temperatura para medir la temperatura de la juntade referencia; sin embargo, en lugar de calcular la compensación a ser aplicada a la salida de la junta de medición, el sensor de temperatura de la junta de referencia se halla incorporado dentro del circuito eléctrico de la termocupla, donde agrega o quita los milivolts necesarios en la junta de referencia a fin de corregir automáticamente la salida de la termocupla (fig. - 3). |
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