Sensores De Temperatura, Instrumentacion

SENSORES DE TEMPERATURA

Curso: Instrumentación y Control / I semestre 2011

28/04/2011

Departamento de Ingeniería Química
Universidad de Santiago de Chile
Luisa Sepúlveda Cuevas

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Definición de temperatura
La temperatura es una medida de la intensidad
del calor. La unidad de base es el Kelvin con
la abreviatura K. Kelvin es la 273,16ta parte
de la temperatura termodinámicadel punto
triple del agua pura. El punto triple (= 273,16
K) describe el estado del agua en el cual tres
fases (sólido, líquido y gaseoso) existen en
equilibrio.

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La medición de temperatura constituye una de las
mediciones más comunes y más importante que se
efectúa en losprocesos industriales
Los sensores de temperatura se basan en los siguientes
fenómenos:
Expansión de un sólido, líquido y gas (Termómetros).
Variación de la resistencia de un conductor (RTD)
Variación de la resistencia de un semiconductor
(Termistores).
Fuerza electromotriz Inducida por dos cables metálicos
(termocuplas).
Intensidad de la radiación emitida por un cuerpo.

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Sensores de bulbo y capilar

Actuados por Líquidos
Actuados por vapor
Actuados por gas
Actuados por Mercurio

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Características principales de los termómetros de bulbo28/04/2011

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Sensores de expansión de líquido.
Fluido

rango

mercurio

-35 hasta 280 ºC

Mercurio (tubo capilar
lleno)
Pentano

-35 hasta 450 ºC

Alcohol

-110 hasta 50 ºC

Tolueno

-70 hasta 100 ºC

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-200 hasta 20 ºC

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Termómetros de expansión de gas a
volumen constante
El termómetro de gas de volumen constante
es muy exacto, y tiene un margen de
aplicación extraordinario: desde -27 °C hasta
1477 °C. Pero es más complicado, por lo que
se utiliza más bien como un instrumento
normativo para la graduación de otros
termómetros.
El termómetro de gasa volumen constante
se compone de una ampolla con gas -helio,
hidrógeno o nitrógeno, según la gama de
temperaturas deseada- y un manómetro
medidor de la presión. Se pone la ampolla
del gas en el ambiente cuya temperatura hay
que medir, y se ajusta entonces la columna
de mercurio (manómetro) que está en
conexión con la ampolla, para darle un
volumen fijo al gas de la ampolla. La alturade la columna de mercurio indica la presión
del gas. A partir de ella se puede calcular la
temperatura.

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Termómetros Bimétalicos

Se basan el los diferentes coeficientes de
dilatación de dos metales diferente, como
LATÓN, ACERO Y ALEACIONES Fierro-Níquel.

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Termómetros de resistencia (RTD)
Los sensores de temperatura basados en la
variación de una variación de la resistencia eléctrica
se suelen designar con sus siglas inglesas RTD
(Resistance Temperatura Detector). Se basa en la
variación de la resistencia de un conductor con la
temperatura.
Lacual puede ser expresada por la siguiente
expresión:

R = Ro (1+α T +α T 2 +....)
1
2
Los metales empleados son : Platino, Níquel,
Cobre y Molibdeno.
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Historia
Ya en 1821 Sir Humphry Davy había
observado que la resistencia eléctrica de los
materiales variaba al variar su...