Sensores de temperatura

Departamento de Diseño Mecánico Instrumentacion Industrial

SENSORES DE TEMPERATURA
Campos de medida - instrumentos:

Fenómenos utilizados para sensar temperatura: (1) (2) (3) (4) (5) (6) Variaciones en volúmen o en estado de los cuerpos (sólidos, líquidos o gases). Variación de resistencia de un conductor (sondas de resistencia). Variacion de resistencia de un semiconductor (termistores).fem creada en la unión de dos metales distintos (termopares). Intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo (pirómetros de radiación). Etc.

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Termometro de vidrio:
Márgenes de trabajo: Mercurio ........................................................-35 - +280º C. Mercurio (tubo capilar lleno degas) .............-35 a + 450 ºC. Pentano ..........................................................-200 a +20º C. Alcohol .......................................................... –70 a +100 º C.

Termómetro bimetálico:
➢ Su base, el distinto coeficiente de dilatación de dos metales diferentes (p.e.: latón o monel y una aleación de ferroníquel o Invar (35,5% Níquel)), laminados conjuntamente.Posee pocas parte móviles, solo la aguja indicadora sujeta al extremo libre de la espiral o de la hélice y el propio elemento bimetálico. ➢ Generalmente los bimetalicos comerciales poseen un espesor entre 10 μm y 3 mm, para obtener una alta sensibilidad. ➢ La temperatura a los cuales son sometidos estos sensores van desde -75ºC a 540ºC. Sus formas varían de voladizo, espiral, hélice, etc. ➢ Sonmuy empleados como elementos de control on-off, cortando un flujo de corriente que pasa a través de ellos.
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Termómetro de bulbo y capilar:
Consisten escencialmente en un bulbo conectado por un capilar a una espiral.

Clasificación: • • • • Clase I: termómetros actuados por líquido. Clase II:termómetros actuados por vapor. Clase III: termómetros actuados por gas. Clase IV: termómetros actuados por mercurio.

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Clase I: Básicamente, alcohol y éter.

Poseen el sistema de medición lleno de líquido y como su dilatación es proporcional a la temperatura, la escala de medición resulta uniforme.

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Departamento de Diseño Mecánico Instrumentacion IndustrialCompensación por temperatura ambiente: Para capilares cortos (hasta 5m), solo hay que compensar el elemento de medición para evitar errores debidos a variaciones de la temperatura ambiente (Clase IB). Para capilares largos hay que compensar también el volumen del tubo capilar (Clase IA).

Campo de aplicación: entre 150 y 500º C., dependiendo del tipo de líquido que se emplee. Clase II: • •
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Estos,contienen un líquido volátil y se basan en los principios de presión de vapor. Al subir la temperatura, aumenta la presión de vapor del líquido. La escala de medición no es uniforme, sino que las distancias entre divisiones van aumentando hacia la parte más alta de la escala. La presión del sistema, depende solamente de la temperatura del bulbo ⇒ no necesita compensación.

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Clase III:

En estos, el bulbo se encuentra lleno de gas. Al subir la temperatura, la presión del gas aumenta proporcionalmente y por lo tanto estos termómetros tienen escalas lineales . La presión en el sistema depende principalemente de la temperatura del bulbo, pero también de la temperatura del tubo capilar y delelemento de medición, siendo necesario compensar la temperatura del ambiente en el sistema de medición.

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Clase IV:

Son similares a los termómetros actuados por líquido. Pueden tener compensación en la caja y compensación total.

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Termómetros de resistencia:
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Su principio de funcionamiento se basa...