Sensores

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Ingeniera de control 1 |
Sensores de Temperatura |
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Catedrático:Ing. Stanley Luna. |
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Fecha: Sábado 26 de mayo de 2012 |
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Contenido
Termocuplas 2
Principio de funcionamiento de las termocuplas. 2
Sistema de Compensación Electrónico 4
Tipos de Termocuplas 5
Diferencias entre las RTD de metálicas y metales preciosos 9
Diseño de Termocuplas 9
Encapsuladospara termocuplas 10
Características de las termocuplas. 11
Marcas de Termocuplas: 11
RTD (Resistive Temperature Detecto) 11
Principios Básicos de Operación 11
Construcción de Termoresistencias 12
Características de los RTDs 14
Marcas 14
Aplicaciones: 15
Termopozo 15
Termostato 18
Termómetro 21
Principio de funcionamiento de los termómetros 21
Escalas de Temperatura 21
Tipos deTermometros: 22
Marcas de Termometros: 24
Aplicaciones 24
Precios 25
Videos 25

Termocuplas

Principio de funcionamiento de las termocuplas.

Una termocupla consiste de un par de conductores de diferentes metales o aleaciones (termopar o termoelementos); uno de los extremos, la junta de medición está colocado en el lugar donde se ha de medir la temperatura.

Los dos conductores(termoelementos) salen del área de medición y terminan en el otro extremo, la junta de referencia. Se produce entonces una fuerza electromotriz (fem) que es función de la diferencia de temperatura entre las dos juntas.

Dado que el principio de medición sebasa en la diferencia de temperatura entre la junta de medición y la de referencia, la temperatura en la junta de referencia debe ser conocida yconstante. De no ser esto posible, dicha temperatura deberá ser determinada por un segundo sensor.

Las termocuplas se fabrican con metales puros o sus aleaciones, y se usan para medir temperaturas que van desde los aproximadamente 80 grados hasta aproximadamente los 1800 grados centígrados, con termocuplas estándares, con aleaciones especiales pueden llegarse a temperaturas superiores a los3000 grados centígrados.

A pesar de los avances efectuados con otros sensores de temperatura, las termocuplas continúan siendo los más usados debido al intervalo de temperatura en el cual pueden utilizarse, su bajo costo y su versatilidad, la desventaja mas relevante es que las termocuplas miden diferencias de temperatura y no temperatura absoluta, por lo que debe usarse una junta de referencia.Para la medición de la temperatura, las termocuplas se basan en los siguientes efectos:

Efecto Peltier (1834): consiste en que cuando una corriente eléctrica fluye a través de una juntura de dos metales diferentes, se libera o absorbe calor. Cuando la corriente eléctrica fluye en la misma dirección que la corriente Seebeck, el calor es absorbido en la juntura caliente y liberado en lajuntura fría.

Efecto Thomson (1851): un gradiente de temperatura en un conductor metálico está acompañado por un gradiente de voltaje, cuya magnitud y signo depende del metal que se esté0020utilizando.

- Efecto Seebeck (1821): al unir dos alambres de materiales diferentes formando un circuito, se presenta una corriente eléctrica cuando las junturas se encuentran a diferente temperatura. Esto esdebido a la
combinación de los dos efectos anteriores.

Sistema de Compensación Electrónico

El tercer método es una compensación electrónica, que también implica utilizar un dispositivo sensor de temperatura, para medir la temperatura de la junta de referencia sin embargo en vez de calcular la compensación a ser aplicada a la salida de la junta de medición al sensor de temperatura dela junta de referencia se halla incorporado dentro del circuito electrónico de la termocupla, donde se agrega o quita los milivolts innecesarios de la junta de referencia, a fin de corregir automáticamente la salida de la termocupla.

Como se vera mas adelante, es de fundamental importancia la prolongación de los alambres de la termocupla, muchas veces hasta la junta de referencia, que...