Tecnico Quimico

TEMPERATURA

( APUNTE 2 )

CÁTEDRA

AUTOMATIZACIÓN
Y
CONTROL
DE
PROCESOS

Ing. Qco. Juan Carlos Heinen

Todo materialdidáctico entregado no representa un apunte exhaustivo del tema tratado,
por lo cual se deberá ampliar el conocimiento con la lectura de los libros específicos.

Temperatura
La temperatura de un cuerpo es una medida de su estado relativo de calor o frío. Cuando tocamos un cuerpo, nuestro sentido del tacto nos permite hacer una estimación aproximada de su temperatura, de modo análogo a como lasensación de esfuerzo muscular nos permite apreciar aproximadamente el valor de una fuerza. Sin embargo, es evidente que nuestro sentido del tacto es demasiado limitado en su alcance y no lo suficientemente preciso para ser de algún valor en los trabajos técnicos o científicos. Para la medida de la temperatura tenemos que hacer uso de alguna propiedad física medible, que varíe con aquella. Cualquierinstrumento utilizado para la medición de temperatura se denomina termómetro. La temperatura es, junto con la presión y el caudal, la variable que con mayor frecuencia se mide en los procesos químicos. El rango de temperaturas a medir en procesos químicos es muy amplio, desde bajo cero en procesos criogénicos,hasta temperaturas arriba de los 1000ºC en hornos, por ejemplo. Algunas de las propiedades físicas que varían con la temperatura son: la longitud de una barra, el volumen de un liquido, la resistencia eléctrica de un alambre o el color del filamento de una lámpara, y, en efecto, todos estos cambios son utilizados en la construcción de distintos tipos de termómetros.
Factores involucrados en lamedición de las temperaturas

El rango de temperaturas de operación del instrumento debe incluir el rango de posible variación de la temperatura a medir.
La precisión requerida en la medida es otro factor que restringe aun más la selección de un sensor.

Estos valores representan la máxima precisión que puede obtenerse con estos sensores, esto es, aquella precisión que se alcanza cuandooperan bajo condiciones ideales. Estas condiciones no suelen darse en las industrias, por lo cual, la precisión real del instrumento estará condicionada por factores ambientales, por el método de instalación y por el uso que se haga del mismo.

Clasificación de los sensores de temperatura

Se clasifican de acuerdo al principio físico mediante el que operan, estos principios son:
*Expansión térmica ( de un líquido, gas o sólido ).
* Efecto termoeléctrico, creará una f.e.m. en la unión de dos metales distintos (termopares).
* Variación de resistencia eléctrica en un conductor con la temperatura (sondas de resistencia).
* Variación de resistencia eléctrica de un semiconductor con la temperatura (termistores).
* Intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo(termómetros IR, pirómetros de radiación).
* Otros, cambio de la frecuencia de resonancia con la temperatura, termografía, variación de la velocidad del sonido a través de un gas con la temperatura, etc.
Los RTD, termistores y sensores de IC miden todos ellos temperaturas absolutas, pero el termopar mide solamente temperaturas relativas, y el motivo resulta obvio cuando pensamos en la conexiónde un termopar a un voltímetro o a un sistema de adquisición de datos.
Selección del sensor de temperatura

Cuando se deba elegir un sensor, se debe tener en cuenta las características específicas de la aplicación y por otro lado, las características propias del sensor.

Estos instrumentos pueden usarse fuera del rango especificado, pero su precisión es mucho menor y su costo aumenta...