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Soluciones Integrales en Temperatura

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Miércoles, 20 Septiembre 2017 03:03

Información de interés en torno a los termopares

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Bienvenidos sean a una entrada nueva de este sitio web que en JM Industrial ponemos a su alcance. Esta ocasión queremos exponerles información general y de interés en torno al termopar; con más precisión, daremos una definición de estos, sus aplicaciones, los modos en que se utilizan, sus tipos, entre otros datos que seguramente les serán de utilidad. Sin más dilaciones, demos comienzo a esta publicación que esperamos les resulte amena.

Para empezar, intentemos establecer una definición general. Los termopares consisten en un tipo de sensor de temperatura simple, robusto y económico, el cual se utiliza en una amplia gama de procesos relativos a la medición de la temperatura. En cuanto a su diseño, consiste en dos alambres metálicos disimilares, unidos en un extremo. Cuando están correctamente configurados, los termopares pueden proporcionar mediciones en una amplia gama de temperaturas con suma precisión. Por ello no es de extrañar que su uso sea estandarizado en industrias que operan con diversos calibres de temperatura.  Conocidos por su versatilidad como sensores de temperatura, los termopares son fabricados en una variedad de estilos, ya sea como sondas de termopares, sondas con conectores, sondas de unión de transición, de alambre desnudo e incluso como cables. 

Dada su funcionalidad, se utilizan comúnmente en una amplia gama de aplicaciones. Debido a su amplia gama de modelos y especificaciones técnicas, es extremadamente importante entender su estructura básica, funcionalidad y rangos para determinar correctamente el tipo y el material adecuado para aplicaciones específicas.  Ahora bien, ¿cómo funciona un termopar? Cuando dos hilos compuestos de metales disímiles están unidos en ambos extremos y uno de los extremos es calentado, se da una corriente continua que fluye en el circuito termoeléctrico. Si este circuito se rompe en el centro, la tensión neta del circuito abierto (a saber, la tensión de Seebeck) se presenta como una función de la temperatura de unión y de la composición de los dos metales. Lo que significa que cuando la unión de los dos metales se calienta, o se enfría, se produce un voltaje que se puede correlacionar de nuevo a la temperatura.

termopar

Hablemos ahora sobre los tipos existentes de termopares. Los termopares están disponibles en diferentes combinaciones de metales o calibraciones. Los más comunes son los termopares de "Metal Básico" conocidos también como Tipos J, K, T, E y N (los cuales pueden hallar disponibles con nosotros, JM Industrial). También existen calibraciones de alta temperatura conocidas como termocuplas de metal Noble - Tipos R, S, C y GB.  Cada una de las calibraciones tiene un rango de temperatura y ambiente diferentes, aunque la temperatura máxima varía con el diámetro del cable que es utilizado en el termopar. Aunque ciertamente la calibración del termopar determina el rango de temperatura, el rango máximo también está limitado por el diámetro del cable de éste. Es decir, los termopares que son muy delgados pueden no alcanzar el rango de temperatura completo.  Cabe señalar que los termopares tipo K se conocen como termopares de uso general debido a su bajo costo y rango de temperatura, es decir, son el tipo estándar que más se comercia y distribuye.

Ahora bien, ¿cómo elegir los termopares adecuados? Para escoger los ejemplares más pertinentes en función de la singularidad de los casos vale la pena seguir los siguientes puntos:

  1. Determine la aplicación donde se usarán los termopares.
  2. Analizar los rangos de temperatura a los que los termopares estarán expuestos.
  3. Considerar cualquier resistencia química necesaria para el material de la vaina.
  4. Evaluar la necesidad de resistencia a la abrasión y vibración.
  5. Hacer una lista de los requisitos de instalación

Debido a que los termopares miden en amplios rangos de temperatura y pueden ser relativamente resistentes, éstos son muy a menudo utilizados en una gran variedad de industrias. Con respecto a los criterios que se utilizan para seleccionar los ejemplares indicados, cabe mencionar los siguientes:

  • Rango de temperatura.
  • Resistencia química del material de los termopares o vainas.
  • Resistencia a la abrasión ya las vibraciones.
  • Requisitos de instalación (puede ser necesario que haya compatibilidad con el equipo existente, asimismo, los orificios existentes pueden determinar el diámetro de la sonda).

Respondamos ahora la siguiente cuestión: ¿cuál es el tiempo de respuesta de un termopar? Se ha definido una constante de tiempo como el requerido por un sensor para alcanzar el 63,2% de un cambio de paso en la temperatura bajo un conjunto especificado de condiciones. Se requieren cinco constantes de tiempo para que el sensor se acerque al 100% del valor de cambio de paso. Los termopares de unión expuestos ofrecen la respuesta más rápida. Además, cuanto menor sea el diámetro de la vaina de la sonda, más rápida será la respuesta, pero la temperatura máxima puede ser menor. Tengan en cuenta, sin embargo, que a veces la vaina de sonda no puede soportar el rango de temperatura completa del tipo de termopar.

termopar

Con lo dicho consideramos que tendrán información suficiente para entender qué son los termopares, cuáles son sus aplicaciones, cómo funcionan, qué tipos existen actualmente, así como de qué manera escoger los ejemplares más indicados según la especificidad de las situaciones. Esperamos que la presente publicación les haya resultado grata y de utilidad, por el momento nos toca despedirnos, aguardando su pronta visita para soliciten algunos de los distintos tipos de termopares que distribuimos y ponemos a su alcance. Somos la mejor empresa si del termopar entre otras soluciones de temperatura se trata. ¡Gracias por habernos acompañado en esta lectura!

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