Por definición práctica diremos que un Termopar es un par de alambres de diferente material unidos en una punta llamada junta caliente, la cual al someterse a un cambio de temperatura generara un mili voltaje llamado FEM, algunos generan más voltaje a menor temperatura, mientras que otros no comienzan a desarrollar voltajes significativo hasta que son sometidos a altas temperaturas, pero si se requiere tener una definición más amplia del principio del funcionamiento de los termopares es necesario adentrarse en el efecto Peltier y Thomson así como a las leyes de los metales y temperaturas intermedias, los cuales se encuentran explicados en la sección de literatura de esta página.

A lo largo del tiempo se ha demostrado que ciertos materiales y/o aleaciones utilizadas en la fabricación de termopares soportan los requerimientos industriales como son la resistencia a atmósferas corrosivas u oxidantes, altas o bajas temperaturas, entre otros, por tal motivo se identifican con una letra originalmente asignada por la ISA (Instrument Society of America) y adoptada por la norma ANSI-MC96.1-1975, a continuación, enlistamos los tipos más comunes

Termopar Tipo J

Está compuesto por fierro en su polo positivo y constantan en su polo negativo, la temperatura recomendada de este sensor es hasta 760° C con un alambre de calibre grueso, se sugiere utilizar funda protectora ya que el fierro se oxida muy fácilmente a temperaturas mayores de 500° C

Termopar tipo K

Su componente en el polo positivo es cromel mientras que en el negativo es alumel, este tipo de termopares son de los más flexibles ya que puede ser utilizado a temperaturas entre 95 a 1260° C dependiendo el calibre del alambre como a temperaturas criogénicas de -200 a 0° C

Termopar tipo T

Se conforma por un elemento de cobre como positivo y uno de constantan en la parte negativa, es estable en rangos de temperatura criogénica (-200 a 0° C), ideal para utilizarlo en atmosferas reductoras y oxidantes dentro de su rango de temperatura, este tipo de termopar se utiliza en rangos de -200 a 300° C, es muy utilizados por las farmacéuticas y laboratorios.

Termopar tipo E

Este sensor se compone de Cromel como positivo y constantan como negativo, es recomendado para utilizarse en un rango de 95 a 900° C, este termopar es el que genera la fem más alta por grado en comparación a los otros tipos de sensores, ya en la actualidad este tipo de termopar se utiliza con menor frecuencia, está siendo sustituido por el termopar tipo K que abarca el rango de temperatura, solo es utilizado cuando se tiene un requerimiento especial.

Termopar tipo R

Se compone de una aleación de platino / 13% rodio en la terminal positiva y solamente platino en la terminal negativa, su rengo de temperatura es recomendado para temperaturas muy altas las cuales van de 980 a 1450° C en un calibre 24, es fácil de contaminar por lo que se requiere utilizar forzosamente una funda cerámica como protección y así ampliar su tiempo de vida del mismo.

Termopar tipo S

Es muy similar termopar R, solo que se compone de una aleación de platino / 10% rodio en la terminal positiva y solamente platino en la terminal negativa, su rengo de temperatura también es de 980 a 1450° C en un calibre 24, es fácil de contaminar por lo que se requiere utilizar forzosamente una funda cerámica como protección y así ampliar su tiempo de vida del mismo.

Termopar tipo B

Se compone de una aleación de platino / 30% rodio en la terminal positiva y otra aleación de platino / 6% rodio en la terminal negativa, su rengo de temperatura se recomienda para temperaturas demasiado altas las cuales van de 1370 a 1700° C, siendo el tipo termopar comercial que soporta mayor temperatura, pero hay que tener en cuenta que los metales nobles son muy fácil de contaminar por lo que se requiere utilizar forzosamente una funda cerámica como protección y así ampliar su tiempo de vida del mismo, pero también su precio es bastante alto.

Cabe mencionar que cuando la aplicación del sensor está sometida a atmósferas agresivas, contaminantes, dañinas o inclusive de golpes que puedan dañar el sensor es recomendable usar alguna protección, los más comunes son tubos protectores y Termopozos, los cuales se construyen en una amplia variedad de materiales dependiendo del uso que se les vaya a dar, dentro de esos materiales se encuentra el fierro, aceros inoxidables, inconel y cerámicas, si requieres asesoría para la selección del mismo no dudes en ponerte en contacto con alguno de nuestros asesores vía telefónica o en info@jmi.com.mx

Comúnmente los Termopares son utilizados con una cubierta protectora metálica, por ello se tienen tres formas de fabricarlos dependiendo la unión de los sensores, estas son: unión aterrizada, aislada y expuesta, las cuales explicaremos.

Unión aterrizada

Esta unión se refiere a que la punta del termopar está en contacto con la funda metálica, inclusive pueden estar soldados, el unir la funda al sensor asegura una rápida transferencia de calor de la funda hacia los alambres del termopar.

Unión Aislada

En ésta unión el sensor no entra en contacto con la funda metálica, comúnmente es utilizada para aislar eléctricamente la funda del sensor, esto se hace con el fin de prevenir que fugas de voltaje lleven a un error en la lectura, desafortunadamente este aislamiento también disminuye la velocidad de transferencia de calor de la funda a la unión del termopar.

Unión Expuesta

En esta unión, la junta del termopar sobresale del tubo y queda directamente expuesto al proceso o a el área a medir, la ventaja es que la velocidad de respuesta es muy rápida a la variación de temperatura, ya que no hay ninguna barrera entre ello, pero desafortunadamente al no tener protección la vida del termopar disminuye o se corre el riesgo de una mala lectura, ya que queda expuesto a ataques químicos o mecánicos.

Enlistamos las características principales de los termopares

• Diferentes tipos de termopar los cuales soportan diferentes rangos de temperatura
• Pueden ser utilizados en temperaturas criogénicas
• Resistente a temperaturas mayores a 1000° C en termopares tipo K, R, S y B
• Rápida velocidad de respuesta en calibres pequeños
• Soportan golpes y vibraciones
• Compatibilidad con diferentes atmosferas

El termopar es un par de alambres de diferente material que se unen en un de sus puntas (junta caliente), las otras terminales llegan al instrumento de medición (indicador, controlador o registrador de temperatura, ll someter la junta caliente al proceso el cambio de temperatura genera un milivoltaje (FEM), el cual llega al instrumento el cual se encarga con su electrónica de generar una junta fría, pero principalmente de convertir la señal de mili voltaje a grados centígrados o Fahrenheit.

Los Termopares suelen utilizarse dentro del proceso, se busca instalarlo donde la temperatura sea más representativa, se puede medir por contacto o solo la medición de la radiación para poder tomar acción en el control de la misma.

Los termopares suelen utilizarse en la industria en general, donde la variable de temperatura es importante controlarla para tener una mayor calidad en los productos finales.

Los Termopares son hechos para la medición de temperatura en la industria, con los cuales se puede medir temperaturas criogénicas de -200° C a altas temperaturas de hasta 1700° C con termopares de platino.

Son dos conceptos diferentes, un termopar es un sensor que trabaja con mili voltaje mientras que las termorresistencias Pt100 son elementos que trabajan variando su resistencia con respecto a la temperatura

Al contar con amplia gama de tipos de termopar que soportan diferentes rangos de temperatura prácticamente de pueden adecuar a cualquier aplicación en la industria, a continuación, enlistamos algunas aplicaciones donde utilizan termopares:

• Hornos para pan
• Hornos industriales
• Inyectoras de plástico
• Crisoles
• Autoclaves
• Cámaras frigoríficas
• Inmersión en carnes o alimentos
• Fraguado de concreto
• Entre otras

En realidad, son lo mismo, Termocupla viene de la palabra en ingles Thermocouple, que significa termopar, en México lo conocemos como termopar, pero en diferentes países de habla hispana lo llaman termocupla.

Los sensores para alta temperatura suelen ser los Termopares tipo K, R, S y B, los cuales soportan temperaturas máximas de más de mil grados centígrados, el tipo K soporta 1260° C, el R y S soportan hasta 1450° C y el tipo B hasta 1700° C como máximo, estos sensores para alta temperatura suelen llevar una funda protectora de cerámica Silma o Alox.

Cabe mencionar que no siempre el que soporta más temperatura es el mejor, es importante tomar en cuenta las características del sensor y del proceso para buscar una alta durabilidad, ya que los Termopares de Platino como el R, S Y B son de un costo muy elevado.

En JM somos fabricantes de termopares y te podemos ayudar en la selección del mismo o fabricarlo según muestra o especificaciones suministradas por el usuario, la serie 300 se compone de los modelos de los sensores más comunes para alta temperatura.

Los tipos de Termopar se rigen por un Código de Colores para facilitar su identificación, existen diferentes códigos de diferentes países como Estados unidos, Reino Unido, Alemania, Japón y Francia, en México nos regimos por la norma ASTM de Estados Unidos, a continuación, enlistamos la tabla:

En la sección de Termopares encontraras los modelos más comunes que se manejan en la industria, cada uno de ellos cuanta con dibujos e imágenes del sensor, algunas están acotadas, estas se generaron con el fin de tener un rápido entendimiento del sensor.

La diferencia principal entre el Termopar tipo J y el tipo K es el rango de temperatura, el tipo J soporta temperaturas de 0 a 760° C, mientras que el tipo K soporta temperaturas desde -200 a 1260° C, estos rangos mencionados son en sus calibres más gruesos, pero si el calibre es más delgado la temperatura que soportaran será menor, en JM te ayudamos con la selección de tu sensor, contáctanos.

Este dato puede variar, ya que depende el tipo de sensor y las características físicas, pero mándanos tu requerimiento y con gusto cotizamos.

Existen una gran variedad de características en los sensores, lo que hace que en ciertos procesos estas características puedan ser una ventaja y para otro una desventaja, sin embargo, enlistaremos las que comúnmente suelen serlas:

• Rango amplio de temperatura
• Económico
• Muy sensible a cambios de temperatura
• Rápida velocidad de respuesta
• Soporta vibraciones

Contamos con modelos de propósito general, ensambles metálicos, cerámicos, así como termopares fluke, que son termopares con mango para termómetros portátiles, vista la sección de termopares en nuestra página web.

Los rangos de temperatura suelen variar dependiendo el tipo de Termopar, pero también del calibre del mismo, ya que si calibre del elemento es más delgado soportara menos temperatura, a continuación, compartimos una tabla de los calibres y temperatura que soportan los mismos:

En JM te ayudamos a la fabricación de tu Termopar, contamos con amplia experiencia de muchos años en el mercado, desde la ciudad de México vendemos termopares para Monterrey, Guadalajara, Querétaro, León, estado de México, CDMX, entre otras, así como América Latina contáctanos para más información.