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Medidor de corriente

¿Cómo seleccionar un termopar?

¿Qué es el termopar?

Un termopar es una unión entre dos metales diferentes que produce un voltaje relacionado con una diferencia de temperatura. Cuando dos cables compuestos de metales diferentes se unen en ambos extremos y uno de los extremos se calienta, hay una corriente continua que fluye en el circuito termoeléctrico (efecto termoeléctrico o efecto Seebeck).


Necesidad de unión de referencia (unión fría)

En termopares, el voltaje se desarrolla debido al flujo de corriente eléctrica. Este flujo de corriente depende de la diferencia de temperaturas en los dos extremos del cable conductor. Es decir, los termopares siempre miden la diferencia de temperatura y no la temperatura absoluta.

Para medir la temperatura de una unión, la otra unión se mantiene a una temperatura de referencia. Como esto se hace usando un baño de hielo, normalmente se llama en la unión fría.

El uso de un baño de hielo a temperatura constante es útil para la calibración de laboratorio, pero no es conveniente para la mayoría de las aplicaciones de medición y control. En lugar de baño de hielo, se agrega un efecto de unión fría utilizando un dispositivo sensible al calor, como un termistor o diodo. Esto también se llama como bloqueo isotérmico. Se toma especial cuidado para minimizar cualquier gradiente de temperatura entre los terminales. Por lo tanto, se puede simular el voltaje de una unión fría conocida, y se aplica la corrección apropiada. Esto se conoce como compensación de unión fría.

La compensación de software es la técnica más versátil utilizada para medir termopares. Muchos termopares se pueden conectar en el mismo bloque. La técnica es independiente de los tipos de termopares. Todas las conversiones son realizadas por la computadora. La desventaja es que la computadora requiere tiempo adicional para calcular la temperatura de la unión de referencia. Para la máxima velocidad podemos utilizar la compensación de hardware.

La compensación de hardware puede verse como la inserción de una batería que cancela el voltaje de compensación producido por la unión de referencia. Estos circuitos disponibles comercialmente proporcionan una referencia electrónica al punto de hielo. Su principal ventaja es la velocidad, mientras que la desventaja es que es adecuada para compensar solo un tipo particular de termopar.


Propiedades del termopar

Los criterios de selección para los materiales de termopar:

1. Rango de temperatura

2. Punto de fusión

3. Reacción a diversas condiciones atmosféricas.

4. Salida termoeléctrica en combinación.

5. Conductancia eléctrica.

6. Estabilidad

7. Intercambiabilidad

8. Repetibilidad

9. exactitud

10. resolución

11. costo

12. Disponibilidad

13. propiedades quimicas

14. Resistencia a la abrasión y vibraciones.

15. Requisitos de instalación.

16. Propiedades magnéticas

17. Facilidad de manejo y fabricación.


Cosas para recordar:

Tamaño del cable del termopar: la selección del tamaño del cable utilizado en el sensor del termopar depende de la aplicación. Generalmente, cuando se requiere una vida más larga para las temperaturas más altas, se deben elegir los cables de mayor tamaño. Cuando la sensibilidad es la principal preocupación, deben usarse los tamaños más pequeños.

Longitud de la sonda de termopar: ya que se debe minimizar el efecto de la conducción de calor desde el extremo caliente del termopar, la sonda de termopar debe tener una longitud suficiente. A menos que haya suficiente inmersión, las lecturas serán bajas. Se sugiere que el termopar se sumerja en una distancia mínima equivalente a cuatro veces el diámetro exterior de un tubo o pozo de protección.

Ubicación del termopar: los termopares siempre deben estar en posición de tener una relación de temperatura definida con la carga de trabajo. Por lo general, el termopar debe ubicarse entre la carga de trabajo y la fuente de calor y debe ubicarse aproximadamente a 1/3 de la distancia desde la carga de trabajo hasta la fuente de calor.

Tipos de termopares basados en combinación de metales:

Diferentes tipos son los más adecuados para diferentes aplicaciones. Por lo general, se seleccionan según el rango de temperatura y la sensibilidad necesaria. Los termopares con baja sensibilidad (tipos B, R y S) tienen resoluciones correspondientes más bajas.


Necesidad de termopar de termopar:

Los termopozos se utilizan en la medición de temperatura industrial para proporcionar aislamiento entre un sensor de temperatura (a menudo un termopar) y el entorno cuya temperatura se va a medir.

Son accesorios intrusivos y están sujetos a fuerzas de fluidos estáticas y dinámicas. Estas fuerzas gobiernan su diseño. La eliminación del vórtice es la preocupación dominante, ya que es capaz de forzar al termopozo a la resonancia inducida por el flujo y la consiguiente falla por fatiga. Este último es particularmente significativo a altas velocidades de fluidos.

Los termopozos se utilizan para facilitar la reparación de los dispositivos de detección de temperatura sin interrumpir el proceso que se está monitoreando.

Los termopozos están disponibles en tres tipos de diseño de cañón o vástago principal. El barril, o vástago, es el aparato de estilo contenedor, que se inserta en el flujo del proceso. Dado que los termopozos se insertan directamente en el flujo del proceso, el objetivo es permitir la medición y, al mismo tiempo, provocar la menor restricción de flujo posible.

Al seleccionar entre los tipos de termopozos disponibles, los puntos considerados son:

Longitud del vástago (longitud desde el orificio hasta el final del pozo) y diámetro del orificio del termopozo.

La temperatura y la viscosidad del medio en el que se asienta el termopozo.

Extensiones de reborde por las que deberá pasar el sensor.

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