Speaker A
Hoy en Técnico Z examinaremos las características generales de los sensores de temperatura más empleados en industria. [Música] Existen muchos procesos industriales donde se requiere conocer la temperatura de un horno, magné, eléctrica, etcétera, para obtener resultados de calidad o prevenir sobrecalentamientos, rupturas, explosiones y otro tipo de problemas. Actualmente se dispone de una gran variedad de dispositivos para la medición de la temperatura, esto debido a que se tienen diferentes aplicaciones. Pero, ¿qué es un sensor de temperatura? Un sensor de temperatura o transductor de temperatura es un dispositivo que transforma la temperatura en una señal eléctrica. Esta señal puede ser en milivoltios o impedancia. Por tal motivo, necesitamos adicionalmente un transmisor de temperatura para que transforme la señal eléctrica del sensor de temperatura a una señal estándar como 4-20 miliamperios, de 1 a 5 voltios, de 0 a 10 voltios, etcétera, y de esta manera llevarlo a nuestro sistema de control. Ahora pasaremos a ver de manera detallada estos tipos de sensores de temperatura. [Música] La termocupla, también llamada termopar, es uno de los sensores más empleados en los sistemas de medición de temperatura. Su funcionamiento se basa en dos hilos metálicos de diferentes materiales unidos por un extremo, el cual se conoce como junta caliente o junta de medición, y en el otro extremo tenemos la llamada junta fría. La diferencia de temperatura entre ambas juntas produce un voltaje en milivoltios. Este fenómeno se conoce como efecto termoeléctrico o efecto Seebeck. Existen diferentes tipos de termocupla según los materiales, como se muestra en la siguiente tabla. [Música] El constantán es una aleación de cobre y níquel, el cromo es una aleación de níquel y cromo, y el alumel es una aleación de níquel y aluminio. Las aleaciones con las cuales están construidas las termocuplas definen en qué aplicaciones son recomendadas. Sin embargo, casi el 90% de las termocuplas utilizadas son del tipo J o tipo K. Las termocuplas del tipo J son usadas principalmente en la industria del plástico, goma y fundición de metales a bajas temperaturas, y la termocupla tipo K se usa típicamente en fundiciones y hornos a temperaturas menores de 1300 grados centígrados. Las termocuplas R y B se usan casi exclusivamente en la industria siderúrgica, fundición de acero. No siempre es posible llegar con el mismo cable en la termocupla al instrumento. La solución a este problema es usar los llamados cables compensados para hacer la extensión del cable. Los cables compensados tienen una polaridad de conexión positivo y negativo que al conectar con la termocupla se debe respetar. Siempre se debe consultar al proveedor o fabricante del cable compensado por los colores que identifican los cables positivos y negativos, pues las normas de estos colores varían con el tipo de termocupla y el país de procedencia del cable. [Música] RTD o detector resistivo de temperatura es un dispositivo cuya resistencia varía con la temperatura. Esta variación es directa, es decir, que si la temperatura aumenta o disminuye, la resistencia también aumenta y disminuye en la misma proporción. Esto se llama coeficiente térmico de resistencia del material conductor. Comúnmente, los materiales empleados para la construcción de sondas de resistencia incluyen platino, níquel, cobre, níquel-hierro y texhene. Entre todos ellos, el platino es el más usado debido a su característica lineal sobre la mayor parte de su rango. Una de las artes más populares es la Pt100, que a 0 grados centígrados tiene 100 ohmios. Existen tres modos de conexión: dos hilos es el modo más sencillo de conexión pero el menos recomendado; tres hilos es el modo más común y resuelve bastante bien el problema de error generado por los cables; cuatro hilos es el modo más preciso de todos. Termistor es. Los termistores son dispositivos basados en semiconductores que muestran un gran cambio de su resistencia eléctrica cuando se someten a cambios relativamente pequeños de temperatura. Los termistores pueden ser NTC o PTC. Los NTC, coeficiente de temperatura negativo, la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura. Los NTC se utilizan comúnmente como limitadores de corriente de arranque. Los PTC, coeficiente de temperatura positivo, la resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura. Estos se utilizan comúnmente como protección contra sobrecorrientes. Diferencias entre termostato y sensor de temperatura. En muchas ocasiones solemos confundir el sensor de temperatura con el termostato. El termostato es un sistema cuyo objetivo es crear una alerta cuando se alcanza una temperatura determinada, ya sea para activar o desactivar ciertas funciones, y en cambio el sensor de temperatura se utiliza para la medición constante. Selección de sensores de temperatura. Para la selección de sensores de temperatura podemos dar recientes recomendaciones. Las RTD son más estables que las termocuplas, pero por otro lado sus rangos de temperatura no son tan amplios. Operan entre menos 250 a 850 grados centígrados, mientras que las termocuplas tienen un rango desde menos 270 a 2300 grados centígrados. Los termistores tienen un rango más restringido, siendo más usados entre menos 40 a 150 grados centígrados, pero ofrecen una gran exactitud. Los transmisores láseres comparten una limitación muy importante: son dispositivos resistivos y por lo tanto funcionan haciendo circular una corriente a través del sensor. A pesar de que esta es muy pequeña, crea una cierta acumulación de calor y por lo tanto puede acarrear errores en la lectura de temperatura. Este auto calentamiento en los sensores resistivos puede ser significativo cuando se trabaja con fluidos quietos, debido a que hay menor disipación del calor generado. Este problema no se presenta con las termocuplas, que son esencialmente dispositivos con corriente cero. Ahora que ya conocemos de forma general los principales sensores de temperatura de la industria, tenemos un mejor criterio para elegir la mejor opción para nuestra aplicación o proceso. Si te gustó el vídeo, dale like y suscríbete al canal para que no te pierdas los próximos vídeos.
