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MEDIDA DE TEMPERATURA SEGUNDA PARTE - Coggle Diagram
MEDIDA DE TEMPERATURA SEGUNDA PARTE
Circuitos galvanométrico, potenciómetrico y digital: El circuito galvanométrico se basa en la desviación de una bobina situada entre dos polos de un imán permanente, al pasar la corriente del elemento primario a su través
El circuito potenciométrico está representado y consta de una fuente de tensión
constante V que alimenta los dos brazos del circuito, con corrientes I1 e I2.
Un microprocesador permite obtener, por hardware o software, circuitos potenciométricos de diferentes características
Verificación de un instrumento y de un termopar: Se utilizan las tablas de conversión de f.e.m. referidas a 0 °C de la unión fría para determinar la f.e.m. en mV correspondiente a la temperatura del proceso (t) y la f.e.m. debida a la temperatura ambiente
Normas técnicas
DIN-IEC-584-1: Tablas de referencia internacional de temperatura
DIN-IEC-584-2: Tolerancias de termopares
BS-4937: Tolerancias de termopares.
BS-1041-PARTE 5-1989: Guía de selección y uso de pirómetros de radiación.
ASTM E-220-1986: Calibración de termopares por técnica de comparación.
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UNE-EN-60751: Sondas industriales de resistencia termométrica de platino
ASTM E-230-1987: Tablas de fem-temperatura para termopares.
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DIN-43710-1985: Termopares tipo U y tipo L.
Pirómetros de radiación: Los pirómetros de radiación se fundan en la ley de Stefan-Boltzmann, que dice que la intensidad de energía radiante emitida por la superficie de un cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta (Kelvin) del cuerpo
representación de un gráfico de energía radiante de un cuerpo negro a varias tempera turas, en función de la longitud de onda
Pirómetros ópticos de desaparición de filamento: Los pirómetros ópticos manuales aparecieron en el mercado en el año 1900 y se basan en la desaparición del filamento de una lámpara al compararlo visualmente con la imagen del objeto enfocado
Pirómetro de infrarrojos: El pirómetro de infrarrojos capta la radiación espectral del infrarrojo, invisible al ojo humano, y puede medir temperaturas menores de 700 °C, supliendo al pirómetro óptico que sólo puede trabajar eficazmente, a temperaturas superiores a 700 °C, donde la radiación visible emitida es significativa
puede verse la variación de la emisividad de varias sustancias según el estado de
la superficie de las muestras y la temperatura.
Pirómetro fotoeléctrico: Los detectores fotoeléctricos o cuánticos (quantum) consisten en materiales semiconductores cristalinos, tales como el indio antimonio (InSb), el silicio (Si), el sulfuro de plomo (PbS) y el sulfuro de cadmio (CdS), que responden a los fotones de radiación del cuerpo que se enfoca liberando cargas eléctricas a través de mecanismos de fotoelectricidad, fotoconducción o fotovoltaico.
Uno de los métodos clásicos para amplificar la señal es interrumpir la misma mediante un disco ranurado a varios cientos de Hertz, con lo que se obtiene una señal de corriente alterna que puede ser amplificada
Pirómetro de radiación total: capta una banda amplia de radiación y está formado por una lente de pírex, sílice o fluoruro de calcio que concentra la radiación del objeto caliente en una termopila formada por varios termopares de Pt-Pt/Rh, de pequeñas dimensiones y montados en serie.
El pirómetro puede disponer de los siguientes accesorios:
Lente posterior para enfocar correctamente la radiación en la termopila
Dispositivo automático de seguridad para aislar la lente del proceso y proteger el pirómetro en
el caso de que una llama lo alcance directamente
Dispositivo de refrigeración por aire que protege la lente contra un calentamiento excesivo y al mismo tiempo, la mantiene limpia de los gases o vapores que pueden estar en contacto con el tubo de mira.
Dispositivo de refrigeración por agua empleado usualmente con el dispositivo de refrigeración
por aire.
Tubos de mira con extremo abierto utilizados para proteger la lente.
Tubos de mira con extremo cerrado que se emplean en hornos con atmósfera a presión o con gases particularmente agresivos, y en las medidas de temperatura de metales fundidos en los que el tubo de mira debe estar sumergido
El pirómetro de relación, o de dos colores, se basa en que la relación entre las radiaciones emitidas, en dos bandas estrechas del espectro, es función de la temperatura y de la relación entre emisividades del cuerpo correspondientes a las dos bandas.
El siguiente gráfico de cuatro operaciones de fundición de un metal líquido controladas con un pirómetro óptico convencional y con un pirómetro de dos colores o de relación, y otros dos gráficos de una fundición de metal donde se comparan los dos tipos de pirómetros y donde aparecen la temperatura y la emisividad en función del tiempo.
Otros fenómenos: Otros métodos de medida de temperatura utilizan instrumentos y diversas técnicas
Los lápices, bolas de productos, lacas y cintas se usan como una forma aproximada de
conocer la temperatura de la superficie de los cuerpos.
Velocidad de respuesta de los instrumentos de temperatura: La constante de tiempo de un instrumento es el tiempo necesario para que alcance el 63,2% de la variación total de temperatura que experimenta.
En la sonda de resistencia, la masa a calentar está formada por una bobina de hilo arrollada en un núcleo y embebida en una cápsula rígida.
En el termopar, dos hilos soldados en un extremo constituyen la masa a calentar, que depende de la galga o diámetro de los hilos y de la forma de la soldadura, hilo torcido o soldado a tope
El pirómetro de radiación responde rápidamente a los cambios en la temperatura por dos razones principales: la captación de energía radiante es prácticamente instantánea y la masa de la termopila es muy pequeña.
Los elementos de temperatura están normalmente inmersos en vainas termométricas o en tubos de protección , para tener así una protección mecánica o bien estar aislados del fluido cuya temperatura miden.
El error dinámico es inherente a toda medida, ya que siempre se transfiere energía entre el fluido y el elemento y esta transferencia requiere, necesariamente, un cierto tiempo para efectuarse.
