La medición de temperatura es el parámetro que más se mide en la industria de proceso.En el caso de los termómetros eléctricos de contacto, se han establecido dos principios de medición como estándar: RTD´s y Termopares.

En los termómetros de resistencia (RTD), la resistencia eléctrica varía con la temperatura. Son apropiados para la medición de temperatura entre -200 °C y aprox. 600 °C y destacan por su alta precisión en la medición y su estabilidad a largo plazo. El sensor de resistencia que más se utiliza es la sonda Pt100. Consiste en una resistencia de medición sensible a cambios de temperatura, de platino y que presenta una resistencia de 100 Ω a 0 °C. Presenta un coeficiente de temperatura fijo α = 0,003851 °C-1.Los sensores Pt100 se fabrican en distintos formatos:

• Sensores cerámicos de hilo enrollado: En un tubo cerámico existe una espiral doble de un hilo capilar de platino purísimo. El tubo está sellado en los extremos superior e inferior por una recubrimiento protector de cerámica. Estos sensores presentan alta estabilidad a largo plazo en sus características de resistencia/temperatura en un rango de hasta 600 °C.

• Sensores de capa fina o película delgada: En el vacío, una placa cerámica se recubre por vaporización (por dispersión) con una fina capa de platino de aprox. 1 µm y a continuación se estructura fotolitográficamente. Los conductores de platino emergentes forman la resistencia del sensor. Las ventajas que presentan con respecto a las versiones de hilo bobinado son sus dimensiones más reducidas y su mayor resistencia a las vibraciones. Los sensores de capa fina se utilizan para mediciones de temperatura de hasta 500 °C.

Un termopar es un componente constituido por dos metales diferentes que están en contacto en un extremo. En el otro extremo libre se establece un potencial eléctrico (fuerza termoeléctrica) por efecto Seebeck si el extremo de contacto y los extremos libres se hallan a temperaturas distintas.Con ayuda de las denominadas tablas de referencia para termopares (véase IEC 60584), puede deducirse la
temperatura que hay en el extremo de contacto (unión caliente). Los termopares son adecuados para la medición de temperatura en un rango de entre 0 °C y +1800 °C. Destacan por un tiempo de respuesta corto y una gran resistencia a vibraciones.

Diseño

Las sondas de inserción comprenden un tubo de acero inoxidable SS316L, de Aleación 600 o de Pirosil. Los hilos conductores internos (RTD) o hilos de sondeo térmico (TC) están ubicados y aislados entre sí mediante polvo de óxido de magnesio (MgO). El sensor se halla en el extremo del elemento de inserción. El contacto eléctrico en el extremo superior del elemento de inserción se establece mediante hilos sueltos -en el caso más sencillo-, o mediante una regleta de conexión o un transmisor para cabezal. Hay sondas de inserción que comprenden un solo sensor y otras para mediciones redundantes que comprenden dos sensores. Para garantizar el contacto térmico con el proceso, las sondas de inserción se sujetan presionadas contra la base del termopozo a mediante dos tornillos de fijación con muelle o mediante una anillo de resorte (sistema de resorte americano: fijación con resorte).

 

Componentes del diseño de termómetro

  • Cabeza de conexión
  • Cuello
  • Conexión a proceso
  • Termopozo