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Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 MEDICIÓN DE TEMPERATURA.

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1 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 MEDICIÓN DE TEMPERATURA

2 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 DEFINICIÓN DE TEMPERATURA Es un potencial térmico como el voltaje es un potencial eléctrico. También se define como el grado de calor o frío de un cuerpo referido a una escala de temperatura. Se determina comparativamente con la temperatura de los cuerpos y condiciones que sirven de referencia, por ejemplo el punto de congelación del agua. Calor: Forma de energía que se transfiere por una diferencia de temperaturas.

3 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 ESCALAS DE TEMPERATURA

4 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 CONVERSIÓN DE UNIDADES

5 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR - Conducción

6 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR - Convección

7 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR - Radiación

8 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMÓMETROS DE VIDRIO Donde: V t :Volumen de líquido a temperatura t V o :Volumen de líquido a 0°C :Coeficiente dilatación del líquido t:Temperatura del líquido en °C

9 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TIPOS DE LÍQUIDOS USADOS

10 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMÓMETROS DE VIDRIO Ventajas: Bajo costo Medición simple. Larga vida Preciso. Limitaciones: No sirve para control automático. Medición local. Difícil de leer Frágil. Características: Rango de medición –130 a 300°C (rango extendido 600°C). Exactitud: 1 a 2%

11 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMÓMETROS BIMETÁLICOS

12 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMÓMETROS BIMETÁLICOS

13 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMÓMETROS BIMETÁLICOS

14 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMÓMETROS BIMETÁLICOS Ventajas: Más robustos que los termómetros de vidrio Lectura en cuadrante. Menor costo que el térmico o eléctrico Preciso. Limitaciones: Menos preciso que el de vidrio. Se descalibran con manejo brusco Solo para uso como indicador. Características: Rango de medición –60 a 420°C (rango extendido 530°C). Exactitud: 1 a 2%

15 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 BULBO - CAPILAR

16 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 CLASIFICACIÓN TERMÓMETROS BULBO - CAPILAR

17 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 BULBO - CAPILAR Ventajas: Simples. No requieren energía auxiliar Buen tiempo de respuesta. Costo relativamente bajo. Limitaciones: Mayor tamaño de bulbo que los eléctricos. Distancia limitada entre bulbo e indicador Características: Rango de medición –180 a 420°C (rango extendido 530°C). Exactitud: 1 a 2%

18 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMOCUPLAS

19 TERMOCUPLAS 1. Termocupla o unión caliente. 2. Puntos de medición. 3. Cables de compensación. 4. Puntos de referencia. 5. Cables de conexión. 6. Instrumento de medición. 7. Resistencia de balance.

20 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TIPOS DE TERMOCUPLAS

21 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TIPOS DE TERMOCUPLAS

22 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TIPOS DE TERMOCUPLAS

23 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005

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25 TERMOCUPLAS Ventajas: Simple. Robusta. Menor costo comparadas con los RTDs. Gran variedad Amplios rangos de temperatura Limitaciones: No lineal. Bajo salida de milivoltios Requiere referencia Menos estable Características: Rango de medición –200 a 1600°C Exactitud: +/- 4°C

26 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMÓMETROS DE RESISTENCIA (RTD)

27 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 RTDs 2 y 3 hilos ,5 110°C 2 - 4

28 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 CURVAS DE RTDs

29 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 CLASES DE PRECISIÓN

30 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TIPOS DE RTDs

31 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 Ventajas: Buena estabilidad y repetibilidad. Muy buena precisión. Más lineal que la termocupla.. Limitaciones: Costosa Menos robusta que las termocuplas en ambientes de altas temperaturas y vibración. Pequeño cambio de resistencia. Presenta errores por autocalentamiento. Rango de temperatura limitado. Características: Rango de medición –200 a 850°C Exactitud: +/- 0.5°C TERMÓMETROS DE RESISTENCIA (RTD)

32 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 TERMISTORES Ventajas: Alta salida de resistencia.. Respuesta rápida.. Medición en 2 hilos.. Limitaciones: No- lineal. Rango limitado. Frágil. Características: Rango de medición –80 a 150°C Donde: Rt t : Resistencia a temperatura del proceso Ro: Resistencia a temp. de referencia (25°C) B: Constante. Depende del proceso de fabricación T: Temperatura del proceso To: Temperatura de referencia (25°C)

33 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 CIRCUITOS INTEGRADOS Ventajas: Salida lineal a la temperatura absoluta. Bajo costo. Alta sensibilidad. Limitaciones: Temperatura < 200 ° C. Respuesta lenta. Uso limitado en la industria. Salida 1 A/ °K + 10k Salida + 10mV/°K

34 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 CURVAS TÍPICAS SENSORES DE TEMPERATURA ELÉCTRICOS

35 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 PIRÓMETROS DE RADIACIÓN

36 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 PIRÓMETROS DE RADIACIÓN

37 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 EMISIVIDAD

38 APLICACIÓN PIRÓMETROS RADIACIÓN

39 Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005 PIRÓMETROS DE RADIACIÓN Ventajas: No hay contacto físico. Rango amplio. Respuesta rápida. Medición áreas pequeñas o promedio áreas grandes. Medición altas temperaturas < 3000 °C. Limitaciones: Temperatura < 200 ° C Escala no lineal. Puede afectarse la medición por las características del medio. Costo elevado.


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