2. La temperatura ha existido desde
muchos siglos atrás, en aquellas épocas
se desconocía su respectivo valor, pero
ahora con el avance de la tecnología se
ha creado una gran variedad de
instrumento para la medición de
temperatura, ayudando así a controlar,
registrar y comprobar que el equipo este
en su correcto estado de
funcionamiento.
3. El proceso de calibración es la
comparación de las medidas o datos
que indica un instrumento y lo que en
realidad debería indicar. Para poder
calibrar un instrumento necesitamos
siempre de otro con mayor precisión,
siempre y cuando esta calibración nos
sirva para dar un mejor uso y aumentar
la vida útil de los instrumentos, como
también aumentar la rentabilidad en las
diferentes empresas.
4. Para poder calibrar los termómetros de
líquido en vidrio recurrimos a métodos
bajo algunas normas internacionales.
Antes de calibrar los termómetros hay
que identificar para poder conocer qué
tipo de termómetro es y qué tipo de
inmersión vamos a realizar. En las
cuales tenemos:
5. • Termómetro inmerso completamente.- El termómetro es
inmerso completamente en el fluido para tomar la medición.
• Termómetro inmerso totalmente.- Todo el líquido termométrico
debe estar inmerso en el líquido para realizar la medición.
• Termómetro inmerso parcialmente.- El termómetro de vidrio es
inmerso prácticamente solo a una cierta profundidad, es decir.
Tomando una escala o medida en el termómetro se realizan
las mediciones desde ese punto.
(«Redalyc. Compuestos Epóxicos Termoestables y sus
Aplicaciones. II. Análisis Térmico. Journal of Materials Education
- 26622602.pdf», s. f.)
6. Nota: Para el termómetro logre la temperatura del
baño depende del tipo del termómetro, de otros
aspectos como la diferencia de temperatura entre el
baño y el ambiente, la capacidad de transferencia de
calor del baño. La profundidad de emersión debe ser de
10 a 15 veces el diámetro del termómetro más la
longitud del sensor.
La longitud podríamos modificar dependiendo si
tenemos temperaturas altas o bajas de calibración.
Finalmente podríamos decir que es la comparación de
las lecturas de un termómetro de referencia (calibrado)
con el termómetro que vamos a calibrar, ambos se
colocan en un baño de líquido a temperaturas
controladas con los diferentes tipos de inmersión.
7. Para calibrar el termopar establecemos una de las soldaduras a 0°C esto se
consigue sumergiéndole en hielo fundente de esta manera la temperatura será
siempre constante ya que entre el agua sólida y liquida se crea un equilibrio.
A continuación deberíamos comprobar que a 0°C el platino ofrece una resistencia
de 100 ohmios. Esto nos permitirá emplear las tablas seguidamente, mediremos la
diferencia de potencial del termopar o temperatura ambiente. Teóricamente debería
0, pero en caso de ser distintos se utilizara el valor empleado en la corrección de los
resultados.
Se agita el hielo con una varilla para que no se compacte.
La experiencia consistirá en introducir el termómetro de platino y la soldadura
caliente en un tubo de ensayo con agua destilada, el cual se introducirá en el baño
termoestático se pueden conseguir diversas temperaturas y nosotros anotaremos la
fem y la resistencia del platino en cada caso. Realizaremos estas medidas para
temperatura ambiente, 30°, 50°, 70° y 90°C (de forma aproximada)
Hay que señalar que la medida de E y R era difícil de obtener, puesto que los
valores cambiarían significativamente hasta alcanzar un punto estable, pero durante
un tiempo el baño había reducido en temperatura, con lo que volvía a calentar. Por
tanto, el alcance del equilibrio era aproximado, con lo que hemos podido subestimar
los errores en E y R. La temperatura se obtiene a partir del valor de la resistencia
del termómetro del platino interpolando en las tablas la interpolación realizada
corresponde a la de una recta. Para esto el termómetro de resistencia de platino
debe estar debidamente calibrado. («Cali Brad Oter Mopar», s. f.)
8. Nota.- Este proceso de calibración es realizado a un
termopar de cobre-constanta utilizando como patrón un
termómetro de resistencia de platino, está basado en un
efecto seebeck, en el cual una diferencia de temperatura
provoca una fuerza electromotriz, lo cual resulta un poco
tedioso porque tenemos que establecer soldaduras, un
termómetro de resistencia d platino y además de esto
recurrir a diferentes tablas las cuales debemos interpolar.
Termino:
• Efecto Seebeck. Es la de producción de electricidad a partir del
contacto entre dos metales diferentes, dos semiconductores, o un
metal y un semiconductor, que se hallen en un mismo circuito,
debido a la diferencia de temperatura entre ellos. (EcuRed)
9. Los pirómetros de radiación pueden calibrarse captando la
radiación de un cuerpo negro de temperatura conocida. El
cuerpo puede situarse dentro de un horno de temperatura y
enfocar el pirómetro hacia el cuerpo a través de un agujero
practicado previamente en el horno. El cuerpo estará en
condiciones de cuerpo negro ya que absorberá todas a las
radiaciones y no emitirá ninguna y por lo tanto, su coeficiente de
emisión será la unidad. (Creus, 2010)
10. La mejor exactitud se obtiene cuando se calibra un
termómetro de resistencia de platino por puntos fijos,
de acuerdo a la Escala Internacional de Temperatura
(EIT-90) (H. Preston). A mayoría de los laboratorios
secundarios sólo cuentan con sistemas de calibración
por el método de comparación. Entonces para una
comparación entre laboratorios de calibración es
suficiente usar como instrumentos de transferencia
termómetros de resistencia de platino tipo industrial
(TRPI) para que sean calibrados por comparación.
(«SM2010 - sm2010-jp07b.pdf», s. f.)
11. La forma más sencilla y confiable de calibrar termómetros es utilizando
los puntos fijos de la tabla siguiente, sin embargo debe tenerse cuidado
para tener una verdadera trazabilidad, ya que se tiene una limitante en
cuanto al rango en que se encuentra la tabla.
Nota:
• SPRT: Termómetro estándar de resistencia de platino.
• RT: Termómetro de radiación.
• Triple punto: Estados solido, líquido y gaseoso en equilibrio.
Para calibrar un termómetro de trabajo en un punto lejos del punto fijo,
se debe utilizar el SPRT y luego el termómetro de trabajo para comparar
ambas medidas. Para esto, se necesita poner ambos termómetros en el
mismo volumen isotérmico suficientemente grande para garantizar que
ambos termómetros están a la misma temperatura que el volumen que
los contiene. («SM2010 - sm2010-jp07b.pdf», s. f.)
12. Para calibrar usando puntos fijos, es posible usar unos instrumentos
llamados celdas de puntos fijos que poseen gran confiabilidad dentro
de las calibraciones industriales, este tipo de celdas existe una gran
variedad que contienen sustancias de alta pureza como celdas
primarias de cuarzo-vidrio, Celdas de Agua y Celdas Delgadas de Metal
con pureza igual a 99.99995%, de aceptación internacional disponibles
en Indio, Estaño y aluminio, con incertidumbres de hasta 0.07m.
(«Temperatura y métodos de calibración de termómetros», s. f.)
13. Definiciones:
• Interpolación.- En ingeniería y algunas ciencias es frecuente
disponer de un cierto número de puntos obtenidos por muestreo o
a partir de un experimento y pretender construir una función que los
ajuste. (Wikipedia)
• Celdas de agua.- Si bien los baños de hielo a menudo se utilizan
como punto de calibración a 0 °C, sus limitaciones incluyen
gradientes, problemas de pureza, problemas de repetibilidad y
diferencias en las técnicas de construcción y medición. Las celdas
del punto triple del agua no solo resuelven estos problemas, sino
que son la temperatura más utilizada en ITS-90, tienen un bajo
costo y son fáciles de usar. (Calibration)
Nota: De acuerdo a como calibrar un termómetro de resistencia nos
podemos dar cuenta que el método de punto fijo tiene dos procesos,
donde uno se utiliza el SPRT y un termómetro para comparar y a
estos se los debe poner en un mismo volumen isotérmico; o también
el que se utiliza celdas de puntos fijos y estas poseen gran
confiabilidad.
14. En general es suficiente calibrar los termómetros una
vez al año.
Deberían calibrarse siempre que exista alguna
sospecha de funcionamiento incorrecto o después
de haber sido sometidos a temperaturas
inadecuadas u otra situación que se piense que
puede comprometer su funcionamiento.
15. H. Preston-Thomas, The International Temperatura Scale of 1990
(ITS-90), Metrologia, 27, 1990, 3-10.
Creus, A. (2010). Instrumentación Industrial . México D.F.:
Alfaomega Grupo Editor.
Quinn, T. J.; Temperature; Segunda edición; Academic Press; San
Diego, CA, EE. UU. A.; 1990.
16. Calibration, F. (s.f.). Obtenido de
http://la.flukecal.com/products/temperature-calibration/its-90-
temperature-standards/celdas-de-punto-fijo-its-
90?geoip=1&quicktabs_product_details=4
EcuRed. (s.f.). Obtenido de
http://www.ecured.cu/index.php/Efecto_Seebeck
Wikipedia. (s.f.). Obtenido de
http://es.wikipedia.org/wiki/Interpolaci%C3%B3n
Redalyc. Compuestos Epóxicos Termoestables y sus Aplicaciones. II.
Análisis Térmico. Journal of Materials Education - 26622602.pdf.
(s. f.). Recuperado a partir de
http://www.redalyc.org/pdf/266/26622602.pdf
Cali Brad Oter Mopar. (s. f.). Recuperado 7 de mayo de 2014, a partir
de http://es.scribd.com/doc/181171727/Cali-Brad-Oter-Mopar
SM2010 - sm2010-jp07b.pdf. (s. f.). Recuperado a partir de
https://www.cenam.mx/sm2010/info/pjueves/sm2010-jp07b.pdf
Temperatura y métodos de calibración de termómetros. (s. f.).
Recuperado 7 de mayo de 2014, a partir de
http://esdocs.org/docs/index-37131.html
