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Sensores de temperatura

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  • 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” INTEGRANTE: Miguel Lobo. . Ing.: Ángel Santos Valencia, Agosto 2013
  • 2. SENSORES DE TEMPERATURA Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipo eléctrico o electrónico.
  • 3. CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES DE TEMPERATURAS. En la actualidad hay muchas formas de medir la temperatura con todo tipo de sensores de diversas naturalezas. La ingeniería de control de procesos ha inventado, perfeccionado e innovado a la hora de disponer de sensores que les ayuden a controlar los cambios de temperatura en procesos industriales, a continuación se detallaran los diversos dispositivos de medición de temperaturas.
  • 4. DISPOSITIVOS CAPACES DE MEDIR TEMPERATURA Eléctricos: Radiación térmica: Termocuplas Pirómetros de radiación: Termo resistencias -Óptico Termistores -Pasa banda Diodos -Relación Sensores de silicio - Total (banda ancha) con efecto resistivo Termómetros infrarrojos. Mecánicos: Varios: Sistemas de dilatación. Indicador de color Termómetros de vidrio con líquidos. -Lápices Termómetros bimetálicos. -Pinturas Sondas neumáticas Sensores ultrasónicos Indicadores piro métricos
  • 5. Rangos de temperatura correspondientes a los métodos mas comunes de medición. SISTEMA RANGO EN ºC Termocuplas -200 a 2800 Sistemas de dilatación -195 a 760 (capilares o bimetálicos ) Termo resistencias -250 a 850 Termistores -195 a 450 Pirómetros de radiación -40 a 4000
  • 6. TIPOS DE SENSORES MAS UTILIZADOS Sin duda son los sensores de tipo eléctrico los que más extensión tiene hoy día en la medición de temperatura: los termistores, los RTD y los termopares. Cada uno de este tipo de sensores tienen unas cualidades especiales que los convierten en más convenientes para un determinado proceso u objetivo.
  • 7. TERMOCUPLAS Las Termocuplas son los sensores de temperatura eléctricos más utilizados en la industria. Una Termocuplas se hace con dos alambres de distinto material unidos en un extremo, al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño, del orden de los mili volts el cual aumenta con la temperatura. Este sería un esquema de ejemplo de una Termocuplas cualquiera.
  • 8. MATERIALES DE FABRICACION DE LAS TERMOCUPLAS. Las Termocuplas estándar: Hay siete tipos de Termocuplas que tienen designaciones con letras elaboradas por el Instrument Society of America (ISA). Tipo denominación: B Platino-rodio 30% T Cobre vs. constatán R Platino-rodio 13% E Níquel-cromo vs. constatán S Platino-rodio 10% J Hierro vs. Constatán K Níquel-cromo vs. níquel (Cromo vs. Aluminio )
  • 9. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE CADA TIPO DE TERMOCUPLA Tipo B Capacidad para medir temperaturas levemente más altas, mayor estabilidad y resistencia mecánica. Tipo R Pueden ser utilizadas en forma continua en atmósferas oxidantes o inertes hasta 1.400ºC. La ventaja de la Termocuplas Tipo R sobre la Tipo B es su mayor fem de salida. Tipo S La Termocuplas Tipo S es la Termocuplas original platino-rodio. Pueden ser utilizadas en forma continua en atmósferas oxidantes o inertes hasta 1.480º C.
  • 10. Tipo J Para uso continuo en atmósferas oxidantes, reductoras e inertes y en vacío hasta 760º C. La ventaja fundamental de la Termocuplas Tipo J es su bajo costo. Tipo K Para uso continuo en vacío y en atmósferas oxidantes, reductoras e inertes. Su desventaja reside en él hecho de que su límite máximo de temperatura es de tan sólo 370º C para un diámetro de 3,25 mm. Tipo E Posee la mayor fem de salida de todas las Termocuplas estándar. Para un diámetro de 3,25 mm su alcance recomendado es - 200º C a 980º C. Estas Termocuplas se desempeñan satisfactoriamente en atmósferas oxidantes e inertes
  • 11. DESVENTAJA ADICIONAL: LA COMPENSACION DE CERO Se debe a que en algún punto, habrá que empalmar los cables de las Termocuplas con un conductor normal de cobre. En ese punto se producirán dos nuevas Termocuplas con el cobre como metal para ambas, generando cada una un voltaje proporcional a la temperatura de ambiente en el punto del empalme. Ta* = Temperatura ambiente
  • 12. TERMISTORES Mucho más económicos que las RTD son los termistores, aunque no son lineales son mucho más sensibles, compuestos de una mezcla sintetizada de óxidos metálicos.
  • 13. TERMISTOR El termistor es esencialmente un semiconductor que se comporta como un "resistor térmico". Se pueden encontrar en el mercado con la denominación NTC (coeficiente negativo de temperatura) habiendo casos especiales de coeficiente positivo cuando su resistencia aumenta con la temperatura y se los denomina PTC (coeficiente positivo de temperatura).
  • 14. PARA QUE SIRVEN LOS TERMISTORES Los termistores sirven para la medición o detección de temperatura tanto en gases, como en líquidos o sólidos. A causa de su muy pequeño tamaño, se los encuentra normalmente montados en sondas o alojamientos especiales que pueden ser específicamente diseñados para posicionarlos y protegerlos adecuadamente cualquiera sea el medio donde tengan que trabajar.
  • 15. SENSOR DE TEMPERATURA RTD Un RTD es un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura. Los metales empleados normalmente como RTD son platino, cobre, níquel y molibdeno. De entre los anteriores, los sensores de platino son los más comunes por tener mejor linealidad, más rapidez y mayor margen de temperatura.
  • 16. SENSOR DE TEMPERATURA RTD