Los Thermocoples, El Caballo de Batalla.

En la industria en general, los Sensores de Temperatura más usados son los Thermocoples, los RTD's y los Infrarrojos. Pero como Operan?

Thermocoples:  Esencialmente un thermocople son un par de alambres , de diferente material, unidos en un extremo y abiertos en el otro.  La fem en la salida ( es decir, en el lado abierto, V1  ver la Figura 1a ) está presente en función de la temperatura en T1 ( el lado cerrado ). A medida que la temperatura aumenta tambien la fem se incrementará. Todas las uniones de diferente metal presentan esta caracteristica. 

Los thermocoples los podemos encontrar clasificados según los materiales que lo conforman:

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  Tipo J   :   Iron (+)  y   Constantan (-).
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  Tipo K :   Nickel-10% Chromium (+)   y   Nickel-5%(-).
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  Tipo E  :   Nickel-10% Chromium (+)   y   Constantan (-).
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  Tipo R  :   Platinum-13% Rhodium (+)  y   Platinum (-).
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  Tipo S  :   Platinum-10% Rhodium (+)  y   Platinum (-).
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  Tipo T  :   Copper (+)  y  Constantan (-).
  
  

También vienen de fábrica con un código de color muy útil cuando los ves en campo y los rangos de temperatura que manejan cada uno de ellos son:

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   Tipo J :  Rojo (-) y Blanco (+)               0 a 750°C     -        32 a 1,382°F
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  Tipo K : Rojo (-) y Amarillo (+)        -200 a 1,250°C  -    -328 a 2,282°F
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  Tipo E :  Rojo (-) y Azul Rey (+)       -200 a 900°C     -    -328 a 1,652°F
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  Tipo R :  Rojo (-) y Negro (+)               0  a 1,450°C   -       32 a 2,642°F
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  Tipo S :  Rojo (-) y Negro (+)               0  a 1,450°C   -       32 a 2,642°F
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  Tipo T :  Rojo (-) y Azul  (+)             -200 a 350°C      -   -328 a 662°F
  
  

Generalmente los thermocoples estan protegidos por un tubo de acero inoxidable o de cerámica. Estas cubiertas varian de acuerdo al medio donde se van a instalar, como por ejemplo, pueden estar forrados con  Polytetrafluoroethylene para solucionar el problema de la corrosión en ambientes químicos muy agresivos.

La terminación o punta de los Thermocoples pueden ser:

Aterrizada: Es decir, que los alambre del sensor van soldados junto con la funda protectora. Este tipo de sensor son los de mas rápida respuesta.

No-Aterrizada: Es decir, que los alambres del sensor de Temperatura van totalmente aislados de la funda protectora.

Expuesta: Es decir, que los alambre del sensor de Temperatura van al aire libre. Este tipo de sensor se usa principalmente para medir la temperatura del aire.

Ventajas de los Thermocoples:

• No se requiere fuente de alimentación externa.
• Sencillos de utilizar.
• Uso rudo.
• Baratos.
• Amplia gama de aplicaciones.
• Amplio rango de temperatura.

Desventajas de los Thermocoples:

• No son lineales en su respuesta.
• Señal de bajo Voltaje.
• Se requiere punto de Referancia.
• Menos Estable.
• Menos Sensible.

En resumen, Este tipo de Sensor de Temperatura, El Thermocople, lo podemos usar en casi todo tipo de aplicaciones, por ejemplo para usarlo en un Horno de tratamiento metálico, utilizamos un Thermocople de alambre con forro de Cerámica. Para una máquina de moldeo, utilizariamos Un Thermocople de cable tipo J o K con forro de malla metálica y la punta puede ser un bulbo de acero inoxidable, un tornillo de rosca loca con rosca M5, M8, 1/4-28 , según se requiera.

En la siguiente sección " Funcionamiento de los RTD´s" ...

(From Omega "The Temperature Hand-Book")