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MÉTODOS DE MANTENIMIENTO

Manual de buen uso y mantenimiento de termómetros de lectura directa

Alcance   —   Referencias   —   Principio  —  Conservación   —   Equipos   —   Preparación   —   Realización
 
ALCANCE

Este manual de uso y mantenimiento aplica a los termómetros de lectura directa, entendiendo como termómetros de lectura directa, los de columna de mercurio (o de alcohol), los digitales o analógicos con sondas y los de expansión o bimetálicos.

REFERENCIAS

Cuando mediante la aplicación del presente manual surjan dudas sobre como proceder durante el empleo, mantenimiento, etc, de los equipos señalados en el alcance, podrá complementarse este documento con las recomendaciones indicadas en los catálogos de los fabricantes.

PRINCIPIO

  • Termómetros de columna

    • Un termómetro de columna consiste básicamente en un tubo de vidrio con un capilar terminado en un bulbo en su interior, donde se almacena mercurio o alcohol teñido, según el tipo de termómetro. Cuando se aplica calor, el líquido interior se dilata y sube por el capilar, hasta que la aplicación de calor cesa o se estabiliza. Sobre el tubo de vidrio se gradúa una escala termométrica y la lectura de temperatura se obtiene según la altura que haya alcanzado el mercurio del interior en su expansión. Cuando cesa la aplicación de calor la temperatura ira disminuyendo, lo que hará que el mercurio se contraiga y regrese a su estado inicial, según vaya disminuyendo la temperatura.

      Dentro del grupo de los termómetros de columna, podemos incluir los de contacto, que en esencia son termómetros de mercurio; disponen de un hilo conductor a través del capilar que se puede ajustar a la temperatura requerida, a la cual, debido a la expansión del mercurio hará contacto con el conductor y cerrará un circuito eléctrico que hará desconectar el dispositivo calentador. Se puede mantener así una temperatura determinada. Se utilizan para regular la temperatura de estufas, baños, etc.
  • Termómetros bimetálicos

    • Los termómetros bimetálicos se fundan en el distinto coeficiente de dilatación de dos metales. El órgano sensible consiste en dos láminas, una de ellas de un metal de un coeficiente de dilatación relativamente elevado, y la otra de otro metal con un coeficiente de dilatación mucho menor. Cuando una porción del bimetal es calentado, la mayor dilatación del lado de alta dilación contra el pequeño cambio del lado de baja dilatación, origina la flexión del metal. Si una tira bimetálica se arrolla en espiral y se sujeta por un extremo, la torsión del bimetal origina la rotación del otro extremo. Esta flexión angular se utiliza, fijándole una aguja y junto con una escala graduada, para obtener un termómetro bimetálico.
    termómetros digitales termómetros bimetálicos
  • Termómetros de bulbo

    • Los termómetros de bulbo consisten esencialmente en un bulbo conectado por un tubo capilar a una espiral, que es un tubo de Bourbon múltiple. Cuando la temperatura del bulbo cambia, el gas o el líquido en el bulbo se expande y, por el hecho de que el volumen es prácticamente constante, la presión interior aumenta y la espiral tiende a desenrollarse, moviendo la aguja sobre la escala para indicar la elevación de la temperatura en el bulbo.

      Hay cuatro clases de estos tipos de termómetros: los termómetros actuados por líquido, los actuados por vapor, los actuados por gas y los actuados por líquido con compensación completa.
  • Termómetros con sonda

    • Los Termómetros con sonda se componen del dispositivo indicador que puede ser digital o analógico, de aguja o plumilla registradora y de la sonda que se introducirá en el medio a medir la temperatura

      La sonda es el elemento que, prácticamente realiza la medida de temperatura, ya que, el indicador recibe una señal eléctrica, milivoltios u ohmios, y la expresa en unidades de temperatura (ºC, ºF), bien mediante dígitos, una aguja sobre una escala graduada, o mediante una plumilla sobre un papel continuo graduado. Los diferentes tipos de sondas que se utilizan son termopares, termorresistencias y termistores.
  • Termopares

    • El termopar es un transductor que se sirve del llamado "efecto termoeléctrico" o "efecto Seebeck" que consiste en que, cuando dos conductores metálicos de distinta naturaleza se sueldan en un punto y este punto se calienta (o enfría) aparece una fuerza electromotriz en los extremos del par de hilos. Si el par termoeléctrico se suelda en el otro extremo, se comporta como un generador de corriente continua, con lo que este efecto puede detectarse con el empleo de un milivoltímetro. Hay varios tipos de termopares dependiendo de los materiales empleados en su construcción. Así tenemos los de tipo K, tipo J, tipo N, tipo S. Dependiendo de los materiales empleados varían los rangos del temperaturas de utilización: -180 ºC a 300 ºC para el T, >500 ºC para el K, etc.
  • Termoresistencias

    • Las termoresistencias, también llamadas RTD, consisten en un hilo metálico de sección pequeña y gran longitud, enrollado sobre un soporte, o extendido sobre una lámina, generalmente de poliamida. La medida de temperatura mediante RTD se basa en la propiedad que poseen todos los conductores de variar su resistencia eléctrica en función de la temperatura.

      Están constituidos de metales puros y los más utilizados son el níquel y el platino, siendo esta última la que posee mejores características: menor incertidumbre y no requiere calibraciones frecuentes; su rango de utilización va desde -220 ºC hasta 850 ºC, mientras que el del níquel llega hasta los 358 ºC.

      El tipo de RTD más utilizado es la PT-100, que es el platino y tiene una resistencia de 100 Ω a 0 ºC.

      Para los hilos de conexión al dispositivo indicador se utiliza cable ordinario de cobre. La influencia de los cables de conexión es muy importante, en especial cuando la distancia entre en sensor y el elemento de medida es grande, para evitar esto se utilizan con montajes especiales como pueden ser el montaje simple a dos hilos (si no se requiere gran precisión), a tres hilos y a cuatro hilos (para aplicaciones de precisiones elevadas), en el que se anula la resistencia de la línea de conexión.
  • Termistores

    • Los termistores son dispositivos constituidos a partir de materiales semiconductores, en los que su conductividad varía con la temperatura.

      Hay dos tipos básicos de termistores, los NTC en los que su conductividad aumenta con la temperatura y los PTC con coeficiente de temperatura positivo. Los más utilizados son los NTC ya que su respuesta es más lineal que la de los PTC. Tienen muy alta sensibilidad, mayor que las de los termopares y termorresistencias, lo que los hace unos excelentes transductores de alta precisión y resolución.
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    tema escrito por: José Antonio Hervás