sondas de temperatura

SONDAS DE TEMPERATURA
Las cañas pirométricas son captadores de temperatura que están introducidos
en el recinto donde se ha de efectuar la medición. Están formadas por un termopar
o termosonda, aislante, protección y cabeza de conexión.
Fabricamos sondas para una
amplia
variedad
de
aplicaciones y montajes, tipo
bayoneta para máquinas de
inyección
de
plásticos,
ambiente,
gases,
líquidos,
motores,
sistemas
de
refrigeración, tuberías, etc......
Sondas
de
temperatura
para
equipos
portátiles,
fabricación
propia o modelos estándar de
nuestra representada Fluke, con
termopares “K” o “J” y Pt100
GUEMISA
Sta. Virgilia, 3b - 1º F. 28033 Madrid Tfno.: 91 764 21 00 Fax.: 91 764 21 32
TE R M OPAR E S
Un termopar consiste, básicamente, en un circuito cerrado formado por dos hilos de determinados y distintos
metales unidos por sus respectivos extremos, en el cual aparece una pequeña corriente a partir de una diferencia
de temperaturas en ambos extremos.
El fenómeno es resultado del tránsito de electrones entre las uniones de los dos metales a consecuencia de una
energía, en este caso térmica, aplicada a una de ellas.
La señal de salida es de muy bajo nivel, entre 0,002 a 80 mV., la forma de transmitir esta señal es mediante
cables de compensación (hilos de los mismos metales que el termopar) o convirtiendo esta señal a 4...20 mA.
En nuestra web www.guemisa.com están disponibles las tablas de tensiones de los termopares.
n Características de termopares (Norma IEC-584-1982)
TIPO
TERMOPAR
B
E
J
K
INTERVALO DE ERROR
MEDIDA MAX. (clase 1)
ERROR
MAX. (clase 2)
ERROR
MAX. (clase 3)
RANGO
DE USO
Platino 30% Rodio (+)
Platino 6% Rodio (-)
600 ... 1700 ºC -------------
± 1,5ºC
± 0,25%
± 4 ºC
± 0,5%
Cromel (NiCr) (+)
Constantan (-)
Hierro (+)
Constantan (-)
Cromel (NiCr (+)
Alumel (Ni) (-)
-40 ... 800 ºC ± 1,5 ºC
± 0,4 %
-40 ... 750 ºC ± 1,5 ºC
± 0,4 %
-40 ... 1.200 ºC ± 1,5 ºC
± 0,4 %
± 2,5ºC
± 0,75%
± 2,5ºC
± 0,75 %
± 2,5ºC
± 0,75 %
± 2,5ºC
± 0,75%
-------------
1.370
ºC
1.700
ºC
95 ºC
900 ºC
95 ºC
760 ºC
95 ºC
1.260
ºC
870 ºC
1.450
ºC
980 ºC
1.450
ºC
-200 ºC
350 ºC
± 2,5ºC
± 1,5 %
R
Platino 13% Rodio (+)
Platino (-)
0 ... 1.600 ºC ± 1 ºC
± 1,5 ºC
± 0,25 %
-------------
S
Platino 10% Rodio (+)
Platino (-)
0 ... 1.600 ºC ± 1 ºC
± 1,5 ºC
± 0,25 %
-------------
T
Cobre (+)
Constantan (-)
-200 ...350 ºC ± 0,5 ºC
± 0,4 %
± 1 ºC
± 0,75 %
± 1 ºC
± 1,5 %
Los termopares más usados son el tipo "K" y "J", los de tipo "S" y "R" son adecuados para temperaturas elevadas,
(fusión metal, vidrio, etc..., su coste es muy alto, por contener platino).
El tipo "E" puede usarse en vacío o en atmósferas inertes, el tipo "T" posee una elevada resistencia a la corrosión
y es adecuado su uso en ambientes húmedos y para temperaturas bajas o medias.
Cuando el termopar esta instalado lejos del instrumento, se usa para su conexión cable de compensación, este es
un cable con propiedades eléctricas similares a las del termopar y su conexión entre el termopar y el instrumento
debe ser perfecta, evitando las uniones frías (conexión entre distintos metales), no hacer pasar el cable por zonas
de alta temperatura, si estas recomendaciones no se cumplen aparecen tensiones térmicas que motivan un
aumento del error de la medida, ya de por si alto.
La gran ventaja de los termopares respecto a las termoresistencias., es su reducido tamaño, rapidez de lectura,
enorme variedad constructiva y su bajo coste.
GUEMISA
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TE R M O R E S IS TE NCIAS
La medida de temperatura utilizando sondas de resistencia, depende de las características de resistencia en
función de la temperatura del metal con el que se efectúa la medida.
Usualmente consiste en un arrollamiento de hilo conductor muy fino bobinado entre capas de aislante y protegido
con un revestimiento de vidrio o cerámica.
El platino es el material más adecuado desde el punto de vista de precisión y estabilidad. En general la sonda de
resistencia de platino usada en la industria tiene una resistencia de 100 ohm a 0 ºC, estas sondas se denominan
Pt100 y también pueden ser de níquel (falta de linealidad) o cobre (muy baja resistencia), también existen Pt1000,
Pt500 y Pt10, ya en desuso, en particular las dos ultimas.
Los valores resistivos de las Pt100 varían en función de la temperatura 0 ºC tienen un valor de 100 ohm, a mas
temperatura su valor aumenta y por debajo de cero su valor disminuye. (En nuestra Web www.guemisa.com esta
disponible el programa Dincalc.exe, para el calculo del valor resistivo en función de la temperatura y del tipo de
termoresistencia.
n Valores básicos y tolerancias para Pt100 de platino
Temperatura
ºC
-200
-100
0
100
200
300
400
500
Valores
básicos
IEC751 ohm
18,49
60,25
100
138,50
175,84
212,02
247,04
280,90
Tolerancias para termorresistencias según IEC 751
Clase A
Clase B
Ohm
ºC
Ohm
ºC
± 0,24
± 0,55
± 0,56
± 1,3
± 0,14
± 0,35
± 0,32
± 0,8
± 0,06
± 0,15
± 0,12
± 0,3
± 0,13
± 0,35
± 0,3
± 0,8
± 0,2
± 0,55
± 0,48
± 1,3
± 0,27
± 0,75
± 0,64
± 1,8
± 0,33
± 0,95
± 0,79
± 2,3
± 0,38
± 1,15
± 0,93
± 2,8
Para el calculo de los valores de error a una temperatura dada son:
Error clase A : ± 1/din * (0,15 + (0,002 * tº)
Error clase B : ± 1/din * (0,30 + (0,005 * tº)
Siendo "din", el tipo de tolerancias 1/1; 1/3; 1/5; 1/10 Din
Siendo tº la temperatura para la cual se desea calcular el error.
A diferencia de los termopares, las termoresistencias no generan ninguna tensión. Es necesario alimentar al
sensor para poder obtener una señal eléctrica, la corriente eléctrica que pase debe ser limitada para no producir
un autocalentamiento, también es importante la resistencia de los cables de conexión, los cuales se suman al
valor de la termoresistencia, es habitual en estos sensores tener 3 cables de salida, uno de ellos se usa para
conocer la resistencia eléctrica de los cables y la instrumentación de encarga de restar al valor del sensor.
La ventaja de las Pt100 es su elevada precisión y estabilidad.
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C O N S TR U CCION M E C A N ICA
Las cañas pirométricas están compuestas fundamentalmente por 3 partes:
n Cabezal de conexión (lugar donde se efectúan las conexiones eléctricas)
n Vaina o caña ( en su interior se aloja el sensor)
n Rosca (sistema de fijación al proceso)
Para poder fabricar la sonda deseada se deben proporcionar los siguientes datos.
n CABEZAL
Se fabrican más de 15 modelos de cabezal, pero los
mas habituales son el A, B, BK, CE y AUS.
También en muchos casos este no es necesario y
directamente salen los cables de la vaina.
n ROSCA
También la variedad esta presente en este apartado, ya
que existen muchas combinaciones, pero las mas
habituales son rosca 1/2" gas, racor deslizante de 1/2",
brida de tope ajustable, termopozo, etc...
n VAINA
Los materiales mas habituales son acero y cerámica,
las longitudes varían en función de las necesidades y
los diámetros mas habituales son 8, 10 y 12 mm.
En el caso de termopares, los diámetros pueden llegar
a ser extremadamente pequeños, al poder ser
fabricados mediante termopares encamisados.
• Siempre es conveniente informar de la aplicación a la que se va a destinar la sonda, así
como presiones y fluido, ya que se deben adecuar los materiales a la aplicación.
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C A B E ZA LE S
Dada la amplia variedad de modelos de cabezal, en esta hoja solo aparecen los modelos más
habituales, ponemos a su disposición información adicional con todos los modelos.
TIPO A
Este modelo es el más utilizado, fabricado en
fundición de aluminio, en su interior como en
los demás cabezales se pueden alojar varios
modelos de borneros, poliamida o cerámica.
TIPO B
Muy similar al tipo A, adecuado para espacios
reducidos debido a su menor tamaño.
Fabricado en fundición de aluminio.
TIPO ABK
Fabricado en poliamida, la tapa es roscada.
Según el color de la tapa indica el tipo de
sensor, azul (J), verde (K), Blanco (B,R,S),
amarillo (Pt100).
Máxima temperatura ambiente 120 ºC.
TIPO BUS
Fabricado en aluminio de fundición, destaca
por su facilidad para acceder a su interior,
muy usado para el sector farmacéutico y
alimentación.
TIPO CE
Fabricado en poliamida y aluminio, tiene la
particularidad de su tapa roscada, se utiliza
frecuentemente en el sector quimico.
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R O S C A O C O N E X IÓ N
La conexión a proceso se puede realizar de muchas maneras y debido
a la variedad de las mismas es imposible que exista un estándar.
Para una parte importante de las aplicaciones la conexión a proceso
se realiza mediante rosca soldada a la vaina de 1/2", 1/4" ó 1/8" Gas
o NPT
También en muchas ocasiones se utilizan racores deslizantes.
Estos racores de fijación tiene un ajuste cónico que permite que la caña
pueda penetrar mas o menos en el recinto donde se debe tomar la medida.
También se utilizan uniones roscadas, cuya finalidad es la de poder retirar el elemento sensor de la caña con la
cabeza sin necesidad de giralrla ni sacar el termopozo.
Bridas W200 y W199, ideal para la instalación de sondas
en conductos de refrigeración
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VA IN A S Y TE R M O P O ZO S
Los materiales mas usados en cañas suelen ser el acero al carbono, adecuado para atmósferas neutras, baños de
aceite, agua, vapor, también los aceros clase AISI 304/316/446, muy apropiados para ambientes muy oxidantes,
también el Inconel y el Hastelloy son ampliamente utilizados en los sectores de alimentación y químico.
También para muy altas temperatura se utiliza el grafito (2.800 ºC) o aleaciones cerámicas como el Carburo de
silicio, el Supamor o el Silimantin, ampliamente utilizados en el sector de la fundición de vidrio o metales no
férricos.
Para la selección del material mas adecuado para la vaina, disponemos de una lista de compatibilidades,
solicítelo a nuestro servicio técnico o en nuestra web site www.guemisa.com .
Los diámetros normalizados para las vainas son 6-8-10-12 mm., tanto para los termopares como para las
termorresitencias, las vainas pueden ser fabricadas rectas o acodadas.
Los termopares encamisados están formados por uno o dos termopares en
el interior de una funda metálica, normalmente inconel o acero inoxidable y
aislados por medio de oxido de magnesia vibrado.
Los termopares encamisados, por su constitución , tienen un
comportamiento optimo frente a las presiones, pudiendo soportar hasta
3.400 Kg/cm2.
La flexibilidad de los termopares encamisados es muy grande, pudiendo
adaptarse a cualquier forma y pueden ser doblados alrededor de un eje de
radio igual a dos veces su diámetro.
Termopozos roscados aptos para trabajar en duras
condiciones, con su uso se evita tener que parar el
proceso para realizar operaciones de mantenimiento o
comprobación.
El modelo mas usual es de interior 10 mm, y exterior de
16, con rosca a proceso de 1/2" gas o NPT, con una
longitud variable, también se puede suministrar con
tapón unido por una cadena al termopozo.
En la mayoría de los casos la fabricación se realiza
según especificaciones del cliente.
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S O N D A S E S TA N D A R
Bajo pedido puede suministrarse cualquier configuración de termopar o termoresistencia, se
pueden ejecutar una gran variedad de acabados de acuerdo con las aplicaciones que el
cliente necesite.
A continuación presentamos algunas de las configuraciones mas usuales que Guemisa
suministra, teniendo en cuenta que las longitudes, grosores y tipo de sensor pueden ser
determinados bajo pedido.
Sonda de temperatura de
propósito general, con
rosca de 1/2" G, el cable
puede ser de PVC,
Silicona o Teflón.
Sonda para la medición de Captador de temperatura
para maquinas de
la temperatura del aire
ambiente o en conductos. inyección plástica con
cierre por bayoneta.
Captadores bajo coste de
inmersión en líquidos o
gases, con protección
mecánica según
necesidades.
Termopar con placa soldada de latón, cobre ó inox,
para fijar en el elemento a medir, bajo coste, ideal
para ensayo motores. También con imán.
Termopar con conector macho-hembra y salida con
cable de compensación, facilidad de uso y fiable.
Termopar o Pt100, terminado en cabecilla de
conexiones de baquelita, con racor deslizante, ideal
para termopozos y coste reducido.
La gama de sondas de temperatura es enorme,
consulte también nuestro catalogo de sondas
para termómetros portátiles.
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O TR O S S E N S O R E S TE M PE R A TU R A
y accesor ios
Sensores de Temperatura y/o humedad para mural,
muy adecuado para naves de secado, edificios
inteligentes y control ambiental.
Conectores para la conexión de
termopares, tanto aéreos como
para panel, en formato estándar
o mini.
Sensor de temperatura por infrarrojos, con señal de
salida en 4...20 mA.
Convertidores de temperatura para
cabezal o carril din, para todo tipo de
termopares y termoresistencias.
Amplia variedad de cables de
compensación, tanto en PCV,
Silicona, Kapton, Teflón, o como
en la foto, mediante armaflex,
tubo flexible de aluminio o acero.
Nuestro servicio técnico esta a su
disposición para aclararle cualquier
duda sobre nuestras soluciones en
sensores de temperatura y la
instrumentación asociada.
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