La medida de temperatura. Un poco de teoría

La medida de temperatura.
Un poco de teoría
2.4
2.2
2.0
op
rm
Te
1.8
1.6
Error ºC
La temperatura es un parámetro medido desde la antigüedad,
para ello se han aplicado diferentes métodos. Los sistemas de
medida de temperatura han sufrido una gran evolución a lo
largo del tiempo para adaptarse a las demandas del mercado.
Crison hoy sólo produce un modelo de termómetro portátil que
utiliza indistintamente sensores tipo termopar K y RDT Pt 100 y
Pt 1000.
95
1.4
1.2
1.0
0.8
El instrumento
Es el encargado de transformar la señal de la sonda, resistencia
variable en función de la temperatura (RDT) o microvoltios
generados por un termopar, en un valor numérico.
La curva de respuesta de los sensores de temperatura no es
lineal. Un buen termómetro, además de compensar la longitud
del cable linealiza, mediante software dicha respuesta.
El TM 65 de CRISON ofrecería un error prácticamente cero si el
comportamiento de las sondas fuera el teórico.
Con el TM 65 el error de la medida depende directamente de
la sonda.
Las sondas
La evolución tecnológica en muchos casos no ha ido
acompañada de una evolución en el conocimiento e
interpretación de los datos. Por esta razón los usuarios piden,
en algunos casos, sondas con características prácticamente
imposibles de cumplir.
No existe la sonda perfecta. Todas tienen errores.
Habitualmente se suministran sondas que cumplen con las
especificaciones descritas. En la práctica los errores de estas
sondas son inferiores a la tolerancia de las mismas.
Crison, en la actualidad, suministra las nuevas sondas para el
termómetro TM 65 con un informe de calidad gratuito, donde
aparece la corrección a aplicar. Este informe es el resultado de
la verificación unitaria de dichas sondas a 25 y 85 ºC. Con ello
el usuario puede corregir, a través del TM 65, el error aportado
por la sonda obteniendo así un sistema de medición con un
error muy próximo a cero.
Sensores RDT, (Resistencia Dependiente de la Temperatura)
Pt 100. Es una resistencia de platino de 100 Ohm a 0ºC, que
varía con la temperatura a razón de 0.328 Ohm/ºC.
Pt1000. Resistencia de Pt de 1000 Ohm a 0ºC, que varía con
la temperatura a razón de 3.28 Ohm/ºC.
Termopares
Constituidos por la unión de dos metales que generan una
diferencia de potencial cuyo valor varía con la temperatura.
Tipo K: Los dos metales son aleaciones de Ni, NiAl-NiCr
Error de medida de una sonda
Es la diferencia entre el valor medido por una sonda y el valor
“real” medido con un patrón.
El error de medida de una sonda está condicionado por
la suma de errores que intervienen en la medida. Es decir
operario, instrumento, método utilizado etc.
Cuando se habla de errores intrínsecos de la sonda, éstos
dependen del tipo de sensor utilizado.
Catálogo de Laboratorio 2004
1ª Edición
K
ar
s
Sen
0.6
P
DT,
or R
0ó
t 10
0
Pt 1
00
0.4
0.2
0
-50 0
100
200
300
400
500
600
700
Temperatura en ºC
Las líneas representan
el límite�� máximo
de�������
los errores
intrínsecos a
��� ������ �����������
������ �� ���
�����������
los sensores. �� ��� ���������
Tiempo de respuesta
Es el tiempo requerido para que una sonda alcance un % del
valor final de temperatura en unas determinadas condiciones.
Los valores T 0.5, T 0.63 y T 0.9 indican el tiempo necesario
para que la sonda alcance el 50, 63.2 y 90 % de la lectura final.
El tiempo de respuesta está ligado a la naturaleza del
intercambio térmico, es decir, al entorno y a la naturaleza de
la sonda, también depende del tipo de material de la vaina,
de la ubicación del sensor, del medio donde se mide, de la
agitación, etc.
Valor final
100%
Termopar
Pt 100 ó Pt 1000
63.2%
��
Valor
inicial
0
1
2
3
4
5
6
Segundos
Escalas de medida de las sondas
Los límites teóricos de los elementos sensores de las sondas son:
- 650ºC para sensores Pt 100 y Pt 1000.
- 1350ºC para termopares del tipo K.
Las sondas con mango de plástico, cables plastificados, vainas
de acero, etc. sufren una disminución importante de su límite
máximo de medida.
Profundidad de inmersión
La profundidad de inmersión de una sonda debe ser
aproximadamente de 10 a 15 veces el diámetro de la misma.
Sumergir poco puede falsear la medida.
Sumergir demasiado puede dañar el mango y las conexiones
internas si se miden altas temperaturas.