Termopares

El termopar se basa en el efecto descubierto por Seebeck en 1821, de la circunación de una corriente en un circuito formado por dos metales diferentes cuyas uniones (unión de medida o caliente y unión de referencia o fría) se mantienen a distinta temperatura.

Esta circunación de corriente obedece a dos efectos termoeléctricos combinados, el efecto Peltier que provoca la liberación o absorción de calor en la unión de dos metales distintos cuando una corriente circuna a través de la unión y el efecto Thomson que consiste en la liberación o absorción de calor cuando una corriente circuna a través de un metal homogéneo en el que existe un gradiente de temperaturas.

Estudios realizados sobre el comportamiento de termopares han permitido establecer tres leyes fundamentales:

1. Ley del circuito homogéneo. En un conductor metálico homogéneo no puede sostenerse la circulación de una corriente eléctrica por la aplicación exclusiva de calor.

2. Ley de los metales intermedios. Si en un circuito de varios conductores la temperatura es uniforme desde un punto de soldadura “A” a otro punto “B”, la suma algebraica de todas las fuerzas electromotrices es totalmente independiente de los conductores metálicos intermedios y es la misma que si se pusieran en contacto directo A y B.

3, Ley de las temperaturas sucesivas. La Ley generada por un termopar con sus unidas a las temperaturas TI y T3 es la suma algebraica de la f.e.m. del termopar c0n sus uniones a TI y T2 Y de la Ley del mismo termopar con sus uniones a las temperaturas T1 y T2

Por estas leyes se hace evidente que en el circuito se desarrolla una pequeña tensión cuantifica proporcional a la temperatura de la unión de medida, siempre que haya una diferencia de temperaturas con la unión de referencia.

Los valores de esta Ley están tabunados en tablas de conversión con la unión de referencia a 00 C. En la siguiente  figura se presentan las curvas características de los termopares, la selección de los alambres para termopares se hace de forma que tengan una resistencia adecuada a la corrosión. a la oxidación, a la reducción y a la  cristalización, que desarrollen una ley relativamente alta, que sean estables, debajo este y de baja resistencia eléctrica y que la relación entre la temperatura y la f.e.m. sea tal que el aumento de ésta sea (aproximadamente) paralelo al aumento de la temperatura.

El termopar tipo T, de cobre tiene una elevada resistencia a la corrosión por humedad atmosférica o condensación y puede utilizarse en atmósferas oxidantes o reductoras. Se prefiere generalmente para las medidas de temperatura entre – 200 a + 260″ C.

El termopar tipo l, de hierro, es adecua do en atmósferas con escaso oxígeno libre. La oxidación del hilo de hierro aumenta rápidamente por encima de 550″ C, siendo necesario un mayor diámetro del hilo hasta u na temperatura límite de 7500 C.

El termopar tipo K, de cromel-alumel, se recomienda en atmósferas oxidantes y a temperaturas de trabajo entre 500 y 12500 C. No debe ser utilizado en atmósferas reductoras ni sunfurosas a menos que esté protegido con un tubo de protección.

Fuente: Apuntes de Metrología de la UNIDEG

Publicado en Metrología

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