Basados en el efecto Seebeck Metal A Metal B T+?T T UAB ?: Coef. de Seebeck T: Temperatura Linealidad no muy elevada Tensiones de salida de mV Sensibilidad de algunos ?V/ºC TERMOPARES
Tipo Composición (+/-) Margen de medida Sensibilidad (a 25ºC) J Fe-Constantán 0 a 760ºC 51,7 ?V/ºC K Cromel-Alumel -184 a 1260ºC 40,6 ?V/ºC T Cu-Constantán -184 a 400ºC 40,6 ?V/ºC E Cromel-Constantán 0 a 982ºC 60,9 ?V/ºC R 13%Pt 87%Rh – Pt 0 a 1593ºC 6 ?V/ºC S 10%Pt 90%Rh – Pt 0 a 1538ºC 6 ?V/ºC B 6%Pt 94%Rh-30%Pt 70%Rh 800 a 1800ºC C 1 ?V/ºC (a 100ºC) 5%W 95%Re-26%W 74%Re 0 a 2300ºC 18 ?V/ºC (a 1000ºC) Constantán: 55%Cu 45%Ni Cromel: 90%Ni 10%Cr Alumel: 95%Al 5%Ni TERMOPARES
TERMOPARES
TERMOPARES Ley del circuito homogéneo: En un circuito de un único metal homogéneo no puede sostenerse la circulación de una corriente por la aplicación exclusiva de calor Ley de los metales intermedios: Si en un circuito de varios conductores la temperatura es uniforme desde un punto de unión A a otro B, la suma algebraica de todas la f.e.m. es la misma que si se ponen en contacto directo A y B Ley de las temperaturas sucesivas: Si dos metales producen una f.e.m E1 cuando las uniones están a T1 y T2, y una f.e.m. E2 cuando están a T2 y T3, la f.e.m. será E1+E2 cuando estén a T1 y T3 Metal A (T3) T2 T1 UAB Metal B (T4) T3 y T4 no influyen en UAB (Gp:) Metal A (Gp:) T2 (Gp:) T1 (Gp:) UAB (Gp:) Metal B (Gp:) Metal C (Gp:) Metal A (Gp:) T3 (Gp:) T3 (Gp:) Metal B (Gp:) T2 (Gp:) T1 (Gp:) UAB (Gp:) Metal B (Gp:) Metal A T2 T1 UAB Metal C Metal A T1 Metal B Metal B
Expuesto Encapsulado A masa TERMOPARES
Tablas de calibración Funciones polinómicas å = × = 8 0 i i i v a T a0: 0,2265846 a1: 24152,109 a2: 67233,425 a3: 2210340,7 a4: -806963915 a5: 4,83506E+10 a6: -1,18452E+12 a7: 1,38690E+13 a8: -6,33708E+13 Ejemplo: Tipo K 0/1370ºC ±0,7ºC T: Temperatura v: Tensión
Ejemplo 1 Cu Cu Cu Constantán Equipo medida Uniones atornilladas ¡¡nunca soldadas¡¡ U2 U1 Cu Cu Constantán Termopar T Temp. referencia T1 T1 U2 U1 Cu Cu Constantán T1 Hielo fundente Compensación de la unión fría TERMOPARES
Ejemplo 2 Cu Cu Fe Constantán Equipo medida U2 U1 Cu Cu Constantán Termopar J Temp. referencia T0 T1 T1 Fe U3 U 0 1 T T Const Fe U Const Fe U U .) / ( .) / ( – = U1 Cu Cu Constantán T1 Fe Hielo fundente Ley de los termopares intermedios TERMOPARES U=U3+U1-U2=U(Cu/Fe)T0+U(Fe/Const)T1-U(Cu/Const)T0
Compensación hardware Cu Cu Fe Const. T1 Circuito de compensación Temp. ambiente U2 U1 Cu Cu Constantán Temp. ambiente Ta T1 Fe U3 U Uc ( ) ( ) c T T U Const Fe U Const Fe U U a 1 + – = / / ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] c T T T T U Const Fe U Const Fe U Const Fe U Const Fe U U 0 a 0 1 + – – – = . / / / / Ley de las temperaturas sucesivas Conocido de la tablas de calibración El diseño se realiza para que: ( ) ( ) 0 a T T c Const Fe U Const Fe U U / / – = Se suelen emplear NTCs TERMOPARES