¿Cómo elegir el mejor termopar para su proceso?

Tabla de contenidos

Kamet dispone de una amplia gama de termopares, diseñados y fabricados para diferentes entornos de proceso y/o aplicaciones. Las propiedades de la composición única del alambre aleado de cada termopar, determinan las especificaciones del sensor. A la hora de seleccionar el termopar (exótico) más adecuado, es necesario ajustar estas características a los parámetros de funcionamiento/proceso en los que se va a utilizar. Esto incluye criterios como: rango de temperatura, tiempo de respuesta, resistencia química y mecánica y lugar de instalación.

Un termopar que no sea una combinación óptima puede reducir la eficacia del proceso y la calidad del producto, así como disminuir la precisión, la fiabilidad y el rendimiento a largo plazo del sensor. Para evitar posibles problemas en su aplicación, hemos recopilado una serie de cuestiones a tener en cuenta a la hora de elegir un termopar:

  • ¿A qué rango de temperatura estará expuesto el termopar?
  • ¿Cuál es el tiempo de respuesta deseado de la medición?
  • ¿Qué grado de precisión y sensibilidad se necesita?
  • ¿Necesita tener en cuenta la compatibilidad química?
  • ¿Hay que tener en cuenta las tensiones mecánicas?
  • ¿En qué punto del proceso se colocará el termopar?

¿A qué rango de temperatura estará expuesto el termopar?

Los termopares pueden dar datos de medición poco fiables si se utilizan para mediciones de temperatura que estén fuera del rango de trabajo especificado. En la siguiente tabla encontrará un resumen de los termopares de Kamet y las temperaturas máximas recomendadas para cada tipo

TermoparComposición químicaTemperatura máxima de trabajo recomendada
Tipo ECu-CuNi850°C
Tipo JFe-CuNi750°C
Tipo KNiCr-Ni1200°C
Tipo NNiCrSil-NiSil1200°C
Tipo TCu-Ni350°C
Tipo SPt10%Rh-Pt1450°C
Tipo RPt13%Rh-Pt1450°C
Tipo BPt30%Rh-Pt6%Rh1700°C
Tipo CW5%Re-W26%Re2200°C
Tipo DW3%Re-W25%Re2200°C

Es importante asegurarse de que las temperaturas máxima y mínima de la aplicación se encuentran dentro del rango de precisión y fiabilidad del tipo de termopar elegido, teniendo en cuenta la tolerancia al error. Sin embargo, hay más aspectos de la dinámica de la temperatura de proceso que deben tenerse en cuenta además del rango. Por ejemplo:

  • ¿Hay temperaturas altas sostenidas?
  • ¿El termopar alternará repetidamente entre temperaturas bajas y altas?
  • ¿Con qué rapidez aumentarán y disminuirán las temperaturas?
  • ¿Cambia la compatibilidad química a diferentes temperaturas?

Estos factores pueden influir en el envejecimiento de un termopar concreto y, por tanto, contribuir a los errores de medición y a la reducción de la repetibilidad de las mediciones. En la tabla anterior puede abrir una página de producto más detallada de cada tipo de termopar para saber más sobre sus propiedades (térmicas) y aplicaciones.

¿Cuál es el tiempo de respuesta deseado de la medición?

El tiempo de respuesta se refiere al intervalo entre la aplicación de un cambio de temperatura al termopar y su correspondiente cambio en la salida. En términos generales, en los sistemas que se caracterizan por cambios rápidos de temperatura, es deseable un tiempo de respuesta rápido, ya que contribuye a reducir el error.

El tiempo de respuesta de un termopar está influido por varios parámetros, como el:

  • Dimensiones del termopar: cuanto más fino sea el alambre, más rápida será la respuesta.
  • entorno/medio con el que está en contacto el termopar: dependiendo del entorno, los componentes del termopar deben ser resistentes a la presencia de ácido/alcalino/vacío/presión/oxígeno/nitrógeno/azufre. Nota: para entornos extremos y difíciles ofrecemos soluciones especializadas en termopares.
  • tipo de vaina y de unión: esto lo explicaremos con más detalle a continuación.

Tipos de unión

Las uniones de los termopares se refieren al lugar donde tiene lugar la medición de la temperatura: el punto donde se sueldan dos alambres de metales diferentes. Los sensores termopares tienen tres tipos de uniones: expuestas, conectadas a tierra o no conectadas a tierra y todas ellas influyen en el tiempo de respuesta.

¿Qué es un termopar con o sin conexión a tierra?

Un termopar conectado a tierra tiene la unión soldada a la vaina en la punta del sensor. La ventaja de utilizar un termopar conectado a tierra es que el calor se transfiere más fácilmente, lo que mejora los tiempos de respuesta a los cambios de temperatura. La desventaja es que la conexión a tierra a veces provoca un bucle eléctrico de tierra que puede dañar el equipo.

Untermopar sin conexión a tierra tiene aislamiento, como óxido de magnesio, entre la unión y la pared de la vaina. El material aislante reduce la posibilidad de que se produzca un bucle de masa porque no es conductor. Sin embargo, el tiempo de respuesta también es más lento.

¿Qué es un termopar de unión expuesta?

Un termopar expuesto tiene la unión fuera de la vaina. Esto proporciona tiempos de respuesta muy rápidos pero también es vulnerable a entornos peligrosos como los que provocan oxidación.

En conclusión, los termopares con uniones puestas a tierra y sin poner a tierra, están ambos protegidos por una vaina y son la mejor opción para entornos corrosivos. Los termopares con uniones expuestas permiten priorizar los tiempos de respuesta en entornos con bajo riesgo de daños.

¿Qué grado de precisión y sensibilidad se necesita?

La medición precisa de la temperatura puede ser una cuestión crítica y los distintos tipos de termopar tienen cada uno sus propios niveles de precisión y sensibilidad especificados. Por lo tanto, es importante tener clara la precisión requerida para su aplicación como parte del proceso de elección del sensor termopar más adecuado.

¿Necesita tener en cuenta la compatibilidad química?

¿Existen sustancias químicas abrasivas o corrosivas en el medio o la atmósfera a la que estará expuesto el termopar? Cada tipo de termopar tiene propiedades específicas que lo hacen más adecuado para determinadas exposiciones químicas y/o entornos (por ejemplo, reductores, oxidantes, de vacío).

Si desea información más detallada al respecto, consulte nuestro artículo «Medición de la temperatura en diferentes atmósferas«.

¿Hay que tener en cuenta las tensiones mecánicas?

La tensión mecánica, la presión y las vibraciones pueden repercutir en la precisión de los termopares. Por ejemplo, la fatiga por vibraciones en los termopares puede hacer que el sensor se descalibre, pero también puede provocar el fallo del aislamiento y el cortocircuito del termopar. Por lo tanto, es importante considerar qué impacto físico experimentará el termopar en su entorno de proceso y elegir un sensor que esté diseñado para ser robusto y duradero.

¿En qué punto del proceso se colocará el termopar?

La ubicación exacta del termopar en el proceso es importante. ¿La posición conlleva alguna restricción específica que pueda ser relevante para la elección del termopar? Algunos ejemplos de factores a tener en cuenta son:

  • ¿Hay exposición directa al calor?
  • ¿Es necesario que la vaina pueda doblarse?
  • ¿Se necesitan alargaderas/cables especiales para ese lugar?
  • ¿El termopar será de montaje superficial o de inmersión?
  • ¿Existen restricciones de tamaño (por ejemplo, los orificios existentes podrían determinar cuál puede ser el diámetro máximo)?

Más ayuda para la compra de su termopar

Esperamos que esta información le ayude a tomar una decisión informada sobre la selección del termopar. Como ya hemos mencionado, puede encontrar información más detallada sobre las propiedades y especificaciones de todos nuestros termopares en nuestra página web. También vendemos modelos especializados (exóticos), diseñados para temperaturas ultraelevadas y entornos extremadamente difíciles.

Alternativamente, si necesita asesoramiento, póngase en contacto con el equipo de expertos de Kamet: estaremos encantados de ayudarle a encontrar el termopar adecuado para sus necesidades.

Teniendo en cuenta los muchos factores a tener en cuenta, a veces una aplicación concreta requerirá un termopar hecho a medida. Contamos con la experiencia interna necesaria para diseñarlo para usted.