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Lección 4: Termopares

Lección 4: Termopares. TERMOPARES. Basados en el efecto Seebeck. Metal A. T. T+ T. Metal B. U AB.  : 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.

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Lección 4: Termopares

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Presentation Transcript

  1. Lección 4: Termopares

  2. TERMOPARES • Basados en el efecto Seebeck Metal A T T+T Metal B UAB • : Coef. de Seebeck • T: Temperatura • Linealidad no muy elevada • Tensiones de salida de mV • Sensibilidad de algunos V/ºC

  3. 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 1 V/ºC (a 100ºC) C 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

  4. TERMOPARES

  5. Metal C Metal A Metal A T1 T2 Metal A T1 T2 UAB T3 T3 Metal B UAB Metal B Metal B 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 Metal A (T3) T1 T2 Metal B (T4) T3 y T4 no influyen en UAB UAB • 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 T1 Metal A Metal C T2 UAB T1 Metal B Metal 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

  6. TERMOPARES • Encapsulado • Expuesto • A masa

  7. Tablas de calibración • Funciones polinómicas 8 Ejemplo: Tipo K 0/1370ºC ±0,7ºC 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 å i = × T a v i = i 0 • T: Temperatura • v: Tensión

  8. TERMOPARES • Ejemplo 1 Uniones atornilladas ¡¡nunca soldadas¡¡ Cu Cu Cu T1 T1 U2 U1 Cu Cu Constantán Constantán Equipo medida Temp. referencia Termopar T Cu Compensación de la unión fría U2 U1 T1 Constantán Cu Hielo fundente

  9. TERMOPARES • Ejemplo 2 U3 Cu Fe U Cu Fe T1 T1 U1 U2 Cu Cu Constantán Constantán Equipo medida Termopar J Temp. referencia T0 U=U3+U1-U2=U(Cu/Fe)T0+U(Fe/Const)T1-U(Cu/Const)T0 Cu Fe Ley de los termopares intermedios T1 U1 = - U U ( Fe / Const .) U ( Fe / Const .) Cu T T 1 0 Hielo fundente Constantán

  10. TERMOPARES • Compensación hardware U3 Cu Fe Cu Fe U T1 Uc T1 U1 U2 Cu Cu Const. Constantán Circuito de compensación Temp. ambiente Temp. ambiente Ta ( ) ( = ) - + U U Fe / Const U Fe / Const U c T T 1 a Ley de las temperaturas sucesivas ] ( ) = - - - + ( ) ) [ ) ( U U Fe / Const U Fe / Const U Fe / Const U Fe / Const . U ( c T T T T 1 0 a 0 Conocido de la tablas de calibración El diseño se realiza para que: = - ) ) ( ( U U Fe / Const U Fe / Const c T T 0 a Se suelen emplear NTCs

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