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Termómetros analógicos

Qué es un contacto electrónico (modelo 830 E)

Los contactos electrónicos funcionan con detectores de proximidad que no contactan materiales. Son óptimos sobre todo para instrumentos con relleno de aceite y deben aplicarse con voltajes bajos y cargas pequeños de CC, por ejemplo para la entrada de señal de una PLC (controlador lógico programable)

¿Qué son instrumentos mecatrónicos?

Son instrumentos mecánicos que incorporan componentes o módulos electrónicos. Por lo tanto se trata de un dispositivo con indicación mecánica para la visualización in situ que emite además una señal eléctrica o una funcionalidad de una conmutación de un circuito. La ventaja de este sistema: en caso de un corte de la energía auxiliar o de una perturbación o interrupción de la señal, se mantiene una lectura fiable del valor de proceso.

¿Qué significa NAMUR?

NAMUR es el comitée de normativas en la ingeniería de instrumentación y control (Normenausschuss Mess- und Regeltechnik en siglas alemán)

¿Qué función tiene un sensor Hall en instrumentos del tipo intelliGAUGE/intelliTHERM?

Si el campo magnético que actúa sobre el sensor Hall procede de un imán permanente en movimiento, ubicado en una distancia fija, se puede medir el ángulo giratorio del imán permanente en relación con el sensor Hall. En los instrumentos del modelo intelliGAUGE/intelliTHERM se monta un imán permanente sobre la aguja en posición centrada del eje del indicador. La rotación de la aguja provoca un movimiento rotatorio del imán y por lo tanto se modifica el ángulo de los líneas del campo magnético entre los polos magnéticos en relación con el sensor Hall. Los ángulos de los líneas de campo hacia el sensor provocan una variación de la fuerza del campo produciendo un voltaje del sensor proporcional con el ángulo de la aguja y por lo tanto proporcional a la presión.

¿Qué es el efecto Hall?

Si fluye una corriente eléctrica constante a través de un semiconductor y se somete el mismo a un campo magnético se forma una tensión en el semiconductor (tensión Hall) que es proporcional a la fuerza del campo magnético.

¿Qué es un termistor de "coeficiente negativo" (NTC) ?

Los resistores NTC conducen la corriente mejor con altas temperaturas que con bajas temperaturas. Por eso se llaman resistores o conductores NTC (Negative Temperature Coefficient). Los NTC se aplican habitualmente en la industria de plástico y alimentaria.

¿Cómo funciona una termorresistencia?

Una termorresistencia genera una variación de la resistencia eléctrica a causa de un cambio de la temperatura. Dado que la resistencia aumenta con la temperatura, se denomina este efecto PTC (Positive Temperature Coefficient).En la industria se suele aplicar Pt100 o Pt1000. Las sondas que corresponden a la EN 60751 están descritos en la DIN 43735.

¿Se permite la comercialización de termómetros analógicos con marca CE?

Con el marcado CE, el fabricante, distribuidor o representante de la UE, declara que el producto "cumple con todas las directivas europeas aplicables".

Dado que no existen obligaciones vinculantes (directivas) para termómetros mecánicos, de acuerdo con la norma DIN EN 13190, la comercialización con marca CE no está permitido.

¿Los termómetros de dilatación de gas están incluidos en la directiva de equipos a presión y pueden llevar un marcado CE?

Los termómetros de dilatación de gas están considerados como "accesorios de presión"  en el ámbitod de la directiva de equipos a presión. Dado que los instrumentos están llenados con helium (= gas inofensivo) aplica el diagrama de conformidad 2 del anexo II del PED para su clasificación. Referente a los ratios de presión y vólumen de nuestros termómetros de dilatación de gas (p < 180 bar, V < 1 Liter) resulta la clasificación en artículo 3, parrafo 3 (=buenas prácticas de ingeniería). Las buenas prácticas de ingenierias obligan la fabricación y diseño respetando todos los factores de seguridad (p.ej. aplicando las normativas habituales).

Los instrumentos no deben llevar marcado CE y por lo tanto queda excluido cualquer certificado de conformidad. Sin embargo se puede solicitar y emitir una declaración del fabricante.



¿Hay algún efecto provocado por la temperatura ambiental sobre el muelle sensible en la caja de presión de gas?

Si, y por eso se instala una compensación bimetálica entre mecanismo y muelle sensible.

¿Cómo se puede prevenir una desviación del punto cero durante la fabricación y en el uso práctico?

Estas desviaciones pueden evitarse mediante un tratamiento térmico adecuado (envejecimiento artificial). Los muelles bimetálicos se calientan par su establización a temperaturas que pueden llegar hasta 350 ºC ... 400 ºC, y en casos especiales pueden alcanzar temperaturas incluso más elevadas, pero siempre por debajo de los temperaturas de úso. Luego se procede con un lento enfríamento.

¿Cómo funciona un termómetro bimetálico?

Una lamina en forma de cinta, compuesta por dos chapas de metal de diferentes coeficientes de dilatación (“bimetal”), unidas entre sí en forma inseparable, se deforma a causa de una variación de la temperatura. La curvatura es casi completamente proporcional a la variación de la temperatura.

Las dos láminas están normalmente bobinadas en forma espiral o helicoidal. Con la deformación mecánica de las láminas en dichas formas se genera un movimiento rotatorio. La fijación de un lado provoca la rotación del arból portaíndice del lado opuesto. Los rangos de indicación están situados entre -70 y +600 ºC en clase de exactitud 1 y clase de exactitud 2 según EN 13 190.


¿Cómo funciona un temómetro de dilatación de gas?

El sistema de medición está compuesto de bulbo, capilar y tubo elástico en la caja. Estos componentes forman una unidad. El sistema sensible está rellenado a presión con gas inerte. Si varía temperatura, varía la presión interior del bulbo.

La presión deforma el muelle de medición, cuyo movimiento se transmite al indicador a través de un mecanismo de indicación. Las variaciones de la temperatura ambiente son despreciables porque hay un elemento bimetálico entre el mecanismo de indicación y el muelle que sirve de compensador. El rango de visualización va de -200 a +700 °C con exactitud de clase 1 según EN 13190.


¿Cómo funciona un termómetro de tensión?

El registro de los valores de medición se realiza mediante el sistema de medición rellenado con líquido, que consiste del sensor de temperatura, el capilar y el tubo. Los tres sistemas componen un sistema de tubería cerrado. La presión interior en este sistema se modifica conforme la temperatura contactada. Merced a ello, el eje de la aguja unido al resorte experimenta un giro, indicando la temperatura en la escala. El capilar, con longitudes entre 500 y 10.000 mm, permite mediciones también en puntos de medición remotos. Los rangos de visualización van de -40 a +400 °C con exactitudes de clase 1 y 2 según EN 13190.

¿Cuánto tiempo necesita un termómetro de tensión para indicar la temperatura real del medio?

Regla de oro: en 90 segundos alcanza 99% del valor de medición.

¿Cuál es la norma vigente para la fabricación de termómetros de dilatación de gas y termómetros bimetálicos?

Los termómetros de dilatación de gas y los termómetros bimetálicos se fabrican según la norma EN 13190. Si se trata de versiones con contactos eléctricos rige la DIN 16 196.

¿Qué es la longitud activa de un termómetro?

La longitud activa de un termómetro es el área de transmisión efectiva de las variaciones de la temperatura.

¿Qué efecto tiene la temperatura ambiental sobre el resultado de la medición?

Esto depende de los siguentes parámetros.
1. Relación volumen sensor (tubo) a capilar y muelle (regla aproximada: 99:1
2. Longitud del capilar, con la longitud aumenta la intensidad de los efectos
3. Temperatura ambiental, altas temperaturas provocan un offset de la indicación, bajas temperaturas reducen la efectividad de la compensación:

Posibles métodos de compensación
1. Mediante muelle bimetálico de compensación (sentido contrario de la aguja)
2. Mediante ajuste con error calculado (solo efectivo si la temperatura ambiental es conocida y se mantiene constante).

¿Cuál es la longitud máxima del capilar para termómetros de dilatación de gas o termómetros de tensión?

Para un termómetro de dilatacion de gas la longitud puede llegar teóricamente hasta 100 m. Un instrumento con un capilar tan larga, sin embargo, necesita un elevado vólumen del sensor, por lo tanto, esta versión funciona con exactitud clase 1. La longitud para termómetros de tensión se limita a un máximo de 15 metros ya que el volumen requerido sería demasado alto.

¿Qué efectos mecánicos, a parte de contactos eléctricos,  pueden provocar errores de medición en termómetros bimetálicos?

El muelle helicoídal puede provocar un desplazamiento de la aguja hasta tocar la esfera o la mirilla. Las construcciones y métodos de fabricación actuales previenen errores de este tipo.

¿En qué aplicaciones se recomiendan termómetros de dilatación de gas o de tensión con capilar?

Las versiones con capilar se utilizan en puntos de medición de difícil acceso y para la transmisión de los valores de medida a largas distancias. Para proteger el capilar se dispone de protecciones espirales o revestimientos PVC.

¿Qué gas se utiliza para llenar los termómetros de dilatación de gas?

Helio

¿Por qué no se fabrican termómetros bimetálicos con bulbos de longitud superior de 1 m?

Porque la fuerza ejercida por el arbol portaíndice es mayor que la fuerza generada por la rotación del espiral bimetálico, es decir la aguja no se movería.

¿Por qué se recomienda líquido amortiguador en aplicaciones con fuertes vibraciones?

Para amortiguar el movimiento de la aguja y favorecer así la lectura de la temperatura.

¿Por qué se recomienda un líquido amortiguador en aplicaciones con temperaturas negativas?

Porque en los instrumentos sin relleno puede formarse condensación en la mirilla. En instrumentos con relleno esto no es posible.

¿Por qué no se permite un termómetro bimetálico con líquido amortiguador en aplicaciones con temperatura del medio superior de 250 ºC?

El líquido amortiguador (aceite silicona) no se encuentra solo en el termómetro sino también en el bulbo. Por lo tanto la temperatura del medio afecta también el líquido amortiguado y temperaturas extremas pueden provocar un incendio.

¿Por qué se permite un termómetro de dilatación de gas con líquido amortiguador en aplicaciones con temperatura del medio superior  de 250 ºC?

En este caso se llena solo la caja y la temperatura del medio no puede pasar al líquido amortiguador. Con estos termómetros se permiten aplicaciones con todos los rangos entre -200 ºC y 700 ºC.

¿Por qué la formación de la curvatura no es del todo lineal en el rango completo de la escala de la temperatura?

Por que el coeficiente específico de la dilatación térmica de los componentes bimetálicos varía en función de la temperatura.

¿Por qué se mantiene una distancia mínima entre pared de bulbo y espiral bimetálico?

Para mejorar la transmisión de calor desde el bulbo en contacto con el medio hacia el muelle espiral.

¿Qué son instrumentos mecatrónicos?

Los instrumentos mecánicos incorporan componentes o módulos electrónicos. Por lo tanto se trata de un dispositivo con indicación mecánica para la visualización in situ que emite además una señal eléctrica o una funcionalidad de una conmutación de un circuito. La ventaja de este sistema: en caso de un corte de la energía auxiliar o de una perturbación o interrupción de la señal, se mantiene una lectura fiable del valor de proceso.

¿Qué significa la abreviación TGT?

Un instrumento del modelo TGT (Temperature Gauge Transmitter) es un termómetro mecatrónico que indica la temperatura sin energía auxiliar y emite simultáneamente una señal de salida eléctrica.

¿Qué función ocupa un sensor Hall en instrumentos del tipo intelliGAUGE/intelliTHERM?

Si el campo magnético que actúa sobre el sensor Hall procede de un imán permanente en movimiento, ubicado en una distancia fija, se puede medir el ángulo giratorio del imán permanente en relación con el sensor Hall. En los instrumentos del modelo intelliGAUGE/intelliTHERM se monta un imán permanente sobre la aguja en posición centrada del eje del indicador.

La rotación de la aguja provoca un movimiento rotatorio del imán y por lo tanto se modifica el ángulo de los líneas del campo magnético entre los polos magnéticos en relación con el sensor Hall. Los ángulos de los líneas de campo hacia el sensor provocan una variación de la fuerza del campo produciendo un voltaje del sensor proporcional con el ángulo de la aguja y por lo tanto proporcional a la presión.


¿Qué es el efecto Hall?

Si fluye una corriente eléctrica constante a través de un semiconductor y se somete el mismo a un campo magnético se forma una tensión en el semiconductor (tensión Hall) que es proporcional a la fuerza del campo magnético.

¿Existen certificados GOST para vainas?

No, ya que los certificados GOST engloban exclusivamente dispositivos de instrumentación y una vaina es un accesorio de un termómetro.

¿Se permite el marcaje CE en vainas?

No se permite marcar las vainas con CE. Una excepción es la vaina TW61 con DN > 25, ya que esta vaina pertenece se incluye en las regulaciones de la directiva de equipos a presión (2014/68/UE) debido a su construcción especial para la soldadura orbital.

¿Cuál es la presión máxima para vainas?

En el anexo de la DIN 43772 se encuentran los diagramas de carga para consultar la presión máxima en función de distintas geometrías, independiente de temperatura y tipo de medio. Si la geometria de la vaina no corresponde a la DIN 73772 se pueden realizar cálculos individuales de vaina según ASME PTC 19.3 ó según Dittrich/Klotter.que incluyen la carga máxima de presión en los resultados estáticos.

¿Qué materiales de vainas son adecuados para aplicaciones en temperaturas negativas?

En aplicaciones con temperaturas bajas se debe seleccionar aceros nobles como p.ej. 1.4404 ó 316L. (Homologación según AD2000 W10 hasta -270 ºC). Los aceros al carbono se debe considerar aparte en vista de su resiliencia en la aplicación concreta.

¿Qué factores influyen sobre el tiempo de respuesta en vainas?

Dicho de manera simplificada: con mayor solidez más lento el tiempo de respuesta. Para optimizar el tiempo de respuesta se debe seleccionar un bajo grosor de pared y una distancia minimizada entre vaina y sensor. Además se debe seleccionar una longitud de inmersión suficientemente larga > 100 mm.

¿Qué es la diferencia entre vainas de barra y vainas de tubo?

Las vainas de tubo se fabrican con tubos que se cierrea al lado de proceso por ejemplo con una punta soldada. Las vainas de barra en cambio se fabrican con barras completas (circulares o hexágonos).

¿Cuál es la longitud de inserción máxima de una vaina?

El límite de longitud de las vainas de tubo depende de la longitud máxima de fabricación de tubos de aprox 5 ... 6 metros. El límite de la longitud de las vainas de barra está limitado por la profundidad máxima de producción alcanzada por la máquina taladradora que varia según modelo entre 1.000 mm y 2.000 mm. Vainas de barra de longitud superior se construyen al soldar piezas individuales.

¿Cuál es la temperatura admisible en aplicaciones con vainas?

La temperatura máxima depende del material de la vaina y las normativas a cumplir. Una vaina en acero inoxidable p.ej. puede aguantar hasta +900 ºC, La temperatura máxima en aplicaciones prácticas es +600 ºC y la homologación puede ser válida hasta +450 ºC.

¿Qué es la profundidad de inserción mínima de una vaina?

La longitud de inserción de una vaina se rige por el termómetro utilizado. En general se puede contar con una longitud mínima de 60 ... 100 mm. Las sondas de temperatura requieren una longitud de inserción mínima de por lo menos 35 ... 50 mm, pero hay que verificar cada caso concreto.

¿Qué pruebas y comprobaciones son obligatorias para las vainas?

Según DIN 43772 punto 4.6 los usuarios y fabricantes deben acordar todas las pruebas y homologaciones

¿En qué aplicaciones se suelen aplicar vainas de barra y vainas de tubo?

Las vainas de tubo se recomiendan en general para aplicaciones con cargas de proceso bajas o medianas. Las vainas de barra son adecuadas, según construcción, para cargas de proceso muy elevadas.