Soluciones de ingeniería Temperatura

¿Es posible sustituir los termopares del modelo U y L según DIN 43710 por los termopares del modelo T y J según DIN IEC 60584?

No. Los termopares de los modelos T y J tienen otra curva característica de la tensión termoeléctrica con lo cual se produciría un error. Los termopares U y L se suministran exclusivamente para sustituir instrumentos en instalaciones antiguas y no son admisibles en la construcción de instalaciones nuevas.

¿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.

¿Cual es la carga máxima de oscilaciones de sensores Pt100 de WIKA?

La unidad de inmersión estándar WIKA permite una aplicación de hasta 3g (amplitud). Esto corresponde a una carga según DIN EN 60751 de 6 g pico-pico (58,86 m/s^2). En la EN 60751 se prescriben solo 20-30 m/s^2 pico-pico (1 g = 9,81 m/s^2). La versión resistente a vibraciones es adecuada hasta 20 g pico-pico. Construcciones especiales pueden llegar hasta 50g. (Los valores indicadas arriba siempre son válidos para la carga directamente en el resistor)´.

¿Cómo se calcula la exactitud de clase?

Según DIN EN 60751 Pto.5.1.3 tabla 3 en °C

clase AA ± (0,1+0,0017 * t)
clase A ± (0,15+0,002 * t)
clase B ± (0,3+0,005 * t)
clase C ± (0,6+0,01 * t)

¿Qué error se produce en un Pt100, montado en un encamisado con conductores Cu con conexionado de 2 hilos, provocado por la resistencia del hilo interior?

D=3 mm : 0.28 Ohm/m = 0.7 K/m (error de medición)
D=6 mm : 0.1 Ohm/m = 0.25 K/m (error de medición)
(D=diámetro externo del encamisado)

¿Cuál es el grosor de pared de un encamisado?

La mayoría de los fabricantes indican un grosor de pared mínimo que corresponde a 10% del diámetro exterior del encamisado.

¿Qué son conexionados de 2, 3, y 4 hilos?

Indican la cantidad de hilos que conectan p.ej. una resistencia Pt100. Un conexionado sencillo de 2 hilos puede dar errores de medición debido a la resistencia del conductor, mientras un conexionado de 3 ó 4 hilos compensa estos efectos para mejorar la exactitud de la medición.

¿Qué son cables de aislamiento mineral?

Los cables de aislamiento mineral consisten de un o más hilos de cobre compactados en una sustancia de óxido magnesio y enfundados en una carcasa tubular, por ejemplo de acero inoxidable 1.4571. El material más habitual es Inconel 2.4816

¿Qué son los coeficientes Callendar van Dusen y como se calculan?

Los coeficientes Callendar van Dusen definen la curva característica de un resistor de platino. mediante una ecuación polinómica. Esta puede calcularse para un transmisor y aumentar así la exactitud de la cadena de medición entera.

Para el cálculo de la ecuación van Dusen en un rango de temperatura encima de 0 ºC hay que partir de una resistencia con una temperatura de 0 ºC y otros dos valores de temperatura de comprobación. Con estos valores se calculan los constantes a y b. Para rangos negativos hay que incluir un valor suplementario de temperatura de comprobación para calcular la constante d.

Otro método para calcular la línea característica del resistor de platino seria mediante la ecuación polinómico según DIN EN 60751 con los constantes A, B y C (véase hoja técnica WIKA IN 00.17 página 4) y realizar el cálculo con la medición de 3 temperaturas de comprobación (4 en caso de t< 0 ºC).Para convertir los constantes A, B, C en los constantes Callendar van Dusen se puede aplicar el mismo método.

¿Que significan las indicaciones de las clases de temperatura?

La temperatura de ignición es la temperatura más baja que pueda provocar una mezcla gaseosa inflamable. Los gases y vapores se clasifican en intervalos en las que la temperatura de superficie tiene que mantenerse siempre inferior que la temperatura de esta mezcla gaseosa. (T1 > 450 °C, T2 > 300 °C, T3 > 200 °C, T4 > 135 °C, T5 > 100 °C, T6 > 85 °C).

¿Cuáles son las zonas de la protección antiexplosiva?

Gases:
Zona 0 (Categoría 1): peligro permanente o durante largos periódo
Zona 1 (Categoría 2): atmósfera con peligro de explosión se forma esporádicamente
Zona 2 (Categoría 3): atmósfera con peligro de explosión se forma raras veces y por cortos periódos

Polvos:
Zonas 20, 21, 22 con significados analógicos

¿Qué significa "corrosión intercristalina"?

La corrosión intercristalina es un tipo de corrosión que puede aparecer en la mayoría de las aleaciones sometidas a condiciones específicas. Otras denominaciones para este efecto son "deterioro intergranular" o "depleción de cromo". La corrosión se concentra en el borde del grano.

En aceros con aleaciones de cromo el carbono forma durante el calentamiento una unión con el cromo (p.ej. al soldar) y se genera carburo de cromo. Por lo tanto en la zona calentada el cromo ya no es efectivo para la protección contra la corrosión. Este efecto aparece sobre todo en aceros con alto nivel de carbono.

En aceros resistentes a la corrosión p.ej. 1.4571 (AISI 316Ti) se reduce la propensidad a la corrosión mediante la estabilización del carbono mediante el titanio y el niobio o con la reducción de carbono (p.ej. 1.4404, AISI316L). Estas medidas evitan una reducción nociva del contenido de cromo en los bordes del grano.


¿Qué es un termistor  frío PTC?

Los termistores conducen la corriente con altas temperatoras peor que con bajas temperaturas. Por eso se llaman también resistores PTC (Positive Temperature Coefficient). Los PTC se aplican habitualmente en puntos de medición de elevada relevancia por ejemplo en la industria química.

¿Qué significa "Pt100"?

Pt100 indica Platino con una resistencia nominal de 100 Ohmios con una temperatura de 0 ºC (EN 60 751)

¿Qué significa la indicación "1/3 DIN" en termorresistencias?

IMPORTANTE: Las denominaciónes 1/3 DIN y 1/5 DIN ó 1/10 DIN NO han sido y NO son NORMALIZADOS! Hasta Mayo 2009, con la introducción de la nueva DIN EN 60751, no existía ningúna clase de exactitud normalizada mejor que clase A

Algunos fabricantes de termorresistencias (WIKA incluido) utilizaron estos conceptos para entregar a sus clientes instrumentos con una clase superior que A. Lo que parecía en primer momento un complemento ideal para las indicaciones de las normativas habituales, resulta finalmente insuficiente. La pregunta clásica "¿1/3 DIN de qúé?" puede contestarse con la información suplementaria "de clase B". Desafortunadamente la denominación "1/3 DIN B" aún no da una descripción concisa de la situación. De hecho existen dos puntos de vista de este complemento de "clase B".

1.) Se fija la exactitud superior referente a un punto de temperatura determinado: 1/3 DIN B con 0 ºC.
2.)La definición se limita a un rango determinado con la validez de esta exactitud: 1/3 DIN B 0 ... 50 ºC.

La presentación tal como detallada en 2.) incluye otra imprecisión. Si se aplica una resistencia de la clase B, la curva característica de la misma tiene una inclinación definida. En el ejemplo con rango de temperatura entre 0 ... 50 ºC una resistencia de la clase A emitiría ya con 20 ºC una medición superior que 1/3 B. Consecuencia: Hay que utilizar una resistencia de la clase A.

Todas estas imprecisíones obligaron a los organismos de normalización de crear una nueva clase de precisión. Desde Mayo 2009 la DIN EN 60751 incluye la clase AA (ahora normalizada) que permite prescindir de la indicación 1/3 DIN.

¿Cuales son las consecuencias de un aislamiento insuficiente?

Según DIN EN 60751 Pto 6.3.1. la resistencia de aislamiento entre cada circuito y el encamisado con una tensión de comprobación no debe caer por debajo de 100 MOhmios.

Una resistencia demasiado bajo puede provocar un error de medición e indicar una temperatura inferior que la temperatura real. Referente a la termorresistencia (con encamisado) una resistencia de aislamiento de 100 kOhmios provocaría un error de hasta 0,25 Ohmios o en caso de 25 kOhmios un error de hasta 1 OHmios. Todas las termorresistencias WIKA están sometidas a una comprobación rigurosa del aislamiento con 500 V CC y una resistencia de aislamiento de > 1.000 MOhmios. Es decir nuestras comprobaciones resultan 50 veces mejor que la norma exige.

¿Qué es la descomposición verde?

Los termopares envejecen y modifican su curva característica de tensión termoeléctrica. En el termopar tipo K pueden surgir cambios notables de la tensión termoeléctrica al someterlo a altas temperaturas. El calor produce un empobrecimiento en cromo con la consecuencia de una reducción de la tensión termoeléctrica. Este efecto se acelera incluso en caso de escasez de oxígeno por que ya no se pueden formar láminas de óxido para contrarrestar el proceso de oxidación en la superficie del termopar. De este modo se crea la descomposición verde que destruye la funcionalidad del termopar.

Un enfriamiento rápido de un termopar NiCr-Ni, desde una temperatura de servicio encima de 700 ºC genera unos estados determinadas de solidificación en la rejilla cristalina (orden de corto alcance) con la consecuencia de una variación de la tensión termoeléctrica en termopares del tipo Ka de hasta 0,8 mV. (efecto K).

¿Cuál es el radio máximo de doblaje de un encamisado?

La VDE 3511 hoja 2 recomienda un radio R de &ge; 5 x D (D=radio exterior del encamisado), algunos fabricantes de encamisados indican incluso &ge; 3 x D.

¿Qué es la tensión termoeléctrica (Efecto Seebeck)?

El efecto, descubierto por el investigador físico Thomas Johann Seebeck, describe el fenómeno de la formación de una tensión termoeléctrica en dos distintos conductores eléctricos unidos en un lado si hay una diferencia de temperatura entre el lado unido y el lado abierto.

¿Por qué existe en la actualidad una separación de las clases de exactitud entre resistencias de hilo bobinado y resistencias estratificadas para sensores Pt100?

En el pasado no se diferenció entre las dos construcciones básicas de resistencias o sus valores límites de temperatura. En la práctica, sin embargo, las altas temperaturas causaron desviaciones de la curva característica (en algunos casos sustanciales) de las resistencias estratificadas. La DIN EN 60751 2009-5 respeta este efecto y prescribe una explicita separación de los rangos de temperatura dentro de las clases de exactitud.