Las termocuplas son el sensor de temperatura más común en medios industriales. Una termocupla se hace con dos alambres de distinto compuesto fusionados en un extremo. Al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño del orden de los milivolts , lo que es función de la diferencia de la temperatura entre uno de sus extremos que se denomina punto caliente y el otro llamado punto frío.
Esta unidad sirve como transductor, es decir traduce un tipo de señal en otra. A La termocupla se le aplica temperatura en el punto de unión de los metales, se generará una diferencia de tensión entre los dos alambres. Por lo que en este caso la termocupla sirve para traducir una señal de temperatura en una señal de voltaje.
Tipos de termocupla
Existen una gran variedad de termocuplas ya que se pueden formar solo con la unión de dos metales. Los tipos de termocuplas varían según el rango de temperatura que se desea traducir. Las principales son:
Tipo K – La unión está dada por cromel y alumel. Traduce temperaturas entre –200 y +1372 °C
Tipo J – Unión entre hierro y constantán. Rango de temperatura entre –270 y +1200 °C
Tipo T – Unión entre cobre y constantán. Rango de temperatura entre -200 y 260 °C
Tipo R, S, B - se usan casi exclusivamente en la industria siderúrgica (fundición de acero). Rango de temperatura entre 0 y 1700 °C
Ventajas y Desventajas
Tipo B
Capacidad para medir temperaturas levemente más altas, mayor estabilidad y resistencia mecánica, y su aptitud de ser utilizada sin compensación de junta de referencia para fluctuaciones normales de la temperatura ambiente. Resultan adecuadas para uso continuo en atmósferas oxidantes o inertes a temperaturas hasta 1.700º C. También resultan satisfactorias durante cortos períodos de tiempo en vacío.
Baja tensión de salida , incapacidad para ser utilizada en atmósferas reductoras (como ser hidrógeno o monóxido de carbono) y cuando se encuentran presentes vapores metálicos (eso es, de plomo o zinc ) o no metálicos (arsénico, fósforo o azufre). Nunca se la debe usar con un tubo de protección metálico.
Tipo R
Pueden ser utilizadas en forma continua en atmósferas oxidantes o inertes hasta 1.400º C. La ventaja de la termocupla Tipo R sobre la Tipo B es su mayor f.e.m. de salida.
Nunca se las deben usar en atmósferas reductoras, ni tampoco en aquellas que contienen vapores metálicos o no metálicos u óxidos fácilmente reducidos, a menos que se las protejan adecuadamente con tubos protectores no metálicos. Nunca deben ser insertadas directamente dentro de una vaina metálica
Tipo S
La termocupla Tipo S es la termocupla original platino-rodio. Pueden ser utilizadas en forma continua en atmósferas oxidantes o inertes hasta 1.480º C.
Tienen las mismas limitaciones que las termocuplas Tipo R y Tipo B pero son menos estables que la termocupla Tipo B cuando se las utiliza en vacío.
Tipo J
Para uso continuo en atmósferas oxidantes, reductoras e inertes y en vacío hasta 760º C. Por encima de 540º C, el alambre de hierro se oxida rápidamente, requiriéndose entonces alambre de mayor diámetro para extender su vida en servicio. La ventaja fundamental de la termocupla Tipo J es su bajo costo.
No se deben usar en atmósferas sulfurosas por encima de 540º C. A causa de la oxidación y fragilidad potencial , no se las recomienda para temperaturas inferiores a 0º C . No deben someterse a ciclos por encima de 760º C , aún durante cortos períodos de tiempo, si en algún momento posterior llegaran a necesitarse lecturas exactas por debajo de esa temperatura.
Tipo K
Para uso continuo en vacío y en atmósferas oxidantes, reductoras e inertes.
Su desventaja reside en él hecho de que su límite máximo de temperatura es de tan sólo 370º C para un diámetro de 3,25 mm. Resultan adecuadas para mediciones debajo de 0º C , pero se recomienda para ese propósito a las termocuplas Tipo E.
Tipo E
Posee la mayor f.e.m. de salida de todas las termocuplas estándar. Para un diámetro de 3,25 mm su alcance recomendado es - 200º C a 980º C. Estas termocuplas se desempeñan satisfactoriamente en atmósferas oxidantes e inertes, y resultan particularmente adecuadas para uso en atmósferas húmedas a temperaturas subcero a raíz de su elevada f.e.m. de salida y su buena resistencia a la corrosión.
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