7. Qu es una termocupla? Describa su funcionamiento, clasificacin y materiales que se usan para su construccin.Definicin:Las termocuplas sn el sensor de temperatura ms comn utilizado industrialmenteFuncionamiento:Una termocupla se hace con ds alambres de distinto material unidos en un extremo (soldados generlmente). Al aplicar temperatura en la unin de los metales se genera un voltaje muy pequeo (efecto Seebeck) del orden de los milivolts el cual aumenta con la temperatura.

Clasificacin:Hay siete tipos de termocuplas que tienen designaciones con letras elaboradas por el Instrument Society of America (ISA)

Tipo B ( PtRh 30% - PtRh 6%)Las ventajas de la termocupla Tipo B es su capacidad para medir temperaturas levemente ms altas, su mayor estabilidad y resistencia mecnica, y su aptitud de ser utilizada sin compensacin de junta de referencia para fluctuaciones normales de la temperatura ambiente. Las termocuplas Tipo B resultan satisfactorias para uso continuo en atmsferas oxidantes o inertes a temperaturas hasta 1.700 C. Las desventajas de la termocupla Tipo B son su baja tensin de salida y su incapacidad para ser utilizada en atmsferas reductoras (como ser hidrgeno o monxido de carbono) y cuando se encuentran presentes vapores metlicos (eso es, de plomo o zinc ) o no metlicos (eso es, de arsnico, fsforo o azufre). Nunca se la debe usar con un tubo de proteccin metlico o termovaina Tipo R (PtRh 13% - Pt )Las termocuplas Tipo R pueden ser utilizadas en forma continua en atmsferas oxidantes o inertes hasta 1.400 C. No son tan estables como las Tipo B en vaco. La ASTM establece las siguientes limitaciones que se aplican al uso de las termocuplas Tipo R: Nunca se las deben usar en atmsferas reductoras, ni tampoco en aquellas que contienen vapores metlicos o no metlicos u xidos fcilmente reducidos, a menos que se las protejan adecuadamente con tubos protectores no metlicos. Nunca deben ser insertadas directamente dentro de una vaina metlica.

Tipo S (PtRh 10 % - Pt )La termocupla Tipo S es la termocupla original platino-rodio. Las termocuplas Tipo S, igual que las Tipo R, pueden ser utilizadas en forma continua en atmsferas oxidantes o inertes hasta 1.480 C. Tienen las mismas limitaciones que las termocuplas Tipo R y Tipo B y tambin son menos estables que la termocupla Tipo B cuando se las utiliza en vaco . Tipo J (Fe - CuNi )La termocupla Tipo J, conocida como la termocupla hierro - constant,. El hierro es el conductor positivo, mientras que para el conductor negativo se recurre a una aleacin de 55 % de cobre y 45 % de nquel (constantn).Las termocuplas Tipo J resultan satisfactorias para uso continuo en atmsferas oxidantes, reductoras e inertes y en vaco hasta 760 C. Por encima de 540 C, el alambre de hierro se oxida rpidamente, requirindose entonces alambre de mayor dimetro para extender su vida en servicio. La ventaja fundamental de la termocupla Tipo J es su bajo costo.Las siguientes limitaciones se aplican al uso de las termocuplas Tipo J: No se deben usar en atmsferas sulfurosas por encima de 540 C. A causa de la oxidacin y fragilidad potencial, no se las recomienda para temperaturas inferiores a 0 C . No deben someterse a ciclos por encima de 760 C, an durante cortos perodos de tiempo, si en algn momento posterior llegaran a necesitarse lecturas exactas por debajo de esa temperatura.

Tipo K (NiCr Ni)La termocupla Tipo K se la conoce tambin como la termocupla Chromel-Alumel (marcas registradas de Hoskins Manufacturing Co., EE.UU.). El Chromel es una aleacin de aproximadamente 90% de nquel y 10% de cromo, el Alumel es una aleacin de 95% de nquel, ms aluminio, silicio y manganeso , razn por la que la norma IEC la especifica NiCr - Ni. La Tipo K es la termocupla que ms se utiliza en la industria, debido a su capacidad de resistir mayores temperaturas que la termocupla Tipo J.Las termocuplas Tipo K pueden utilizarse en forma continua en atmsferas oxidantes e inertes hasta 1.260 C y constituyen el tipo ms satisfactorio de termocupla para uso en atmsferas reductoras o sulfurosas o en vaco. Tipo T (Cu - CuNi )La termocupla Tipo T se conoce como la termocupla de cobre constantn. Resulta satisfactoria para uso continuo en vaco y en atmsferas oxidantes, reductoras e inertes. Su desventaja reside en l hecho de que su lmite mximo de temperatura es de tan slo 370 C para un dimetro de 3,25 mm.Aunque las termocuplas Tipo T resulten adecuadas para mediciones debajo de 0 C , la ASTM recomienda para ese propsito a las termocuplas Tipo E. Tipo E ( NiCr - CuNi )La termocupla Tipo E, o Chromel-constantn, posee la mayor fem de salida de todas las termocuplas estndar. Para un dimetro de 3,25 mm su alcance recomendado es - 200 C a 980 C.Estas termocuplas se desempean satisfactoriamente en atmsferas oxidantes e inertes, y resultan particularmente adecuadas para uso en atmsferas hmedas a temperaturas subcero a raz de su elevada fem de salida y su buena resistencia a la corrosin. La termocupla Tipo E es mejor que la Tipo T, para este propsito a causa de su mayor salida y puesto que la conductividad trmica del alambre de Chromel es menor que la del alambre de cobre de la termocupla Tipo T.

Materiales que se usan para su construccinLa construccin de una termocupla consiste en dos metales no similares para generar una corriente en el circuito cuando sus juntas se mantienen en diferentesLa magnitud de esta corriente depende de la clase de metales usados y de las temperaturas de las juntas.Los alambres para fabricar una termocupla se escogen de acuerdo a lo siguiente: Resistencia a la corrosin, oxidacin, redaccin y cristalizacin. Desarrollo de una F.E.M. relativamente alta, la ms grande generada por su termopar comercial es cerca de 50 milivoltios. Una relacin entre temperatura y F.E.M. de tal manera que el aumento de sta sea aproximadamente uniforme al aumento de la temperatura. CostoLos termopares ms comunes:

Positivo Negativo Tipo M. Voltios C(*)Platino-Rodio Platino R 18.9 1610(90%) (10%) S 1610Cromonquel Ni-Al K 39.7 982Hierro Constantan J 41.7 760Cobre Constantan T 15.77 315(*) Mxima temperatura de operacin

8. Dibuje la estructura de un lingote y seale las diferentes zonas o componentes que se forman.

En la estructura del lingote, pueden distinguirse tres zonas, dependiendo del tipo de grano que se ha desarrollado durante el enfriamiento y su ubicacin, como son:a. Zona Chill En esta zona se produce una abundante nucleacin de cristales pequeos ms o menos equiaxiales y de crecimiento dendrtico. b. Zona Columnar

En esta zona se produce el crecimiento de los granos columnares ( crecen no es slo en su longitud, sino tambin segn su dimetro )

c. Zona de Granos Equiaxiales

Algunos cristales formados en la zona chill son barridos desde las paredes del molde por corrientes de conveccin hacia el interior del lingote