1. Instrumentacin

2. Definicin Fsicamente es una magnitud escalar relacionada con la energa interna de un sistema termodinmico, definida por el principio cero de la termodinmica. Ms especficamente, est relacionada directamente con la parte de la energa interna conocida como "energa sensible", que es la energa asociada a los movimientos de las partculas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energa sensible de un sistema, se observa que est ms "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor. 3. La temperatura se mide con termmetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de medicin de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor "cero kelvin" (0 K) al "cero absoluto", y se grada con un tamao de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera del mbito cientfico el uso de otras escalas de temperatura es comn. La escala ms extendida es la escala Celsius (antes llamada centgrada); y, en mucha menor medida, y prcticamente slo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit. Tambin se usa a veces la escala Rankine (R) que establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin, el cero absoluto, pero con un tamao de grado igual al de la Fahrenheit, y es usada nicamente en Estados Unidos, y slo en algunos campos de la ingeniera. 4. Unidades de Temperatura Las ms usadas son: Grados Kelvin ( K), Grados Centgrados ( C), Grados Fahrenheit ( F), Grados Rankine ( R. Las Conversiones son: 1 C = 34 F 1 C = 494 R, 1 C = 273 K 5. Es un parmetro que debe ser medido en funcin de los efectos secundarios que ocasiona en ciertas propiedades fsicas de los materiales definidos como cambios de presin, cambio de voltaje o resistencia elctrica entre otros 6. TIPOS DE INSTRUMENTOS TERMOMETRO DE VIDRIO TERMOMETRO BIMETALICO TERMOMETRO DE BULBO TERMORESISTENCIA TERMOPAR TERMISTORES PIROMETROS ( OPTICOS, FOTOELECTRICO Y INFRAROJO) 7. TERMOMETRO DE VIDRIO Se basan en la propiedad que tienen los lquidos en dilatarse al aumentar la temperatura. Consiste un deposito de vidrio, donde se almacena mercurio, pentano o alcohol el cual esta unido a un capilar de vidrio MERCURIO( ) ALCOHOL(-110 c a PENTANO(-200c a TULUENO Capilar Vidrio Restriccin Bulbo Liquido 8. TERMMETRO BIMETLICO Se basan en el distinto coeficiente de dilatacin de dos metales diferentes, tales como latn, monel o acero. Un termmetro Bimetlico contiene pocas partes mviles, solo la aguja indicadora sujeta al extremo libre de la espiral o de la hlice y el propio elemento Bimetlico. No hay engranajes que exija un mantenimiento. La precisin es de 1% y su campo de medida es de 200 a 500 C. 9. Termmetro de Bulbo Consisten esencialmente en un bulbo conectado por un capilar a una espiral. Cuando la temperatura del bulbo cambia, el gas o el lquido en el bulbo se expanden y la espiral tiende a desenrollarse moviendo la aguja sobre la escala para indicar la elevacin de la temperatura del bulbo. 10. Termopares ( Termocuplas) Un termopar es un dispositivo capaz de convertir la energa calorfica en energa elctrica su funcionamiento se basa en los descubrimientos hechos por Seebeck en 1821 cuando hizo circular corriente elctrica en un circuito, formado por dos metales diferentes cuyas uniones se mantienen a diferentes temperaturas, esta circulacin de corriente obedece a dos efectos termoelctricos combinados, el efecto Peltier que provoca la liberacin o absorcin de calor en la unin de dos metales diferentes cuando una corriente circula a travs de la unin y el efecto Thompson que consiste en la liberacin o absorcin de calor cuando una corriente circula a travs de un metal homogneo en el que existe un gradiente de temperaturas. 11. APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS TERMOPARES: Los termopares actualmente tienen grandes e importantes aplicaciones industriales ya que casi todos lo procesos en la industria requieren un estricto control de la temperatura y el uso de termopares ayuda a la automatizacin del control de la temperatura ya que se pueden implementar programas que ejecuten acciones especificas dependiendo de la temperatura que se tenga en un momento dado del proceso industrial. Pero el asunto radica en distinguir como va a efectuarse el contacto de el termopar con la variable a medir es decir ciertos procesos industriales generan reacciones qumicas radioactivas o excesivamente calorficas o en ocasiones peligrosas para los humanos en estas circunstancias el control debe ser a distancia y se deben de implementar extensiones que requieren un cuidado excesivo. 12. TIPOS DE TERMOPARES El termopar tipo J ( hierro-constantan) alcanza temperaturas de hasta 750 C El termopar tipo E (Cromel-Constantan) varia su rango desde 200 a 900 C El termopar tipo T ( cobre-constantan) varia su rango desde 200 a 260 C El termopar tipo K ( cromel-alumel) varia su rango desde 500 a 1250 C. No debe ser usado en atmsferas reductoras ni sulfurosas a menos que este protegido con un tubo protector Los termopares tipo R, S de ( Pt-Pt / Rh) su alcance llega hasta 1500 C. 13. Termopar motores diesel antivibraciones Se emplean para la medida de temperatura de agua de refrigeracin o de los gases de escape de motores diesel. Rectos y acodados Tipo de termoparK Temp. mx.1150C Funda de proteccin AISI - 316 14. Termopar encamisado flexible Termopar de gran duracin debido a su aislamiento mineral el cual evita el contacto con el aire. 15. TERMORESISTENCIA(RTD) Es una resistencia de 3 4 cables segn sea el caso para mejorar el error de lectura y minimizar el ruido presente en el medio ambiente. Son muy conocidas por su excelente estabilidad y precisin. La mas usada es hecha de Platino y tiene una resistencia de 100 . Rt=Ro(1 + *t) 16. TERMISTORES Los Termistores son resistores trmicamente sensibles, existen dos tipos de termistores segn la variacin de la resistencia/coeficiente de temperatura, pueden ser negativos (NTC) o positivos (PTC). Son fabricados a partir de los xidos de metales de transicin (manganeso, cobalto, cobre y nquel) los termistores NTC son semiconductores dependientes de la temperatura. Operan en un rango de -200 C a + 1000 C. Un termistor NTC debe elegirse cuando es necesario un cambio continuo de la resistencia en una amplia gama de temperaturas. Ofrecen estabilidad mecnica, trmica y elctrica, junto con un alto grado de sensibilidad. 17. Un termistor PTC es un resistor que depende de la temperatura, son fabricacin de titanato de bario y deben elegirse cuando se requiere un cambio drstico en la resistencia a una temperatura especfica o nivel de corriente. Los termistores PTCs puede operar en los siguientes modos: Sensores de temperatura, en temperaturas que oscilan entre 60 C a 180 C, por ejemplo, para proteccin de los bobinados de motores elctricos y transformadores. Fusible de estado slido de proteccin contra el exceso de corriente, que van desde mA a varios A (25 C ambiente) a niveles de tensin continua superior a 600V, por ejemplo, fuentes de alimentacin para una amplia gama de equipos elctricos. Sensor de nivel de lquidos. 18. PIROMETROS OPTICOS Un pirmetro ptico es un instrumento utilizado para medir la temperatura de un cuerpo. Funciona comparando el brillo de la luz emitida por la fuente de calor con la de una fuente estndar. El pirmetro consta de dos partes: un telescopio y una caja de control. El telescopio contiene un filtro para color rojo y una lmpara con un filamento calibrado, sobre el cual la lente del objetivo enfoca una imagen del cuerpo cuya temperatura se va a medir. Tambin contiene un interruptor para cerrar el circuito elctrico de la lmpara y una pantalla de absorcin para cambiar el intervalo del pirmetro. Este tipo de pirmetro ptico mide una temperatura que alcanza los 2.400 F, pero existen otros ms complejos que pueden alcanzar los 10.000 F (5.538 C) o ms. Tambien existe otro tipo de pirmetro, llamado termoelctrico, que funciona de forma satisfactoria hasta los 3.000 F (1.649 C). 19. INDICADOR PROCESADOR DECTECTOR FUENTE DE RADIACION SENSOR SEAL ELECTRICA 20. PIROMETROS INFRARROJOS Los pirmetros infrarrojos estn especialmente indicados para aplicaciones en las que no se pueden utilizar los sensores convencionales. Este es el caso de objetos en movimiento o lugares de medicin donde se requiere una medicin sin contacto debido a posibles contaminaciones u otras influencias negativas. 21. PIROMETROS DE RADIACION Pirmetros de radiacin Los pirmetros de radiacin se emplean para medir temperaturas mayores de 550C hasta un poco ms de 1600C captando toda o gran parte de la radiacin emitida pro el cuerpo a analizar. Este tipo de pirmetros se fundamenta en la ley de StefanBoltzmann, que dice que la intensidad de energa radiante emitida por la superficie de un cuerpo negro aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo, es decir, W = KT4, donde W (potencia emitida)= Flujo radiante por unidad de rea. K =Constante de Stefan Boltzman (cuyo valor es 5.67 108 W / m2 K4). T =Temperatura en Kelvin 22. CALIBRACIN DE INSTRUMENTOS DE TEMPERATURA Para la calibracin de instrumentos de temperatura se emplean baos de temperatura (calibradores de bloque metlico, de bao de arena y de bao de lquido), hornos y comprobadores potenciomtricos. 23. CALIBRADOR DE BLOQUE METLICO El calibrador de bloque metlico consiste en un bloque metlico calentado por resistencias con un controlador de temperatura de precisin ( 2C) adecuado para aplicaciones de alta temperatura (-25 a 1200C). El control de temperatura se realiza con aire comprimido, lo que permite reducir la temperatura desde 1200 C a la ambiente en unos 10-15 minutos. En el calibrador hay orificios de insercin para introducir un termopar patrn y la sonda de temperatura a comprobar. Pueden programarse las temperaturas y la pendiente de subida o bajada y comunicarse a un ordenador. 24. Calibrador de bao de arena El calibrador de bao de arena consiste en un depsito de arena muy fina que contiene tubos de insercin para la sonda de resistencia o el termopar patrn y para las sondas de temperatura a comprobar. La arena caliente es mantenida en suspensin por medio de una corriente de aire, asegurando as la distribucin uniforme de temperaturas a lo largo de los tubos de insercin. 25. Calibrador de bao de lquido El calibrador de bao de lquido, consiste en un tanque de acero inoxidable lleno de lquido, con un agitador incorporado, un termmetro patrn sumergido y un controlador de temperatura que acta sobre un juego de resistencias calefactoras y sobre un refrigerador mecnico dotado de una bobina de refrigeracin. En algunos modelos no existe el refrigerador. El agitador mueve totalmente el lquido, disminuye los gradientes de temperatura en el seno del lquido y facilita una transferencia rpida de calor; el termmetro patrn es de tipo laboratorio, con una gran precisin; el controlador de temperatura puede ser todo-nada, proporcional o proporcional ms integral. 26. Fluidos empleados para los baos 27. Hornos de temperatura Los hornos de temperatura son hornos de mufla calentados por resistencias elctricas y con tomas adecuadas para introducir los elementos primarios (termopar ... ) del instrumento a comprobar. Si bien estos hornos son de temperatura controlada disponiendo de indicador-controlador, un termopar de precisin y de un juego de resistencias de calentamiento, una calibracin muy precisa se conseguir disponiendo en el interior del horno crisoles con sales especficas que funden a temperaturas determinadas. 28. Conversin de Temperaturas Cuando se le pide un cambio de conversin de temperatura de C a F Multiplica por 9, divide entre 5, despus suma 32 si por el contrario se le pide llevar de F a C Resta 32, despus multiplica por 5, despus divide entre 9 29. Conversin de temperaturas: Grados Celsius o centgrados (C) a grados Farenheit (F) F = 9 / 5 x C + 32Grados Farenheit (F) a grados Celsius o centgrados (C) C = 5 / 9 ( F 32 )Grados Celsius o centgrados (C) a grados Kelvin (K) K = C + 273,16Grados Kelvin (K) a grados Celsius o centgrados (C) C = K 273,16 30. Ejemplo 1 Convierte 26 Celsius a Fahrenheit Primero: 26 9/5 = 234/5 = 46.8 Despus: 46.8 + 32 = 78.8 F Ejemplo 2 Convierte 98.6 Fahrenheit (temperatura corporal normal!) a Celsius Primero: 98.6 - 32 = 66.6 Despus: 66.6 5/9 = 333/9 = 37 C 31. REFLEXIN Si haces creer a la gente que estn pensando, te adorarn; pero si las haces pensar, te odiarn visceralmente. Azimuth