Práctica #1 instrumentos de medición de temperatura PDF

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UNIVERSIDAD AUTONÓMA DE NUEVO LEON

FACULTAD DE INGIENERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

Lab. De Transferencia d dee Calor Hora: N3

Grupo: 408

ING: Carlos Caballero Perez Practica #1: Instrumentos de medicion de temperatura

Alumno: Saldaña Arreaga Edgar Alexis 1858949 Carrera: IME Semestre: Agosto 2021 - Diciembre 2021

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Práctica #1: Instrumentos de Medición de Temperatura

 OBJETIVO Conocer acerca de los diferentes tipos de medidores de temperatura; así como su funcionamiento.  INTRODUCCION Del estudio de la termodinámica sabemos que el calor es la energía en tránsito que tiene lugar como resultado de las interacciones entre un sistema y sus alrededores, debido a una diferencia de temperatura. También sabemos que la termodinámica clásica trata con sistemas en equilibrio, de modo que puede predecir la cantidad de energía requerida para que un sistema dado cambie de un estado de equilibrio a otro, pero no puede predecir qué tan rápido tendrá lugar dicho cambio, puesto que el sistema no está en equilibrio durante el proceso. Es en ese punto donde la ciencia de la transferencia de calor juega un rol complementario de la termodinámica dándonos información acerca de la naturaleza de las interacciones entre sistema y medio y de la velocidad con la que dichas interacciones se producen. La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente a la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico.  MARCO TEORICO Termopar El termopar es un dispositivo formado por la unión de dos metales distintos que produce un diferencial de potencial (voltaje) por efecto Seebeck, que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado “punto caliente” o unión caliente o de medida y el otro denominado “punto frío” o unión fría o de referencia. En instrumentación industrial, los termopares son ampliamente usados como sensores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a un grado centígrado son difíciles de obtener. Tipos de Termopares Los termopares están disponibles en diferentes modalidades, como sondas. Estas últimas son ideales para varias aplicaciones de medición, por ejemplo, en la investigación médica, sensores de temperatura para los alimentos, en la industria y en otras ramas de la ciencia. A la hora de seleccionarlos se debe tener en consideración el tipo de conector, el aislamiento y

6 su construcción; ya que todos estos factores tienen un efecto en el rango de temperatura a medir, precisión y fiabilidad en las lecturas. x

Tipo K (Cromo (Ni-Cr) Chromel / Aluminio (aleación de Ni -Al) Alumel ) Tienen un rango de temperatura de -200 ºC a +1372ºC y una sensibilidad de 41 P V/ºC aprox. Tiene una amplia variedad de aplicaciones, bajo costo y una buena resistencia a la oxidación

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Tipo E (Cromo / Constantán (aleación de Cu-Ni)) Tienen una sensibilidad de 68 P V/ºC, no son magnéticos y gracias a su sensibilidad son ideales para el uso en bajas temperaturas, en el ámbito criogénico.

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Tipo J (Hierro/Constantán) Tienen un rango de -40ºC a +750ºC y una sensibilidad de 52 P V/ºC, es afectado por la corrosión.

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Tipo N (Nicrosil (Ni-Cr-Si / Nisil (Ni-Si)): Tiene una amplia resistencia a la oxidación de las altas temperaturas y es muy estable.

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Tipo B (Platino (Pt)-Rodio (Rh)): Son adecuados para la medición de altas temperaturas superiores a 1800ºC. Los tipo B presentan el mismo resultado a 0ºC y 42ºC debido a su curva de temperatura/voltaje, limitando así su uso a temperaturas por encima de 50ºC.

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Tipo R (Platino (Pt)-Rodio (Rh)): Adecuados para la medición de temperaturas de hasta 1300ºC. Su baja sensibilidad y su elevado precio quitan su atractivo.

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Tipo S(Platino / Rodio): Ideales para las mediciones de altas temperaturas de hasta 1300ºC, pero su baja sensibilidad y su elevado precio lo convierten en un instrumento de adecuado para uso general.

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Figura 1. A la izquierda termómetro digital con termopar tipo K, a la derecha “Potenciómetro” equipo utilizado en la medición de temperaturas con diferentes tipos de termopares. Pirómetro Es un dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella, son capaces de medir temperaturas superiores a 600ºC y su rango de medición se encuentra entre -50ºC a +4000ºC Principio Básico Cualquier objeto con una temperatura superior a 0ºK emite radiación térmica. Esta radiación será capturada y evaluada por el pirómetro. Cuando el objeto de medida tiene una temperatura inferior al pirómetro, es negativo el flujo de radiación. Uno de los pirómetros más comunes es el pirómetro de absorción-emisión, que se utiliza para determinar la temperatura de gases a partir de la medición de la radiación emitida por una fuente de referencia calibrada, antes y después de que esta radiación haya pasado a través del gas y haya sido parcialmente absorbida por este.  MATERIAL Y EQUIPO o Termopar(es) tipo k o Calibrador de termopares (o termómetro digital)  DESARROLLO Realice una investigación acerca de los diferentes medidores de temperatura que existen....