En esta serie de dos partes, conozca los siete factores a tener en cuenta cuando elija un termómetro industrial para los puntos de medición de su proceso.
La mayoría de los puntos de medición de un proceso se utilizan para controlar la temperatura. Hoy en día, estos puntos de medición tienden a estar equipados con instrumentos eléctricos de medición de temperatura como termorresistencias y termopares. Pero con todas las opciones y posibilidades que brinda el mercado, ¿qué instrumento es el más adecuado para cada tipo de medición?
No hay una respuesta única a esta pregunta. Prácticamente cada punto de medición tiene criterios únicos que deben tenerse en cuenta. Los siguientes son algunos de los factores decisivos:
1. Precisión de la medición eléctrica de la temperatura y temperatura de funcionamiento
Termorresistencias, también conocidos como detectores de temperatura de resistencia (RTD), proporcionan una gran precisión y una excelente estabilidad a largo plazo. El valor de tolerancia para los sensores de clase AA es de 0,10°C + 0,0017 | t |. Sin embargo, los rangos de medición permitidos para los sensores de resistencia, de acuerdo con la norma IEC 60751, generalmente excluyen el uso a temperaturas superiores a 600°C (1.112°F).
Aunque la estabilidad a largo plazo de los termopares (TP) es significativamente menor que la de los RTD, salvo algunas excepciones, los TP son capaces de registrar temperaturas de hasta 1.700 °C (3.092 °F).
2. Tamaño y resistencia a la vibración
Debido al tamaño y diseño de sus sensores, las termorresistencias tienen un diámetro mayor que los termopares. Los instrumentos WIKA, por ejemplo, tienen un tamaño mínimo de aproximadamente 2,0 mm (0,08″) los RTD y 0,5 mm (0,02″) los TP.
Debido a su diseño simple, los termopares no se ven afectados por las altas vibraciones. Las termorresistencias estándar pueden soportar una carga de 6 g en la punta de la sonda, o hasta 60 g si se incorporan diseños especiales.
3. Tiempo de respuesta
Detalle de un diagrama de tiempo de respuesta con tres umbrales: t50 (amarillo), t63 (verde) y t90 (verde).
El tiempo de respue sta térmica indica la rapidez con la que un instrumento ETM responde a un cambio de temperatura en el lado del proceso. El punto de referencia común del 90 % de tiempo, o t90, es el tiempo que tarda un termómetro en alcanzar el 90 % del valor estable tras un cambio repentino de temperatura.
Varios factores influyen en el tiempo de respuesta. Aparte del medio de proceso y de la velocidad del flujo, el factor más importante es la vaina. La elevada masa térmica de esta vaina prolonga notoriamente el tiempo que tarda el calor del medio en transferirse al sensor de temperatura. Sin embargo, los usuarios tienen opciones para reducir este tiempo de respuesta.
En caso de bajas velocidades de flujo, considere el uso de vainas con una punta cónica, escalonada o expuesta. Otra opción son los llamados sensores sensibles a la faz; éstos van integrados en la pared de la vaina y están separados del proceso por sólo un diafragma muy fino.
Mejorar el tiempo de respuesta en los procesos de alto flujo es bastante más complejo. Una opción es reducir la profundidad de inserción y, por lo tanto, también las fuerzas que actúan sobre la vaina. Sin embargo, si esto supone que la punta de la sonda ya no está lo suficientemente inmersa en el proceso, entonces los valores de las mediciones eléctricas de la temperatura no tienen validez alguna. Los usuarios pueden lograr una mayor estabilidad aumentando el diámetro del vástago. Aunque esto supondrá un mayor tiempo de respuesta.
Los golpes helicoidales en una vaina rompen los vórtices, haciéndolos demasiado débiles para causar fatiga mecánica.
Las vainas con un vástago helicoidal como la Diseño ScrutonWell® de WIKA representan un compromiso entre mayor fuerza y tiempos de respuesta más cortos. Las estrías en el vástago más largo sirven para romper los vórtices que provocan la vibración, reduciendo así la probabilidad de fallo de la vaina en medios de alta velocidad.
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«Instrumentos de medición eléctrica de la temperatura: Cómo elegir el correcto (Parte 2)»