INTRUMENTACION

1. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
MEDICIÓN DE TEMPERATURAMEDICIÓN DE TEMPERATURA

2. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
DEFINICIÓN DE TEMPERATURADEFINICIÓN DE TEMPERATURA
Es un potencial térmico como el voltaje es un potencial
eléctrico.
También se define como el grado de calor o frío de un
cuerpo referido a una escala de temperatura. Se determina
comparativamente con la temperatura de los cuerpos y
condiciones que sirven de referencia, por ejemplo el punto
de congelación del agua.
Calor: Forma de energía que se transfiere por una
diferencia de temperaturas.

3. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
ESCALAS DE TEMPERATURAESCALAS DE TEMPERATURA

4. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
CONVERSIÓN DE UNIDADESCONVERSIÓN DE UNIDADES

5. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR -FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR -
ConducciónConducción

6. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR -FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR -
ConvecciónConvección

7. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR -FORMAS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR -
RadiaciónRadiación

8. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMÓMETROS DE VIDRIOTERMÓMETROS DE VIDRIO
)t.1(VotV β+=
Donde:
Vt
: Volumen de líquido a temperatura t
Vo
: Volumen de líquido a 0°C
β: Coeficiente dilatación del líquido
t: Temperatura del líquido en °C

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TIPOS DE LÍQUIDOS USADOSTIPOS DE LÍQUIDOS USADOS
Líquido termométrico Rango de temperatura
Mercurio - 35..... + 28 °C
Mercurio ( tubo capilar con gas) - 35..... +450°C
Pentano -200.....+ 20°C
Alcohol etílico -100.....+ 70°C
Alcohol Metilico - 80.....+ 60°C
Tolueno - 70.....+ 100°C
Acetona - 80.....+ 50°C
Toluol - 80.....+ 100°C
Mercurio Thalium - 50.....+ 100°C

10. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMÓMETROS DE VIDRIOTERMÓMETROS DE VIDRIO
Ventajas:
 Bajo costo
 Medición simple.
 Larga vida
 Preciso.
Limitaciones:
 No sirve para control automático .
 Medición local.
 Difícil de leer
 Frágil.
Características:
 Rango de medición –130 a 300°C (rango extendido
600°C).
 Exactitud: 1 a 2%

11. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMÓMETROS BIMETÁLICOSTERMÓMETROS BIMETÁLICOS

12. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMÓMETROS BIMETÁLICOSTERMÓMETROS BIMETÁLICOS

13. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
METAL ALTO COEFICIENTE METAL BAJO COEFICIENTE
Hierro Níquel
Latón Monel
Zinc Latón
Níquel Invar ( 64 % Fe, 36 % NI)
Acero Inox. Invar ( 64 % Fe, 36 % NI)
Níquel Hierro
TERMÓMETROS BIMETÁLICOSTERMÓMETROS BIMETÁLICOS

14. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMÓMETROS BIMETÁLICOSTERMÓMETROS BIMETÁLICOS
Ventajas:
 Más robustos que los termómetros de vidrio
 Lectura en cuadrante.
 Menor costo que el térmico o eléctrico Preciso.
Limitaciones:
 Menos preciso que el de vidrio.
 Se descalibran con manejo brusco
 Solo para uso como indicador.
Características:
 Rango de medición –60 a 420°C (rango extendido 530°C).
 Exactitud: 1 a 2%

15. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
BULBO - CAPILARBULBO - CAPILAR

16. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
CLASIFICACIÓN TERMÓMETROS BULBO - CAPILARCLASIFICACIÓN TERMÓMETROS BULBO - CAPILAR
CLASE FLUIDO RELLENO CARACTERISTICAS FLUIDOS USADO
I Liquido diferente al mercurio Sin compensación
IA Liquido diferente al mercurio Contenedor y capilar
compensados
Alcohol y éter en
forma liquida.
IB Liquido diferente al mercurio Contenedor compensado
IIA Vapor Temp. Bulbo > Temp.
Ambiente.
IIB Vapor Temp. Bulbo < Temp.
Ambiente.
IIC Vapor Temp. Bulbo <> Temp
ambiente
IID Vapor Liquido no volátil en la
transmisión Temp. Bulbo
<> Temp ambiente.
Cloruro de metilo,
éter, Benzeno,
Tolueno, Butano,
Propano, Hexano en
forma de vapor.
IIIA Gas Contenedor y capilar
compensados
IIIB Gas Contenedor compensado
Helio, Nitrógeno,
Anhídrido Carbónico
en forma de gas.
VA Mercurio Contenedor y capilar
compensados
VB Mercurio Contenedor compensado
Mercurio.

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BULBO - CAPILARBULBO - CAPILAR
Ventajas:
 Simples.
 No requieren energía auxiliar
 Buen tiempo de respuesta.
 Costo relativamente bajo.
Limitaciones:
 Mayor tamaño de bulbo que los eléctricos.
 Distancia limitada entre bulbo e indicador
Características:
 Rango de medición –180 a 420°C (rango extendido
530°C).
 Exactitud: 1 a 2%

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TERMOCUPLASTERMOCUPLAS

19. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMOCUPLASTERMOCUPLAS
1. Termocupla o unión caliente.
2. Puntos de medición.
3. Cables de compensación.
4. Puntos de referencia.
5. Cables de conexión.
6. Instrumento de medición.
7. Resistencia de balance.

20. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TIPOS DE TERMOCUPLASTIPOS DE TERMOCUPLAS

21. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TIPOS DE TERMOCUPLASTIPOS DE TERMOCUPLAS

22. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TIPOS DE TERMOCUPLASTIPOS DE TERMOCUPLAS

23. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005

24. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005

25. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMOCUPLASTERMOCUPLAS
Ventajas:
 Simple.
 Robusta.
 Menor costo comparadas con los RTDs.
 Gran variedad
 Amplios rangos de temperatura
Limitaciones:
 No lineal.
 Bajo salida de milivoltios
 Requiere referencia
 Menos estable
Características:
 Rango de medición –200 a 1600°C
 Exactitud: +/- 4°C

26. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMÓMETROS DE RESISTENCIA (RTD)TERMÓMETROS DE RESISTENCIA (RTD)

27. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
RTDs 2 y 3 hilosRTDs 2 y 3 hilos
138,5Ω
@100°C
2 Ω
2 Ω
142,5Ω
≈ 110°C
2 Ω
- 4 Ω

28. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
CURVAS DE RTDsCURVAS DE RTDs

29. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
CLASES DE PRECISIÓNCLASES DE PRECISIÓN

30. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
METAL SIMBOLO RESISTIVIDAD
Oro Au 13.00
Plata Ag 8.8
Cobre Cu 9.26
Platino Pt 59.00
Tungsteno W 30.00
Níquel Ni 36.00
METAL INTERVALO UTIL COSTO RESISTENCIA A 0°C PRECISION
Platino -200 a 950 ° C Alto 25,100,500.1000 0.01 %
Níquel -150 a 300 ° C Medio 100 0.50 %
Cobre -200 a 120 ° C Bajo 10 0.10%
TIPOS DE RTDsTIPOS DE RTDs

31. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
Ventajas:
 Buena estabilidad y repetibilidad.
 Muy buena precisión.
 Más lineal que la termocupla..
Limitaciones:
 Costosa
 Menos robusta que las termocuplas en ambientes de altas
temperaturas y vibración.
 Pequeño cambio de resistencia.
 Presenta errores por autocalentamiento.
 Rango de temperatura limitado.
Características:
 Rango de medición –200 a 850°C
 Exactitud: +/- 0.5°C
TERMÓMETROS DE RESISTENCIA (RTD)TERMÓMETROS DE RESISTENCIA (RTD)

32. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
TERMISTORESTERMISTORES
Ventajas:
 Alta salida de resistencia..
 Respuesta rápida..
 Medición en 2 hilos..
Limitaciones:
 No- lineal.
 Rango limitado.
 Frágil.
Características:
 Rango de medición –80 a 150°C
Rt= Ro . exp ( )1 - 1
T To
B
Donde:
Rtt
: Resistencia a temperatura del proceso
Ro: Resistencia a temp. de referencia (25°C)
B: Constante. Depende del proceso de fabricación
T: Temperatura del proceso
To: Temperatura de referencia (25°C)

33. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
CIRCUITOS INTEGRADOSCIRCUITOS INTEGRADOS
Ventajas:
 Salida lineal a la temperatura absoluta.
 Bajo costo.
 Alta sensibilidad.
Limitaciones:
 Temperatura < 200 ° C.
 Respuesta lenta.
 Uso limitado en la industria.
Salida
1µA/ °K
+
10kΩ
Salida
+
10mV/°K

34. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
CURVAS TÍPICAS SENSORES DE TEMPERATURACURVAS TÍPICAS SENSORES DE TEMPERATURA
ELÉCTRICOSELÉCTRICOS

35. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
PIRÓMETROS DE RADIACIÓNPIRÓMETROS DE RADIACIÓN

36. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
PIRÓMETROS DE RADIACIÓNPIRÓMETROS DE RADIACIÓN

37. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
EMISIVIDADEMISIVIDAD

38. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
APLICACIÓN PIRÓMETROS RADIACIÓNAPLICACIÓN PIRÓMETROS RADIACIÓN

39. Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005Jaime J. Rodríguez – Módulo Instrumentación Industrial CUC 2005
PIRÓMETROS DE RADIACIÓNPIRÓMETROS DE RADIACIÓN
Ventajas:
 No hay contacto físico.
 Rango amplio.
 Respuesta rápida.
 Medición áreas pequeñas o promedio áreas grandes.
 Medición altas temperaturas < 3000 °C.
Limitaciones:
 Temperatura < 200 ° C
 Escala no lineal.
 Puede afectarse la medición por las características del
medio.
 Costo elevado.