MEDICIONES DE
TEMPERATURA
Rosas Gallardo Andrés Manuel
CONTENIDO
*INTRODUCCION
*CALOR Y RELACION CON TEMPERATURA
*ESCALAS DE TEMPERATURA
*INSTRUMENTOS DE MEDICION
*PIROMETRO DE RADIACION
*PIROMETROS OPTICOS DE DESAPARICION DE FILAMENTO
*PIROMETRO DE INFLARROJOS
*PIROMETRO FOTOELECTRICO
*PIROMETRO DE DOS COLORES
*PIROMETRO DE RADIACION TOTAL
INTRODUCCIÓN
• Temperatura
• La temperatura mide la energía cinética de las moléculas y
el estado térmico de un cuerpo. Esto es, mientras más caliente
este el cuerpo mayor será su agitación molecular, por el
contrario, cuanto más frio este el cuerpo menor es su estado
de agitación molecular.
• La temperatura es una de las medidas mas communes en la
industria . Las limitaciones del Sistema de medida quedan
definidos en cada tipo de aplicasion por la precision, la
velocidad de captacion, por la distancia entre el elemento de
medida y el aparato receprtor y por el tipo de instrumento
indicador.
CALOR
RELACIÓN TEMPERATURA Y CALOR
El calor se define como el movimiento o intercambio de energía entre cuerpos.
Existen 3 diferentes procesos de transferencia de calor que son:
Radicación: emisión de ondas electromagnéticas
Conducción: contacto sin transferencia de materia
Convección: transferencia de la propia materia portadora del calor
La relación que hay entre el calor y la temperatura se debe, que a nivel atómico las moléculas en cada objeto están
constantemente en movimiento y chocando entre sí, cada vez que chocan transfieren energía cinética.
Igual cuando 2 objetos están en contacto se va a transferir calor del sistema más cliente al más frio por medio de
choques moleculares. La energía térmica va a fluir en esa dirección hasta que los 2 objetos estén a la misma
temperatura, ósea en equilibrio térmico.
ESCALAS DE
TEMPERATURA
• Hay cuatro Escalas de temperatura
actualmente en uso:
• *escala Celsius
• *escala Kelvin
• *escala Fahrenheit
• *escalas Rankine
• Las escalas Celsius y Kelvin se usan en
el Sistema international de unidades
• Mientras Fahrenheit y Rankine se usan
en el sistema ingles
INSTRUMENTOS
DE MEDICIÓN DE
TEMPERATURA
• Los instrumentos de temperatura utilizan diversos fenomenos que son
finfluidos por la temperatura y entre los cuales figuran
• Variacciones en volumen o en estado de los cuerpos (solidos , liquidos o
gases)
• Variacion de Resistencia de un conductor (sondas de Resistencia)
• Variacion de Resistencia de un semiconductor (termistores)
• Fuerza electromotriz creada en la union de dos materiales distintos
• Intensidad de la radiacion total emitida por el cuerpo
• Otros fenomenos utilizados en laboratorio
PIROMETROS
• La palabra pirómetro se deriva de la palabra griega pyros,
que significa “fuego” y metron que significa “medida”. La teoría
de los pirómetros se basa en el hecho de que todos los
cuerpos arriba del cero absoluto de temperatura irradian
energía.
•
• La radiación es un modo de propagación de la energía a
través del vacío, de forma análoga a la luz. Cuando hablamos
de la radiación de los cuerpos nos referimos a la emisión
continua de energía desde la superficie de dichos cuerpos,
esta energía es radiante y es transportada por las ondas
electromagnéticas que viajan en el vacío a una velocidad de
3x10^8 m/s.
•
PIRÓMETRO DE RADIACIÓN
• Los pirometros de radiacion se emplean para medir temperaturas
menores a 50 grados bajo cero hasta mas de 1600 grados Celsius,
captando toda o gran parte de la adiacion emitida por el cuerpo a
analizar. Se usa para medir objetos o sustancias en movimineto o donde
se require una medicion sin contacto.
• este tipo de pirometro se dundan en la ley de Stefan-Boltzmann, que
dice que la intensidad de energia radiante emitida por la superficie d un
cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la
temperature absolutta (Kelvin) del cuerpo.
• W=KxT4
• W= intensidad de energia radiante
• K= constante
• T= temperatura absoluta del cuerpo
PIROMETROS OPTICOS DE
DESAPARICION DE FILAMENTO
• Un perímetro de desaparición de filamento es un instrumento
de medida de la temperatura en el que la intensidad de energía
radiante llega desde una fuente incandescente y se compara con
la intensidad de un filamento calibrado, cuando fuente y filamento
son visualizados a través de un filtro rojo.
• Cuando las intensidades de la fuente y el filamento son iguales,
la imagen del filamento desaparece al estar superpuesta a la
imagen de la fuente. El método es limitado a temperaturas que
producen incandescencia visible , es decir mayores a 750 grados
Celsius.
• Los pirometros opticos manuales se basan en la desaparicion
del filamento de una lampara al compararlo visualmente con la
imagen del objeto enfocado. Pueden ser de 2 tipos: a) de corriente
variable en la lampara y b) de corriente constante en la lampara
con variacion del Brillo de la imagen de la fuente
PIRÓMETRO
INFRARROJO
El pirómetro de infrarrojos capta la
radiación espectral del infrarrojo, invisible
al ojo humano, y puede medir
temperaturas menores a 700 grados
Celsius, supliendo al pirometro optico que
solo puede trabajar eficasmente a
temperaturas superiors a 700 grados
Celsius, donde la radiacion visible emitida
es significativa.
Filtro de radiacion de 8um hasta 14up
para valores menores a 538 grados
Celsius
Filtro de radiacion de 2.2up hasta 3.8up
para valores menores a 820 grados
Celsius
PIRÓMETRO
FOTOELÉCTRICO
• El pirómetro fotoeléctrico, al tener un detector fotoeléctrico es
mucho más rápido que los sensores térmicos, pero debe
mantenerse refrigerado a muy baja temperatura mediante
nitrógeno líquido para reducir el nivel de ruido eléctrico. La señal
de salida depende de la temperatura instantánea del volumen del
detector. Por lo que evita los retardos inherentes al aumento de la
temperatura de la masa del detector que existen en los potros
modelos de pirómetros. El detector genera una tensión
proporcional al cubo de la temperatura
PIRÓMETRO DE DOS
COLORES
• El pirometro de relación o de dos colores se basa en que la relación
entre las radiaciones emitidas, en dos bandas estrechas del espectro, es
función de la temperatura y de la relación entre emisividades del cuerpo
correspondientes a las dos bandas
• En comparación a un pirómetro de 1 solo color consiste en que en dos
pirómetros de un color en su mismo paquete . Utiliza 2 detectores,
operando en dos longitudes de onda separadas, pero ambos mirando
hacia el mismo obejtivo caliente.
PIRÓMETRO DE
RADIACIÓN TOTAL
• Capta una banda de radiación y está
formado por una lente de pírex, sílice o
fluoruro de calcio que concentra la
radiación del objeto caliente en una
termopila formada por varios
termopares de Pt-Pt/Rh de pequeñas
dimensiones y montados en serie. La
radiación está enfocada, incidiendo
directamente en las uniones calientes
de los termopares.
• Su reducida masa, les hace muy
sensibles a pequeñas variaciones de la
energía radiante y además muy
resistentes a vibraciones o choques.
PREGUNTAS
• *Menciona al menos 3 tipos de pirómetros
• *Cual es la relacion que hay entre calor y temperatura
• *instrumento que mide la intensidad de radiacion electromagnetica y traduce en temperatura
• * ¿cual es el pirometro mas eficas que existe?
*¿cual es el rango que hay de medida en el pirometro de radiacion?
REFERENCIAS
Admin. (2022). Pirómetro de radiación. Industrias GSL.
https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/pirometro-de-radiacion
¿Cómo funcionan los pirómetros de relación? | Fluke Process Instruments. (s. f.). Fluke Process
Instruments. https://www.flukeprocessinstruments.com/es/servicio-y-soporte/centro-de-
conocimiento/tecnolog%C3%ADa-infrarroja/%C2%BFc%C3%B3mo-funcionan-los-pir%C3%B3metros
Pirometros 2 | Facultad-ingenieria. (s. f.). facultad-ingenieria.
https://instrumentacionuc.wixsite.com/facultad-ingenieria/copia-de-pirometros

presentacionmediciones.pptx

  • 1.
  • 2.
    CONTENIDO *INTRODUCCION *CALOR Y RELACIONCON TEMPERATURA *ESCALAS DE TEMPERATURA *INSTRUMENTOS DE MEDICION *PIROMETRO DE RADIACION *PIROMETROS OPTICOS DE DESAPARICION DE FILAMENTO *PIROMETRO DE INFLARROJOS *PIROMETRO FOTOELECTRICO *PIROMETRO DE DOS COLORES *PIROMETRO DE RADIACION TOTAL
  • 3.
    INTRODUCCIÓN • Temperatura • Latemperatura mide la energía cinética de las moléculas y el estado térmico de un cuerpo. Esto es, mientras más caliente este el cuerpo mayor será su agitación molecular, por el contrario, cuanto más frio este el cuerpo menor es su estado de agitación molecular. • La temperatura es una de las medidas mas communes en la industria . Las limitaciones del Sistema de medida quedan definidos en cada tipo de aplicasion por la precision, la velocidad de captacion, por la distancia entre el elemento de medida y el aparato receprtor y por el tipo de instrumento indicador.
  • 4.
    CALOR RELACIÓN TEMPERATURA YCALOR El calor se define como el movimiento o intercambio de energía entre cuerpos. Existen 3 diferentes procesos de transferencia de calor que son: Radicación: emisión de ondas electromagnéticas Conducción: contacto sin transferencia de materia Convección: transferencia de la propia materia portadora del calor La relación que hay entre el calor y la temperatura se debe, que a nivel atómico las moléculas en cada objeto están constantemente en movimiento y chocando entre sí, cada vez que chocan transfieren energía cinética. Igual cuando 2 objetos están en contacto se va a transferir calor del sistema más cliente al más frio por medio de choques moleculares. La energía térmica va a fluir en esa dirección hasta que los 2 objetos estén a la misma temperatura, ósea en equilibrio térmico.
  • 5.
    ESCALAS DE TEMPERATURA • Haycuatro Escalas de temperatura actualmente en uso: • *escala Celsius • *escala Kelvin • *escala Fahrenheit • *escalas Rankine • Las escalas Celsius y Kelvin se usan en el Sistema international de unidades • Mientras Fahrenheit y Rankine se usan en el sistema ingles
  • 6.
    INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA •Los instrumentos de temperatura utilizan diversos fenomenos que son finfluidos por la temperatura y entre los cuales figuran • Variacciones en volumen o en estado de los cuerpos (solidos , liquidos o gases) • Variacion de Resistencia de un conductor (sondas de Resistencia) • Variacion de Resistencia de un semiconductor (termistores) • Fuerza electromotriz creada en la union de dos materiales distintos • Intensidad de la radiacion total emitida por el cuerpo • Otros fenomenos utilizados en laboratorio
  • 7.
    PIROMETROS • La palabrapirómetro se deriva de la palabra griega pyros, que significa “fuego” y metron que significa “medida”. La teoría de los pirómetros se basa en el hecho de que todos los cuerpos arriba del cero absoluto de temperatura irradian energía. • • La radiación es un modo de propagación de la energía a través del vacío, de forma análoga a la luz. Cuando hablamos de la radiación de los cuerpos nos referimos a la emisión continua de energía desde la superficie de dichos cuerpos, esta energía es radiante y es transportada por las ondas electromagnéticas que viajan en el vacío a una velocidad de 3x10^8 m/s. •
  • 9.
    PIRÓMETRO DE RADIACIÓN •Los pirometros de radiacion se emplean para medir temperaturas menores a 50 grados bajo cero hasta mas de 1600 grados Celsius, captando toda o gran parte de la adiacion emitida por el cuerpo a analizar. Se usa para medir objetos o sustancias en movimineto o donde se require una medicion sin contacto. • este tipo de pirometro se dundan en la ley de Stefan-Boltzmann, que dice que la intensidad de energia radiante emitida por la superficie d un cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperature absolutta (Kelvin) del cuerpo. • W=KxT4 • W= intensidad de energia radiante • K= constante • T= temperatura absoluta del cuerpo
  • 10.
    PIROMETROS OPTICOS DE DESAPARICIONDE FILAMENTO • Un perímetro de desaparición de filamento es un instrumento de medida de la temperatura en el que la intensidad de energía radiante llega desde una fuente incandescente y se compara con la intensidad de un filamento calibrado, cuando fuente y filamento son visualizados a través de un filtro rojo. • Cuando las intensidades de la fuente y el filamento son iguales, la imagen del filamento desaparece al estar superpuesta a la imagen de la fuente. El método es limitado a temperaturas que producen incandescencia visible , es decir mayores a 750 grados Celsius. • Los pirometros opticos manuales se basan en la desaparicion del filamento de una lampara al compararlo visualmente con la imagen del objeto enfocado. Pueden ser de 2 tipos: a) de corriente variable en la lampara y b) de corriente constante en la lampara con variacion del Brillo de la imagen de la fuente
  • 12.
    PIRÓMETRO INFRARROJO El pirómetro deinfrarrojos capta la radiación espectral del infrarrojo, invisible al ojo humano, y puede medir temperaturas menores a 700 grados Celsius, supliendo al pirometro optico que solo puede trabajar eficasmente a temperaturas superiors a 700 grados Celsius, donde la radiacion visible emitida es significativa. Filtro de radiacion de 8um hasta 14up para valores menores a 538 grados Celsius Filtro de radiacion de 2.2up hasta 3.8up para valores menores a 820 grados Celsius
  • 14.
    PIRÓMETRO FOTOELÉCTRICO • El pirómetrofotoeléctrico, al tener un detector fotoeléctrico es mucho más rápido que los sensores térmicos, pero debe mantenerse refrigerado a muy baja temperatura mediante nitrógeno líquido para reducir el nivel de ruido eléctrico. La señal de salida depende de la temperatura instantánea del volumen del detector. Por lo que evita los retardos inherentes al aumento de la temperatura de la masa del detector que existen en los potros modelos de pirómetros. El detector genera una tensión proporcional al cubo de la temperatura
  • 16.
    PIRÓMETRO DE DOS COLORES •El pirometro de relación o de dos colores se basa en que la relación entre las radiaciones emitidas, en dos bandas estrechas del espectro, es función de la temperatura y de la relación entre emisividades del cuerpo correspondientes a las dos bandas • En comparación a un pirómetro de 1 solo color consiste en que en dos pirómetros de un color en su mismo paquete . Utiliza 2 detectores, operando en dos longitudes de onda separadas, pero ambos mirando hacia el mismo obejtivo caliente.
  • 18.
    PIRÓMETRO DE RADIACIÓN TOTAL •Capta una banda de radiación y está formado por una lente de pírex, sílice o fluoruro de calcio que concentra la radiación del objeto caliente en una termopila formada por varios termopares de Pt-Pt/Rh de pequeñas dimensiones y montados en serie. La radiación está enfocada, incidiendo directamente en las uniones calientes de los termopares. • Su reducida masa, les hace muy sensibles a pequeñas variaciones de la energía radiante y además muy resistentes a vibraciones o choques.
  • 20.
    PREGUNTAS • *Menciona almenos 3 tipos de pirómetros • *Cual es la relacion que hay entre calor y temperatura • *instrumento que mide la intensidad de radiacion electromagnetica y traduce en temperatura • * ¿cual es el pirometro mas eficas que existe? *¿cual es el rango que hay de medida en el pirometro de radiacion?
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    REFERENCIAS Admin. (2022). Pirómetrode radiación. Industrias GSL. https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/pirometro-de-radiacion ¿Cómo funcionan los pirómetros de relación? | Fluke Process Instruments. (s. f.). Fluke Process Instruments. https://www.flukeprocessinstruments.com/es/servicio-y-soporte/centro-de- conocimiento/tecnolog%C3%ADa-infrarroja/%C2%BFc%C3%B3mo-funcionan-los-pir%C3%B3metros Pirometros 2 | Facultad-ingenieria. (s. f.). facultad-ingenieria. https://instrumentacionuc.wixsite.com/facultad-ingenieria/copia-de-pirometros