Un RTD-Pt100 es un sensor de temperatura que consiste en un alambre de platino cuya resistencia eléctrica aumenta de forma no lineal a medida que aumenta la temperatura, permitiendo medir la temperatura exacta mediante tablas. Existen tres modos de conexión para una Pt100 - dos hilos, tres hilos y cuatro hilos - con diferentes niveles de precisión. Las Pt100 tienen ventajas sobre las termocuplas para aplicaciones de bajas temperaturas, como una mayor precisión y la capacidad de detectar fallas.
descripcion de las termocuplas y su rango de accion, tabla de las termocuplas y su rango de funcionamiento, ecuaciones de interes para la seleccion de las termocuplas para porcesos industriales a grandes temperaturas y grandes diferencias de las mismas.
descripcion de las termocuplas y su rango de accion, tabla de las termocuplas y su rango de funcionamiento, ecuaciones de interes para la seleccion de las termocuplas para porcesos industriales a grandes temperaturas y grandes diferencias de las mismas.
La Termocupla es un transductor de temperatura compuesto por 2 metales distintos que se encuentran a distintas temperaturas, una de referencia y la otra desconocida.
Contiene una relacion de capitulos relacionados con los instrumentos de medición electrónica.Tipos y fundamentos de los equipos de medidas, medidores analógicos y digitales, el osciloscopio, la sondas,
Tipos de instrumentos de medición
Con el diseño de aparatos se pudieron establecer escalas para una valoración más precisa de la temperatura.
Estos instrumentos son de diversas formas y rangos de medición y están pensados para un gran numero de aplicaciones tanto domesticas como industriales.
Termómetros de vidrio o de liquido
Su operación esta basada en la expansión del liquido con el incremento de la temperatura. Con el incremento de la temperatura, el liquido y el vidrio del termómetro se expanden con diferente coeficiente de expansión, causando que el liquido avance por el tubo capilar. Los de mercurio: de -39 oC (punto de congelación) hasta 357 oC ( punto de ebullición). Alcohol coloreado: desde -112 oC (punto de c) hasta 78 oC (punto de Ebu) es portátil, pero poco preciso.
Termómetros de resistencia
Depende dela variación de la resistencia a la temperatura de una espiral de alambre de platino reacciona despacio a los cambios de temperatura, debido a su gran capacidad térmica y baja conductividad, por lo que se emplea sobre todo para medir temperaturas fijas. Se usa para medir temperaturas de 200 oC a las 3568 oC
Termómetros de gas
Son muy exactos, con un margen de aplicación muy amplio. Pero por su alto costo se utiliza mas comúnmente como instrumento normativo para la graduación de otros termómetros. Desde .27 oC hasta 1477 oC
Pirómetros
Se emplea para medir temperaturas muy elevadas. Se basa en el calor ola radiación visible emitida por objetos calientes y por su rayo infrarrojo lo logra hacer a distancia, es el único capas de medir temperaturas superiores a 1477 oC.
Par térmico o pila termoeléctrico
Consta de dos cables de metales diferentes unidos, que producen un voltaje que varía con la temperatura de la conexión. Se emplean diferentes pares de metales para las distintas gamas de temperatura, siendo muy amplio el margen de conjunto: desde -248 °C hasta 1477 °C. El par térmico es el termómetro más preciso en la gama de -631 °C a 1064 °C y, como es muy pequeño, puede responder rápidamente a los cambios de temperatura.
Clasificación de instrumentos de medición
Para la medición de temperatura se emplean los siguientes instrumentos:
termómetros de vidrio
termómetros bimetálicos
termómetros de elementos primarios de bulbo y capilar
termopares pirómetros de radiación .termómetros de resistencia termómetros ultrasónicos..termómetros de cristal de cuarzo.
Termómetro de vidrio: consta de un deposito de vidrio que contiene, por ejemplo, mercurio y que al calentarse se expande y sube en el tubo capilar. Los márgenes de trabajo de los fluidos empleados son:
Mercurio-35 hasta +280° C Mercurio (tubo capilar lleno de gas)-35 hasta +450° C Pentano -200 hasta + 20° C Alcohol -110 hasta + 50° C Tolueno-70 hasta +100° C
Termómetro Bimetálico: Se fundan en el distinto coeficiente de dilatación de dos metales diferentes, tales como el latón, el o acero y una aleación de ferro níquel o invar. Laminados conjuntamente.
Ejercicio 1: Dos protones en un núcleo atómico están típicamente separados
Por una distancia de 2x10-15 m. La fuerza de repulsión eléctrica entre los protones es enorme, pero la fuerza nuclear atractiva es aún más fuerte y mantiene el núcleo apartado de la ruptura. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos protones separados por 2.00x10-15 m?
Ejercicio 2: En una nube de tormenta puede haber cargas eléctricas de +40.0 C cerca de la parte superior y -40.0 C cerca de la parte inferior de la nube. Estas cargas están separados por 2.00 km. ¿Cuál es la fuerza eléctrica sobre la carga de la parte superior?
Ejercicio 3: Tres cargas puntuales están dispuestas como se muestra en la figura. Halle (a) la magnitud y (b) la dirección de la fuerza eléctrica sobre la partícula en el origen.
Ejercicio 4: En las esquinas de un triángulo equilátero hay tres partículas
cargadas, como se ve en la figura P23.15. Calcule la fuerza eléctrica total sobre la carga de valor 7.00 µC.
Ejercicio 5: Una superficie plana con área de 3.20 m2 se hace girar en un campo eléctrico uniforme de magnitud E= 6.20x105 N/C. Determine el flujo eléctrico a través de esta área (a) cuando el campo eléctrico es perpendicular a la superficie y (b) cuando el campo eléctrico es paralelo a la superficie.
Ejercicio 6: Considere una caja triangular cerrada en reposo dentro de un campo eléctrico horizontal con una magnitud E=7.80x104 N/C, como se muestra en la figura. Calcule el flujo eléctrico a través de (a) la superficie rectangular vertical, (b) la superficie inclinada, y (c) la superficie total de la caja.
Ejercicio 7: Una esfera hueca no conductora sin carga, con un radio de 10.0 cm, rodea una carga de 10.0 mC localizada en el origen de un sistema de coordenadas cartesianas. Una broca de radio 1.00 mm es alineada a lo largo del eje de las z y se hace una perforación en la esfera. Calcule el flujo eléctrico a través de la perforación.
Ejercicio 8: Las siguientes cargas están localizadas en el interior de un submarino: 5.00 mC, 29.00 mC, 27.0 mC y 284.0 mC.(a) Calcule el flujo eléctrico neto a través del casco del submarino.(b)¿El número de líneas de
Campo eléctrico que salen en comparación con las que entran es: ¿mayor, igual o menor que el número de las que entran?
Ejercicio 9: En la figura se muestran cuatro superficies cerradas,S1 a S4, así como las cargas 22Q, Q y 2Q (Las líneas de color son las intersecciones de las superficies con el plano de la página). Determine el flujo eléctrico a través de cada superficie.
Ejercicio 10: Un avión diseñado para dejar caer agua sobre incendios forestales vuela sobre una línea recta horizontal a 315 km/h a una altura de 80 m. Determine la distancia d a la que el piloto debe soltar el agua de manera que caiga sobre el incendio en B.
Es una clase de sensores moduladores. Son aquellos que varían una resistencia en función de la variable a medir.
Los sensores que se basan en la variación de la resistencia eléctrica de un dispositivo son seguramente los más abundantes. Esto se debe a que son muchas las magnitudes físicas que afectan al valor de la resistencia eléctrica de un material. Por lo tanto, ofrecen una solución válida para numerosos problemas de medida. En el caso de los resistores variables con la temperatura, ofrecen también un método de compensación térmica aplicable en los sistemas de medidas de otras magnitudes.
Las mediciones eléctricas son los métodos, dispositivos y cálculos usados para medir cantidades eléctricas. La medición de cantidades eléctricas puede hacerse al medir parámetros eléctricos de un sistema. Usando transductores, propiedades físicas como la temperatura, presión, flujo, fuerza, y muchas otras pueden convertirse en señales eléctricas, que pueden ser convenientemente registradas y medidas.
La Termocupla es un transductor de temperatura compuesto por 2 metales distintos que se encuentran a distintas temperaturas, una de referencia y la otra desconocida.
Contiene una relacion de capitulos relacionados con los instrumentos de medición electrónica.Tipos y fundamentos de los equipos de medidas, medidores analógicos y digitales, el osciloscopio, la sondas,
Tipos de instrumentos de medición
Con el diseño de aparatos se pudieron establecer escalas para una valoración más precisa de la temperatura.
Estos instrumentos son de diversas formas y rangos de medición y están pensados para un gran numero de aplicaciones tanto domesticas como industriales.
Termómetros de vidrio o de liquido
Su operación esta basada en la expansión del liquido con el incremento de la temperatura. Con el incremento de la temperatura, el liquido y el vidrio del termómetro se expanden con diferente coeficiente de expansión, causando que el liquido avance por el tubo capilar. Los de mercurio: de -39 oC (punto de congelación) hasta 357 oC ( punto de ebullición). Alcohol coloreado: desde -112 oC (punto de c) hasta 78 oC (punto de Ebu) es portátil, pero poco preciso.
Termómetros de resistencia
Depende dela variación de la resistencia a la temperatura de una espiral de alambre de platino reacciona despacio a los cambios de temperatura, debido a su gran capacidad térmica y baja conductividad, por lo que se emplea sobre todo para medir temperaturas fijas. Se usa para medir temperaturas de 200 oC a las 3568 oC
Termómetros de gas
Son muy exactos, con un margen de aplicación muy amplio. Pero por su alto costo se utiliza mas comúnmente como instrumento normativo para la graduación de otros termómetros. Desde .27 oC hasta 1477 oC
Pirómetros
Se emplea para medir temperaturas muy elevadas. Se basa en el calor ola radiación visible emitida por objetos calientes y por su rayo infrarrojo lo logra hacer a distancia, es el único capas de medir temperaturas superiores a 1477 oC.
Par térmico o pila termoeléctrico
Consta de dos cables de metales diferentes unidos, que producen un voltaje que varía con la temperatura de la conexión. Se emplean diferentes pares de metales para las distintas gamas de temperatura, siendo muy amplio el margen de conjunto: desde -248 °C hasta 1477 °C. El par térmico es el termómetro más preciso en la gama de -631 °C a 1064 °C y, como es muy pequeño, puede responder rápidamente a los cambios de temperatura.
Clasificación de instrumentos de medición
Para la medición de temperatura se emplean los siguientes instrumentos:
termómetros de vidrio
termómetros bimetálicos
termómetros de elementos primarios de bulbo y capilar
termopares pirómetros de radiación .termómetros de resistencia termómetros ultrasónicos..termómetros de cristal de cuarzo.
Termómetro de vidrio: consta de un deposito de vidrio que contiene, por ejemplo, mercurio y que al calentarse se expande y sube en el tubo capilar. Los márgenes de trabajo de los fluidos empleados son:
Mercurio-35 hasta +280° C Mercurio (tubo capilar lleno de gas)-35 hasta +450° C Pentano -200 hasta + 20° C Alcohol -110 hasta + 50° C Tolueno-70 hasta +100° C
Termómetro Bimetálico: Se fundan en el distinto coeficiente de dilatación de dos metales diferentes, tales como el latón, el o acero y una aleación de ferro níquel o invar. Laminados conjuntamente.
Ejercicio 1: Dos protones en un núcleo atómico están típicamente separados
Por una distancia de 2x10-15 m. La fuerza de repulsión eléctrica entre los protones es enorme, pero la fuerza nuclear atractiva es aún más fuerte y mantiene el núcleo apartado de la ruptura. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos protones separados por 2.00x10-15 m?
Ejercicio 2: En una nube de tormenta puede haber cargas eléctricas de +40.0 C cerca de la parte superior y -40.0 C cerca de la parte inferior de la nube. Estas cargas están separados por 2.00 km. ¿Cuál es la fuerza eléctrica sobre la carga de la parte superior?
Ejercicio 3: Tres cargas puntuales están dispuestas como se muestra en la figura. Halle (a) la magnitud y (b) la dirección de la fuerza eléctrica sobre la partícula en el origen.
Ejercicio 4: En las esquinas de un triángulo equilátero hay tres partículas
cargadas, como se ve en la figura P23.15. Calcule la fuerza eléctrica total sobre la carga de valor 7.00 µC.
Ejercicio 5: Una superficie plana con área de 3.20 m2 se hace girar en un campo eléctrico uniforme de magnitud E= 6.20x105 N/C. Determine el flujo eléctrico a través de esta área (a) cuando el campo eléctrico es perpendicular a la superficie y (b) cuando el campo eléctrico es paralelo a la superficie.
Ejercicio 6: Considere una caja triangular cerrada en reposo dentro de un campo eléctrico horizontal con una magnitud E=7.80x104 N/C, como se muestra en la figura. Calcule el flujo eléctrico a través de (a) la superficie rectangular vertical, (b) la superficie inclinada, y (c) la superficie total de la caja.
Ejercicio 7: Una esfera hueca no conductora sin carga, con un radio de 10.0 cm, rodea una carga de 10.0 mC localizada en el origen de un sistema de coordenadas cartesianas. Una broca de radio 1.00 mm es alineada a lo largo del eje de las z y se hace una perforación en la esfera. Calcule el flujo eléctrico a través de la perforación.
Ejercicio 8: Las siguientes cargas están localizadas en el interior de un submarino: 5.00 mC, 29.00 mC, 27.0 mC y 284.0 mC.(a) Calcule el flujo eléctrico neto a través del casco del submarino.(b)¿El número de líneas de
Campo eléctrico que salen en comparación con las que entran es: ¿mayor, igual o menor que el número de las que entran?
Ejercicio 9: En la figura se muestran cuatro superficies cerradas,S1 a S4, así como las cargas 22Q, Q y 2Q (Las líneas de color son las intersecciones de las superficies con el plano de la página). Determine el flujo eléctrico a través de cada superficie.
Ejercicio 10: Un avión diseñado para dejar caer agua sobre incendios forestales vuela sobre una línea recta horizontal a 315 km/h a una altura de 80 m. Determine la distancia d a la que el piloto debe soltar el agua de manera que caiga sobre el incendio en B.
Es una clase de sensores moduladores. Son aquellos que varían una resistencia en función de la variable a medir.
Los sensores que se basan en la variación de la resistencia eléctrica de un dispositivo son seguramente los más abundantes. Esto se debe a que son muchas las magnitudes físicas que afectan al valor de la resistencia eléctrica de un material. Por lo tanto, ofrecen una solución válida para numerosos problemas de medida. En el caso de los resistores variables con la temperatura, ofrecen también un método de compensación térmica aplicable en los sistemas de medidas de otras magnitudes.
Las mediciones eléctricas son los métodos, dispositivos y cálculos usados para medir cantidades eléctricas. La medición de cantidades eléctricas puede hacerse al medir parámetros eléctricos de un sistema. Usando transductores, propiedades físicas como la temperatura, presión, flujo, fuerza, y muchas otras pueden convertirse en señales eléctricas, que pueden ser convenientemente registradas y medidas.
Que es una termocupla o termopar
Como funcionan las termocuplas o termopar
Clases de termocuplas o termopares
Graficas de relación mili voltios
Calibración, Verificación y Medición Termocuplas o Termopares tipo K: http://adf.ly/1n5W2W
*Al ingresar al link en la parte SUPERIOR DERECHA, dar clic en SALTAR PUBLICIDAD.
1. POR: JAIRO HUMBERTO PUENTES
CASTILLO
INSTRUMENTACION INDUSTRIAL
VIII SEMESTRE
2. ¿QUE ES UN RTD-PT100?
• Un Pt100 es un sensor de temperatura.
Consiste en un alambre de platino que a 0
°C tiene 100 ohms y que al aumentar la
temperatura aumenta su resistencia
eléctrica.
• El incremento de la resistencia no es lineal
pero si creciente y característico del platino
de tal forma que mediante tablas es
posible encontrar la temperatura exacta a
la que corresponde.
3.
4. Un Pt100 es un tipo particular
de RTD (Dispositivo Termo
Resistivo)
Normalmente las Pt100
industriales se consiguen
encapsuladas en la
misma forma que las
termocuplas, es decir dentro de
un tubo de
acero inoxidable ú otro material
(vaina) , en un extremo está el
elemento sensible (alambre de
platino) y en el otro está el
terminal
eléctrico de los cables protegido
dentro de una caja redonda de
aluminio ( cabezal ).
5. CONEXIÓN DE LA PT-100
• Existen 3 modos de conexión para las
Pt100, cada uno de ellos requiere un
instrumento lector distinto.
• El objetivo es determinar exactamente
la resistencia eléctrica R(t) del elemento
sensor de platino sin que influya en la
lectura la resistencia de los cables Rc.
6. Los 3 tipos de modos son
:
• CON DOS HILOS:
El modo más sencillo de conexión (pero
menos recomendado) es con solo dos
cables. En este caso las resistencias de
los cables Rc1 y Rc2 que unen la Pt100 al
instrumento se suman generando un error
inevitable. El lector medirá el total
R(t)+Rc1+Rc2 en vez de R(t).
Lo único que se puede hacer es usar cable
lo más grueso posible para disminuir la
resistencia de Rc1 y Rc2 y así disminuir el
error en la lectura.
7. • CON 3 HILOS:
• El modo de conexión de 3 hilos es el más
común y resuelve bastante bien el problema
de error generado por los cables.
• El único requisito es que los tres cables
tengan la misma resistencia eléctrica pues el
sistema de medición se basa (casi siempre)
en el "puente de Wheatstone". Por supuesto el
lector de temperatura debe ser para este tipo
de conexión.
• En el caso particular de los instrumentos
ARIAN, se hace pasar una corriente conocida
a través de los cables azul y verde con lo cual
el instrumento mide 2Rc. Luego mide la
resistencia por los cables café y azul para
finalmente restarle 2Rc al valor medido y
obtener R(t).
8. CON 4 HILOS:
El método de 4 hilos es el más preciso de
todos, los 4 cables pueden ser distintos
(distinta resistencia) pero el instrumento lector
es más costoso. Por los cables 1 y 4 se hace
circular una corriente I conocida a través de
R(t) provocando una diferencia de potencial V
en los extremos de R(t). Los cables 2 y 4
están conectados a la entrada de un
voltímetro de alta impedancia luego por estos
cables no circula corriente y por lo tanto la
caída de potencial en los cables Rc2 y Rc3
será cero (dV =Ic *Rc =0* Rc=0) y el
voltímetro medirá exactamente el voltaje V en
los extremos del elemento R(t). Finalmente el
instrumento obtiene R(t) al dividir V medido
entre la corriente I conocida
9. VENTAJAS DE LOS RTD-
PT100
• los Pt100 siendo levemente más costosos y
mecánicamente no tan rígidos como las termocuplas, las
superan especialmente en aplicaciones de bajas
temperaturas. (-100 a 200 °).
• Los Pt100 pueden fácilmente entregar precisiones de una
décima de grado con la ventaja que la Pt100 no se
descompone gradualmente entregando lecturas erróneas,
si no que normalmente se abre, con lo cual el dispositivo
medidor detecta inmediatamente la falla del sensor y da
aviso. Este comportamiento es una gran ventaja en usos
como cámaras frigoríficas donde una desviación no
detectada de la temperatura podría producir algún daño
grave. Además la Pt100 puede ser colocada a cierta
distancia del medidor sin mayor problema (hasta unos 30
metros ) utilizando cable de cobre convencional para
hacer la extensión.