Termómetro de Resistencia y Pirómetro Termoeléctrico: Funcionamiento y Aplicaciones

Termómetro de resistencia

€
· Gómez López Fernando Sinuhe
.
López Muñoz Alexis
Metrología

¿QUÉ ES UN TERMOMETRO DE RESISTENCIA?

Los termometros de resistencia tambien conocidos como RTD (RTD -
Resistance Temperature Detector) por su nombre en inglés
.

Principio de funcionamiento:

Los RTD funcionan con base en el principio de que la resistencia eléctrica de un
metal varía con la temperatura. A medida que la temperatura sube, la resistencia
del material también lo hace (en la mayoría de los metales).
ZERO FRTER

Materiales comunes:

• Platino (Pt) + el más preciso y estable.
• Níquel (Ni)

Cobre (Cu)
OPEn
96.9
CAL
4
P TOO
FAST

TIPOS DE TERMOMETROS DE RESISTENCIA

Tipos de termómetros de resistencia:

1. RTD de alambre enrollado (Wire-wound)

• El alambre metálico (por ejemplo, platino) se enrolla sobre un soporte cerámico o
  de vidrio.

o
Alta precisión.
Puede ser frágil.

1. RTD de película delgada (Thin-film)

Se deposita una delgada capa de platino sobre un sustrato plano.
Más compactos y robustos.
o Menor rango de temperatura que los wire-wound.
ETE

1. RTD encapsulado o industrial

• Incluyen una protección mecánica (vaina) para ambientes industriales agresivos.

O
Pueden tener configuraciones de 2, 3 o 4 hilos para compensar errores por
resistencia del cable.

TABLA COMPARATIVA DE TERMOMETROS

Característica
Termómetro de Resistencia (RTD) Expansión de Líquido
Presión de Gas/Vapor
Principio
Variación de resistencia
Dilatación de líquido
Aumento de presión
Precisión
Alta (±0.1°℃ o mejor)
Media
Media
Rango de temperatura
-200 a 850 °℃ (según modelo)
-70 a 330 ℃ aprox.
-200 a 600 °℃ (según gas)
Requiere energía eléctrica
Sí
No
No
Tiempo de respuesta
Rápido
Lento
Medio
Aplicación típica
Control industrial, laboratorios
Hogar, laboratorio básico
Industria pesada
Robustez
Media a alta
Baja a media
Alta

¿QUÉ ES UN PIRÓMETRO TERMOELÉCTRICO?

El pirómetro
termoeléctrico
es un
dispositivo
utilizado
para
medir
temperaturas altas sin contacto físico,
utilizando la energía radiante emitida por
un objeto. Está basado en la detección de
la radiación térmica y su conversión a
una
señal
eléctrica
mediante un
termopar.
Pirómetro
Rango
ingeniería
Temperatura de
mecaper objeto a medir
La enciclopedia de la ingeniería

FUNDAMENTO FISICO Y TERMODINAMICO

Efecto Seebeck

El efecto Seebeck se refiere a un fenómeno
termoeléctrico en el que la diferencia de
voltaje entre dos materiales es causada por la
diferencia de temperatura entre dos
conductores eléctricos o semiconductores
diferentes.

Ley de Stefan-Boltzmann

La magnitud de la radiación emitida
por un objeto es directamente
proporcional a la cuarta potencia de su
temperatura superficial
E = o. T4

Radiación Térmica

• Según la ley de Planck, todo cuerpo
  por encima de 0 K emite radiación
  electromagnética.
• La intensidad y longitud de onda
  dependen de su temperatura.

Ley de Wien

Relación entre temperatura y longitud
de onda máxima emitida.
b
T
=
2.898×10-3
Amax
=

TIPOS DE PIRÓMETROS

Tipo
Sensor
Rango típico de Temp.
Comentario
Pirómetro óptico
Ojo humano/lente
700 - 4000 °℃
Comparación visual
con filamento
incandescente.
Pirómetro infrarrojo
Termopila/IR
-50 a 3000 °℃
Basado en IR, muy común.
Pirómetro termoeléctrico
Termopar
500 - 1800 ℃
Emite señal termoeléctrica.
Alta robustez.

APLICACIONES

• Hornos metalúrgicos y de tratamiento térmico.
• Industrias automotrices y aeroespaciales: monitoreo de frenos, turbinas, motores.

Procesos químicos con reactores de alta temperatura.
Ensayos de materiales y estudios térmicos no destructivos.
O

ENFOQUE METROLÓGICO

✅
Exactitud y Precision: dependen de la correcta calibración del termopar y de factores
como la emisión del cuerpo y distancia de medición.
Calibración: se realiza en laboratorios certificados y es mediante la comparación de las
lecturas del pirómetro contra un patrón primario en distintas temperaturas.
N Trazabilidad
Toda medición de temperatura debe estar vinculada a patrones internacionales trazables.
Incertidumbre de Medición
Se analiza considerando:
· Emisividad del objeto
· Condiciones ambientales (polvo, vapor, etc.)
· Distancia y ángulo de medición
· Resolución del instrumento
· Historial de calibración
PCE
683g
POL-AN

CONCLUSIONES

Termómetro de resistencia

El termómetro de
resistencia mide la
temperatura mediante
la variación de la
resistencia eléctrica de
un material,
generalmente platino,
ofreciendo alta
precisión y estabilidad.

Pirómetro

El pirómetro
termoeléctrico es una
herramienta crítica en
procesos industriales
donde se requiere
medición de
temperatura sin
contacto.
lu
GRACIAS !!
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