Módulos control de temperatura

Escáner y Revisión de Fallas

ObjetivosDURANTE ESTE CAPITULO VEREMOS Y PROFUNDIZAREMOS EN

• PRINCIPIO FUNCIONAMIENTO ESCÁNER

• FUNCIONAMIENTO PIRÓMETRO

• MEDICIÓN DE TERMOCUPLAS

• CABLES COMPENSADOS

• IDENTIFICACIÓN TERMOCUPLAS

Que es un escáner de temperatura?

Un escáner de temperatura es un dispositivo que me permite realizar lectura de varias termocuplas en este caso de 24, del cual se puede configurar la clase de termocupla sea tipo J ó K con el fin de supervisar, revisar y tomar decisiones en cuanto a datos. Poseen un sistema de comunicaciones de RS-485 y rango de alarmas configurables.

Tomada de http://www.fwmurphy.com/products/sensors/tdxm

Como funciona el pirómetro?

Existen cuatro tipos: los ópticos, los de resistencia, los termoeléctricos y los de radiación.

La radiación infrarroja es una parte de la luz solar y puede descomponerse reflejándose a través de un prisma. Esta radiación posee energía. A principios del siglo XX, los científicos Planck, Stefan, Boltz- mann, Wien y Kirchhoff definían las actividades del espectro electromagnético y establecían equiparaciones para describir la energía infrarroja.Esto hace posible definir la energía en relación con curvas de emisión de un cuerpo negro. Los objetos con una temperatura por encima del punto cero absoluto irradian energía. La cantidad de energía crece de manera proporcional a la cuarta potencia de la temperatura. El Pirómetro de infrarrojos: captan la radiación infrarroja, filtrada por una lente, mediante un sensor fotorresistivo, dando lugar a una corriente eléctrica a partir de la cual un circuito electrónico calcula la temperatura. Pueden medir desde temperaturas inferiores a 0 °C hasta valores superiores a 2.000 °C. Por la tanto un pirometro es un dispositivo que me permite medir la temperatura de alguna sustancia sin tener contacto directamente con ella.

Medición de termocuplas?Compensación de cero: El principal inconveniente de las termocuplas es su necesidad de "compensación de cero". Esto se debe a que en algún punto, habrá que empalmar los cables de la termocupla con un conductor normal de cobre. En ese punto se producirán dos nuevas termocuplas con el cobre como metal para ambas, generando cada una un voltaje proporcional a la temperatura de ambiente ( Ta ) en el punto del empalme. Antiguamente se solucionaba este problema colocando los empalmes

en un baño de hielo a cero grados para que generen cero voltaje (Ta = 0 y luego V(Ta) = 0 ).

Actualmente todos los instrumentos modernos miden la temperatura

en ese punto (mediante un sensor de temperatura adicional ) y la

suman para crear la compensación y obtener así la temperatura real.

El punto de empalme (llamado "unión ó juntura de referencia") es

siempre en el conector a la entrada del instrumento pues ahí está el

sensor de temperatura. De modo que es necesario llegar con el cable

de la termocupla hasta el mismo instrumento.

Medición de termocuplas?Para verificar el funcionamiento de un instrumentos: Para verificar que un instrumento de termocupla funciona correctamente, es conveniente hacer un corto ó puente en la entrada de modo que V = 0, entonces el instrumento deberá marcar la temperatura de ambiente Ta que hay en el conector trasero donde se hizo el puente principal.

Como medir la temperatura con un multímetro : Para verificar el rango de una termocupla nos podemos referir a la tabla de relación de Temperatura y milivoltios tomamos el multímetro en el caso que no tengamos bloque seco se mide el valor del voltaje se compara con la tabla y a esa temperatura abra que sumar el valor de la temperatura ambiente que corresponde a las puntas del multímetro para realizar la compensación de cero.

Ejemplo: Para una termocupla tipo K medimos un voltaje 0.960mv que correspondería a 25°C aprox. le sumamos la temperatura ambiente de las puntas del multímetro deberíamos tener una temperatura de 50°C.

En el caso del bloque seco que poseemos el cual es el ITC 155A seteamos la temperatura que deseamos medir y lo relacionamos según la tabla lo cual es mucho mas confiable y me da un margen de error mas bajo en relación a la medición que realizamos con la temperatura ambiente.

Tabla parcial de termocupla tipo k

Cables compensadosCuando el instrumento está muy retirado del lugar de medición, no siempre es posible llegar con el mismo cable de la termocupla al instrumento. Esto ocurre especialmente cuando se están usando termocuplas R, S ó B hechas con aleación de platino de muy alto precio. La solución de este problema es usar los llamados "cables compensados" para hacer la extensión del cable. Estos exhiben el mismo coeficiente de Seebeck de la termocupla (pero hechos de otro material de menor precio ) y por lo tanto no generan termocuplas parásitas en el empalme.

Cables compensados Los cables compensados tienen una polaridad de conexión (+) y (-) que al conectarse

con la termocupla se debe respetar. Un error típico, es conectar al revés el cable en la termocupla y en el instrumento, de esta forma se genera un error en la lectura del orden de la temperatura de ambiente en el empalme. En el caso particular de las lanzas usadas en la fundición de aceros, la termocupla se conecta en la punta con un cable compensado forrado en asbesto, que va por dentro de la lanza hasta el lado del mango. Ahí se empalma con otro cable compensado con revestimiento de goma más flexible que llega hasta la entrada del instrumento. Es importantísimo que estos dos cables compensados sean para el

tipo de termocupla que se está usando y además estén conectados con la polaridad correcta ( + ) con ( + ) y ( - ) con ( - ). De otra forma será imposible obtener una medición sin error. Siempre se debe consultar al proveedor ó fabricante del cable compensado por los colores que identifican los cables (+) y (-), pues las normas de estos colores varían con el tipo de termocupla y país de procedencia del cable.

Problemas de conexión.

Son la causa de la mayoría de errores de medición.

Se debe utilizar el tipo correcto del cable de extensión.

Cualquiera que sea el conector empleado debe estar hecho del material termopar correcto y su polaridad debe de ser la adecuada.

Si se utilizan caja de borneras estas deben de ser compensadas según el tipo de la termocupla que se este utilizando en la aplicación.

Evitar anudar y utilizar conectores de ponchado.

Si hay bastante ruido preferiblemente utilizar cable que se encuentre entorchado para así igualar los ruidos en el conductor.

Identificación de termocuplas por colores

Identificación de termocuplas por colores

Identificación de termocuplas por colores

GRACIAS.