Medición de temperatura

REPÚBLICA BOLIVARINA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

PROF. MARIA EMILIA DA COSTA ROMERO

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MEDICIÓN DE TEMPERATURA

ILIANA GEDDE C.I.: 29.787.652

MARIANGEL POLANCO C.I.: 29.675.473

ANGIE ESPINOZA C.I.: 28.193.137

MARACAIBO, 04 DE JULIO DEL 2023.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN

DESARROLLO

La medida de la temperatura es una de las más comunes y de las más importantes que se efectúan en los procesos industriales. Esta es una técnica utilizada para determinar la cantidad de calor presente en un objeto o ambiente. Existen muchos tipos de instrumentos para medir la temperatura, tales como: termómetros de vidrio, termómetros bimetálicos, termómetros de resistencia, termopares, termómetros infrarrojos, termómetros digitales, termómetros de mercurio, entre otros.

1. Termómetros.

Un termómetro es un instrumento utilizado para medir la temperatura. Este funciona mediante la detección de cambios en las propiedades físicas de una sustancia, como el mercurio o el alcohol, que se expanden o contraen en respuesta a los cambios de temperatura. El termómetro se compone de un bulbo que contiene la sustancia y un tubo estrecho conectado al bulbo que muestra la lectura de la temperatura.

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1. Termómetro de vidrio.

Es un tipo de termómetro que utiliza un tubo de vidrio sellado que contiene mercurio o alcohol para medir la temperatura. El tubo de vidrio tiene un bulbo en un extremo que se llena con el líquido y un capilar estrecho que se extiende desde el bulbo hasta el otro extremo del tubo. La temperatura se mide por expansión o contracción del líquido en el bulbo, que se mueve a lo largo del capilar para mostrar la temperatura en una escala graduada.  

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1.  Termómetro Bimetálico.

Es un tipo de termómetro que utiliza dos metales diferentes unidos en una tira bimetálica para medir la temperatura. Los dos metales se seleccionan por sus diferentes coeficientes de expansión térmica, lo que significa que se expanden y se contraen a diferentes tasas cuando se calientan o se enfrían. Las láminas bimetálicas pueden ser rectas o curvas, formando espirales o hélices. Esta tira bimetálica se enrolla en forma de espiral y se fija a un indicador de temperatura, como una aguja o un dial. Cuando la temperatura aumenta, la tira se expande, haciendo que aguja o el dial se muevan en consecuencia.

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La relación entre el ángulo de torsión de la lámina bimetálica y la temperatura viene expresada por:

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Donde:

  = coeficiente de expansión térmica[pic 6]

  = longitud de la lámina bimetálica[pic 7]

  = espesor de la lámina bimetálica[pic 8]

La exactitud de este instrumento es de ± 1% y su campo de medida es de -200°C a 500°C. Este termómetro es admisible para servicio continuo de 0°C a 400°C.

1. Termómetro de bulbo y capilar.

Consiste, esencialmente, en un bulbo conectado por un capilar a una espiral. Cuando la temperatura del bulbo cambia, el gas o líquido en el bulbo se expande y la espiral tiende a desenrollarse, moviendo la aguja sobre la escala para indicar la elevación de temperatura en el bulbo.

Existen cuatro clases de este tipo de termómetros:

• Clase I: Termómetros actuados por líquido.

Estos termómetros tienen el sistema lleno de líquido y, como su dilatación es proporcional a la temperatura, la escala de medición resulta uniforme. La presión dentro del bulbo y el tubo capilar deben ser mayor que la presión de vapor del líquido para evitar la formación de burbujas de vapor. Se utiliza como líquido un hidrocarburo inerte, el xileno () y otros líquidos. El campo de medición de temperaturas varía entre -75°C y 300°C, dependiendo del líquido que se emplee.[pic 9]

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• Clase II: Termómetros actuados por vapor.

Se basan en el principio de presión de vapor. Contienen un líquido volátil cuya interfase se encuentra en el bulbo. Al subir la temperatura, aumenta la presión de vapor del líquido. La escala de medición no es uniforme, sino que las distancias entre divisiones van aumentando hacia la parte más alta de la escala, donde hay mayor sensibilidad. Dependiendo de la temperatura, los líquidos que se utilizan son: cloruro de metilo, anhídrido sulfuroso, butano, propano, hexano, éter metílico, cloruro de etilo, éter etílico, alcohol etílico y cloro-benceno. El campo de medición de temperaturas varía entre -40°C y 300°C, dependiendo del tipo de líquido que se emplee.

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• Clase III: Termómetros actuados por gas.

Al subir la temperatura, la presión de gas aumenta prácticamente de forma proporcional y, por lo tanto, estos termómetros tienen escalas lineales. Se utiliza como gas el nitrógeno, que es inerte y barato. A bajas temperaturas se emplea el helio. El campo de medición de temperaturas varía entre -80°C y 600°C.

• Clase IV: Termómetros actuados por mercurio.

Son similares a los termómetros actuados por líquido y se caracterizan por su rápida respuesta, exactitud y potencia de actuación. La presión interna del mercurio varía de 28 bar a bajas temperaturas hasta 80 bar a altas temperaturas, lo que elimina las diferencias entre el bulbo y el tubo de Bourdon. El campo de medición de temperatura varía entre -40°C y 650°C. Las escalas están normalizadas según la norma DIN 16.203:

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