INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL. TRABAJO COLABORATIVO 3

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL.

Tabla de contenido

Introducción: 2

Marco teórico. 3

Medición de temperatura. 3

Escalas de temperatura 3

Escala Celsius 3

Escala Fahrenheit 3

Termómetros 3

Termómetros de contacto 3

Termómetros de columna. 4

Termómetros a presión de gases 5

Termómetros a presión de vapor 7

Termómetros bimetálicos 7

Termómetros a termo resistencia 8

Termómetros a termopares 11

Termómetros sin contacto 12

Pirómetros de radiación 13

Pirómetros de absorción-emisión 13

Termómetros de radiación infrarroja. 14

Descripción de la práctica 14

Lista de materiales. 14

Inicio de la práctica. 14

Procedimiento 15

Cuestionario 17

Conclusiones: 18

Referencias: 18

Introducción:

Marco teórico.

Medición de temperatura.

La temperatura de un cuerpo produce diversas manifestaciones en él que guardan estrecha relación con el valor de esta. Determinando las magnitudes de estas manifestaciones con algún instrumento de medición podemos conocer de manera indirecta el valor de la temperatura del cuerpo. Este instrumento se llama termómetro.

Los termómetros deben estar en la zona de medición el tiempo necesario para que alcancen el valor de la temperatura a medir y su influencia en el medio debe ser lo suficientemente pequeña para que no cambien de manera notable esta temperatura.

Escalas de temperatura

La temperatura se mide en grados, y hay varias escalas, las dos más usadas son:

• Escala Celsius (o centígrada); utilizada en el Sistema Internacional de Unidades.

• Escala Fahrenheit; utilizada por el Sistema Inglés de Unidades.

Escala Celsius

Usa como temperatura cero grados de referencia aquella, a la que el agua pura pasa del estado líquido al sólido (congela), y temperatura 100 grados, a aquella en la que el agua pasa del estado líquido al gaseoso (evaporación), ambas en condiciones normales de presión (presión atmosférica estándar).

Escala Fahrenheit

Tiene como punto de referencia de cero grados a una temperatura que se registró en el invierno de 1709 en Dinamarca (donde vivía el científico Fahrenheit) año cuyo invierno fue muy duro, y la temperatura del cuerpo humano como grado 96.

Termómetros

En general los termómetros pueden clasificarse en dos grupos:

• Termómetros de contacto; que son aquellos cuyo elemento sensor está en contacto íntimo o colocado dentro del mismo ambiente que el cuerpo cuya temperatura se quiere conocer.

• Termómetros sin contacto; que funcionan midiendo algún parámetro a distancia del cuerpo.

Termómetros de contacto

Estos termómetros como lo indica su nombre, determinan la temperatura a medir teniendo contacto con el cuerpo, o colocados dentro del mismo ambiente donde está este. Lo común es que tengan un elemento sensor con alguna propiedad variable con la temperatura y que esta variación se refleje en una escala graduada directamente en las unidades correspondientes.

Aunque son muchos los elementos medibles que guardan relación con la temperatura, en la práctica los más utilizados son:

• Midiendo la altura de la columna de un líquido dentro de un tubo capilar (Termómetros de columna).

• Midiendo la presión de un gas confinado a un recipiente cerrado. (termómetros a presión de gases).

• Midiendo la presión de vapor de un líquido confinado a un recipiente cerrado (termómetros a presión de vapor de líquido).

• Midiendo la resistencia eléctrica de un conductor o semi-conductor (termómetros de termo resistencia).

• Utilizando la deformación de una lámina bimetálica (termómetros bimetálicos).

• Midiendo el voltaje generado por un termopar. (termómetros a termopares).

Termómetros de columna.

La gran mayoría de las sustancias se dilatan a dimensiones mayores cuando se calientan y se contraen a las dimensiones anteriores si se enfrían a la misma temperatura anterior, este efecto se utiliza para construir los termómetros de columna.

Estos termómetros constan de un tubo capilar (muy fino) de vidrio cerrado en un extremo, y con un bulbo lleno de líquido coloreado en el otro, al que se le ha practicado vacío. Este capilar se coloca fijo en un cuerpo que contiene una escala graduada en grados en la escala correspondiente. Cuando el líquido se calienta, se dilata, y sube por el capilar formando una columna, coloreada de mayor o menor altura de acuerdo al valor de la temperatura. En la figura 3.1 puede apreciarse uno de estos termómetros. El valor señalado en la escala por la propia columna corresponde a la temperatura a que está sometido el bulbo.

El punto de solidificación y ebullición del líquido utilizado debe estar alejado del rango de utilización del termómetro para evitar que estos estados, que lo hacen inoperante, se alcancen durante el trabajo del aparato. Es importante también que la dilatación del líquido en todo el rango de utilización sea exactamente proporcional a la temperatura para lograr una escala con las divisiones a la misma distancia.

Los

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