Química

Medida de temperatura

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Termopares

Ya en 1821 Seebeck reconoció que una corriente fluye en un circuito conductor que consta de dos materiales conductores diferentes si los dos puntos de conexión se llevan a temperaturas diferentes.

Este efecto Seebeck, que lleva el nombre del descubridor, se puede utilizar para medir la temperatura. El flujo de corriente resultante es generado por una fuerza electromotriz (voltaje térmico), que depende del material conductor respectivo y la diferencia de temperatura. El efecto Seebeck se basa en el hecho de que el número de electrones libres en un metal depende del tipo de metal y de su temperatura. Si ahora junta dos metales diferentes, surge una diferencia de potencial en el rango de mV en el punto de contacto debido a la diferente cantidad de electrones. Si ahora cambia la temperatura en un punto de contacto, la diferencia de potencial cambia proporcionalmente. Por tanto, se puede realizar una medición de temperatura en comparación con un punto de contacto con una temperatura constante.

El proceso inverso al efecto Seebeck se denomina efecto Peltier. Si envía una corriente a través de un punto de contacto de dos metales diferentes en una dirección u otra, puede generar calor y frío en los puntos de conexión.

Los dos alambres de metal que forman el termopar se denominan termopar. Existen varias normas (DIN 43710, IEC 65 B.8) para estos diversos emparejamientos, cada una relacionada con ciertos materiales y especificando los valores básicos correspondientes y las desviaciones permitidas. La siguiente tabla muestra algunas combinaciones de materiales y áreas de aplicación para termopares:

Tab.1
Materiales y áreas de aplicación
Maridaje de materialesRango de aplicación (° C)
Constantan de cobre (Cu-CuNi)-200 hasta +500
Constantan de hierro (Fe-CuNi)-200 hasta +700
Níquel-cromo-níquel (NiCr-Ni)0 hasta +1000
Platino rodio-platino (PtRh-Pt)0 hasta +1300

La tensión térmica resultante se mide en función de la temperatura, por lo que un punto de contacto del termopar se mantiene a temperatura constante (Tv = Temperatura de comparación) y el otro punto de contacto se utiliza para medir (Tmetro = Medida de temperatura).

Los termopares se pueden utilizar para una variedad de medidas de temperatura. La sensibilidad de un termopar se puede aumentar en termopilas. Por tanto, los termopares se utilizan tanto en termometría de contacto como en termometría de radiación.


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