SENSORES INDUSTRIALES DE TEMPERATURA

I. OBJETIVOS:

Identificar el principio de funcionamiento y características constructivas de un termopar. Identificar el principio de funcionamiento y características constructivas de un RTD. Implementar sistemas de medición de temperatura utilizando transmisores de corriente

diseñados para amplificar señales de termopar (T/C) y/o RTD. Calibrar transmisores de corirnt6r para termopares y/o RTDs. Interpretar tablas de referencia de termopares en general.

II. MATERIAL Y EQUIPO: Cámaras térmicas. RTD PT _100. Termopar tipo “N” y tipo “K”. Transmisor de temperatura para RTD PT- 100. Transmisor de temperatura para T/C tipo “K”. Calibrador MetraHit 18C. Multimetro MetraHit 14S.

III. PROCEDIMIENTO:1. CARACTERISTICAS DEL ELEMENTO TERMOPAR TIPO N y TIPO K.

La siguiente experiencia de laboratorio consiste de Construir una curva de la característica temperatura_ FEM de la unión caliente un elemento termopar. Esta tarea es simple, sin embargo las mediciones se ve3n afectadas por el potencial aportado por las uniones frías de cada uno de los conductores del termopar con las puntas de prueba del instrumento de medición (voltímetro).

Considerando que las uniones frías no se someten a calentamiento y que permanecen a temperatura ambiente a lo largo de toda la experiencia, al disponer de valores nominales de laboratorio para los termopares citados, es posible determinar el potencial de error aportado por las uniones frías. Para ello es necesario trazar ambas curvas, la nominal y la experimental, tal como se muestra figura 1, de donde por simple inspección hallaremos el potencial de error en cuestión.

FEM

TEMPERATURAFigura 1

VALORES NOMINALES

Valores experimentales

Error

Proceda de la siguiente manera para el caso del termopar tipo N y tipo K:

a. Registre en la siguiente tabla los potenciales obtenidos en los extremos del termopar, para un rango de temperatura entre 25°C Y 60°C.( procure registrar 10 valores diferentes ).

b. Grafique los puntos registrados experimentalmente con color azul o verde y los valores nominales esperados con color rojo.

c. Compare las graficas y determine el potencial aportado por las uniones frías.

GRAFICAS TERMOPAR TIPO “N” _ Error Estimado=_____

NOTA: no es necesario

Completar todas casillas.

GRAFICAS TERMOPAR TIPO “K” _ Error Estimado=_____

NOTA: no es necesario

T(°C) DDP DDP (Nom)

T(°C) DDP DDP (Nom)

Completar todas casillas.

2. CARACTERISTICA RESISTENCIA VS. TEMPERATURA DE UN RTD pt- 100

a. Registre en la siguiente tabla los valores óhmicos de la resistencia obtenidos en los extremos del RTD pt-100, para un rango de temperatura entre 25°Cy 60°C (procure registrar 10 valores diferentes). Consigne simultáneamente los valores nominales esperados.

b. Grafique los puntos registrados experimentalmente con color azul o verde y los valores nominales esperados con color rojo.

c. Compare las graficas y determine el error aportado por la resistencia del cable y/o los contactos defectuosos del ohmímetro.

130.3 133.3 136.1 138.3 140.3 141.7 142.8 144.10

20

40

60

80

100

120

140

160graficas RTD

pt100,

graficas RTD pt100

TEM

PERA

TURA

3. CALIBRACION DE UN TRANSMISOR DE TEMPERATURA PARA TERMOPAR TIPO K

a. Determine el rango de operación del transmisor de temperatura

SALIDA T(°C) T(°F)

4mA20mA

T(°C) R(ohm)

R(ohm Nom)

140° 144.1130° 142.8120 141.7110 140.3100 138.390 136.180 133.270 130.3

b. Conecte El Calibrador multifunción 725 de la forma mostrada .la salida de voltaje simulara la termocupla y se cerrara el lazo para la medición de corriente.

c. Encender el calibrador y seleccionar el botón mA Loop hasta que aparezca measure Loop .

d. Presionar Meas/source para indicar el modo de fuente.e. Presionar el botón TC hasta que el tipo K sea displayado .seleccionar la escala de la

temperatura f. Con las flechas colocar a cero grados y visualizar el valor de corriente este debe

indicar 4mA si no es así utilizar el potenciómetro del span para regular este valor.g. Luego con las flechas colocar hasta la temperatura máxima indicada en el

transmisor y verificar que en corriente se indique 20mA si no es así utilizar el potenciómetro hasta visualizar este valor .

h. Regresar al valor mínimo de 0 grados y volver a verificar y corregir.de igual manera hasta la temperatura máxima. este proceso se repite hasta lograr la correcta calibración.

4. CALIBRACION DE UN TRANSMISOR DE TEMPERATURA PARA RTDpt-100

a. Determine el rango de operación del transmisor de temperatura

SALIDA T(°C) T(°F)

4mA20mA

b. Conecte el calibrador multifunción 725 de la forma mostrada. La salida de voltaje simulara la RTD y se cerrara el lazo para la medición de corriente.

c. Encender el calibrador y seleccionar el botón mA Loop .d. Presionar el botón RTD hasta que el tipo sea displayado. Seleccionar la escala de

temperatura e. Con las flechas colocar a cero grados y visualizar el valor de corriente este debe

indicar 4mA si no es así utilizar el potenciómetro del span para regular este valor.f. Luego con las flechas colocar hasta la temperatura máxima indicada en el transmisor

y verificar que en corriente se indique 20mA si no es así utilizar el potenciómetro hasta visualizar este valor.

g. Regresar al valor mínimo de 0 grados y volver a para verificar y corregir .de igual manera hasta la temperatura máxima. este proceso se repite hasta lograr la correcta calibración.

IV. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

PT100 que basa de funcionamiento en la variación de resistencia a cambio de temperatura de medio. consiste en un arrollamiento muy fino de platino y protegido por revestimiento cerámico.

Esta material a cero grados tiene una resistencia d 100 ohmnios al aumentar La temperatura aumenta la resistencia de 140 ºC a 144.1 ohmnios

Su respuesta no es lineal pero si creciente y característico del platino

Termopar censor de temperatura que consiste en dos conductores metálico a diferentes, unido de un punto extremo denominando junta caliente suministrado una tensión eléctrica que depende directamente de la temperatura .

Los sensores de temperatura RTD y termopar tienen la misma función ,la diferencia que en RTD su resistencia sube cuando aumenta la temperatura en cuando al termopar a mas temperatura aumenta su voltaje.