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NSTRUMENTACION ONTROL

UNIDAD12 Y TEMPERATURA MEDICION DE TEMPERATURA -t

MD M Squared LTD. PO Box 2342 Gaithersburg, 20879 USAProduccin de Corporation original NUSTraining

y control Fundamentos nstrumentacin de 12 UNIDAD

DE Y TEMPERATURAMEDICION TEMPERATURAI

DEL CUADEFI\O ESTUDNNTE

Pertenece ai

Instructor:Fecha:

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v/ ^\Derecbos Reservados por M2LID. y NUS Training Corroration l,a copia, Se prohibe duplicacin s tsmieifn de esta publicacin en pate o en su totalidad sin obtener autorizacin escrita d M2 LTD. y NUS Training Corporaon. Impreso en la Empresa Editorial Universidad Nacional de Colomt'ia Abril 1990

I

FUNDAMENTOS DE INSTRUMENTACION Y CONTROL-UNID AD 12

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA - IINDICESeccinl.

Trulo Prlogo. Principiosde la medicin de temperatura... Escalasen uso para medir la temperaturaConversinde la temperanua una escalaa otra.. de Calor..... Transferenciatrmica. Repaso segmento..... del Termmetros de lquido. Patesde un termmetrode lquido.. Principios de funcionamiento Fluidos empleados los termmetrosde lquido en Pozostrmicos. Repaso segmento...... del Sistemsrellenosde lqdo. ....., . Partes un sistema relleno. de Principios de funcionamientode un sistemarelleno de lquido. Empleo de sistemas rellenosparamedidasa distanciade temperanra... Repaso segmento..... del rellenosde gas. Sistemas Ley de Boyle. Ley de Boyle y medicin de temperaua... Principio de funcionamientode un sistemarclleno de gas. Sistemas rellenosde vapor. paralos sistemas rellenos.. Dispositivoscompensatorios Repaso segmento..... del

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3. 3.1 3.2 3.3

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4.2 4.3 4.4 4.5

TEMPERATARA Y MEDICION

5. 5.1 5.2 5.3

5-1 5-2 5-3 5-6 5-7y Inspecciones ntina" ajuste reemplazo los termmetros................. de de Controlde laprecisinde un tennmetro irnprecisas tcnnmetros lfquido Causas las medidas de de de imprecisas sistcmas Causas lasmedidas de dc rellenos.... imprccisas termmetros Causas lasmedidas de de bimeIicos.................. que pozos y Remocin rcemplazo termmetros emplean de trmicos.......... Repaso segmento........... ............. del Gosario. 6-1 6-1 6-7 6-9 6-10 G12 6- 13 G- 1lil

6. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

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TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA . I

LISTA DE ILUSTRACIONESFigura Ttulo Pgina

1-1.

r-2.t-3. t-4. 1 -5 . 2 - t.aa

Escalaspara medir la temperaturaEscalasFahrenheity Celsiuso cengrada. Transferencia trmicapor conduccin.. Transferencia trmicapor conveccin. ... Transferenciatrmica por radiacin Partesde un termmeto de lqdo. Termmetros de lquido. Alcances de temperaturade los lquidos empleadosen temmetrosde lquido Mercurio al formar un meniscoconvexo... Alcohol al formar un menico cncavo.... Termmetro de inmersin parcial. Termmetro de lquido insertadoen pozo trmico. Sistemarelleno de lquido. Registro de temperanra. . . Elementossensores presinen sistemas de rellenos. Tubo Bourdonal responder cambiosde temperatuzt..j. . ..... los . Sistemarelleno de lquido con intemrptor de control de temperatura Sistemarelleno con transmisorneumtico Ilustracinde la Ley de Boyle.. Ejemplode la Lry de Boyle.. Tanquelleno de gas... rellenode gas.. Sistema Sistemarelleno de vapor. Alambre de invar dentrode un tubo capilar de un sistemarelleno de mercurio Bandabimetlicaunida a un rubo Boudon de un sistemarelleno.

L-4 1-5 1-8 1-9

2-2 2-3 2-42-5 2-6

2-3. 2-4. 2-5. 2-6. 2-7.

2-7 2-8 3-2J-J

3-r.3-2. 3 -3 . 3-4. 3-5. 3-6. 4-t. 4-2. 4-3. 4-4. 4-5. 4-6. 4-7.

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TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA - I

5 -1 . 5-2.

s - 3.pLIcAR coMo sE TRAI\SMITE EL cALoR

. .

La temperatura es el grado de fro o calor de una sustancia, segn se mide en una escala definida. Muchas vecesel calor o ffo relativo de una sustanciase detemrina por el tacto; se siente caliente lo que est ms caliente que la temperaturade la piel y fro lo que est a una temperatura ms baja. Sin embargo, no es el tacto lo suficientemente exacto para ser un mtodo eficaz y confiable de medir la temperatura. Paa esto se necesitaninstnmentoscon escalasexactas. Los termmetrosson instrumentoscomunmente utilizados para medi e indicar la temperatura.

l- 3

TEMPERATARA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento1: Principios de la medicin de temperatura

1.1 Escalas en uso para medir la temperatura [-os termmetrospuedenindicar Ia temperatura una o varias de las cuatro escalas en siguientes: Fahrenheit,Celsius o cendgrado,Rankine y Kelvin. La Figura 1-1 comparalas cuatro escalas.

212'

100'

323'

Ebulllcln del agua

273'

Gongelacln del agua

Cero absoluto

Ra n kln e

Fahrenhelt

Cels lu s

K e lv ln

Flgura 1-1. Escalaspara medlr la temperatura

Las escalas de temperauraestn vididas en unidades llamadas grados ("). Aunque generlmenteestasdisiones ocupanespacios igualesen las escalas, como aparece la en tal Figura l-2, no todos los grados representanla misma cantidad de cambio en la temperatura. Para entenderpor qu los grados tienen diferentesvalores segrinlas escalasconsiderelos puntos de ebullicin y congelacindel aguaen la escalaFahrenheity en la escalaCelsiuso cendgrada. En la escalaFahenheitel punto de congelacines 32" F y el de eh'tllicin2l2 F; existen 180 divisionesiguales,o grados,entre estosdos puntos de la escalaI ahrenheit. Sin embargo, la escalaCelsiusel punto de congelacin 0' C y el de ebullicin 100' C; en esta en es escala hay 100 divisiones iguales, o grados,entre esos dos puntos de la escalaCelsius o centgrada. No impona cul escalase utilice, el cambio en la temperatura aguadesdeeI del punto de congelacinal punto de ebullicin siemprces el mismo. , L-4

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATT]RA Segmento 1: Princpios de la medcin de temperatura

Escala Fahren h e lt

Flgura 1-2. Escalas Fahrenhelty Celslus o centlgrada Las escalasRankine y Kelvin empleanel cero absolutocomo su punto cero de referencia,es decir, como la temperaturamnima de la escala. El cero absolutoes el punto en donde se asumeque cesatodo movimiento molecular- a una temperanra de aproximadamente -460'F, -273"C. Las divisionesde la escalaRankineson las mismasque las de la escala Fahrenheit. La relacin entreestasdos escalas expresa con la formula: 'R = "F + 460. Las divisiones se de la escalaKelvin son las mismasque las de la escalaCelsiuso cengrada,de tal rnantera que 'K='C+2 7 3 .

1.2 Conversin de la temperatura de una escala a otra Parapoder compararlas medidasde escalas distintasse tiene que hacerla conversinde una escalaa otra. La frmula para hacerla conversinde la escalaCelsiusa la Fahrenheites la siguiente: 'p = (1,8x ' C) + 3 2

1-5

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TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento 7: Principios de la medcin de temperatura

y Estafrmula sederivaal utza comoreferencia puntosde congelacin ebullicindel los y agua. Como hay 180 gradosentreel puntode congelacin el de ebullicindel aguaen la escala Fahrenheit 100grados la escala y Celsius, relacinde grados la Fahenheit Celsius en a es 180:100. En otraspalabras, hay 1,8vecesmsgradosentrelos puntosde congelacin y que en la escala (180/100= 1,8). Luego,como la ebullicinen la escalaFahrenheit Celsius temperarura congelacindel aguaes 32 gradosms en la escalaFahrenheit que en la de Celsius,sedebesurur 32 a (L,8 x 'C) paraque igualenanbos ladosde la ecuacin.Como ejemplode la utilizacinde estafrmula,seconerte20' C a grados Falrenheit: ' p =(1 ,8 x'C )+3 2 'F = (1,8x2O)+ 32 ' F =3 6 =3 2 ' F =6 8 Por consiguiente, C sonigualesa 68'F. 20' La frmulaparaconvertirgradosFahrenhcit Celsiuses: a 'F -3 2 'C= 1 ,8 Una temperatura 392' F setransforma gradosCelsiusas: de en

'F -32'C= 1 ,8 392 -32 'C= 1 ,8 360 'C =

1.,8 'C = 200 que392'Fsoniguales Detal manera a200'C.

1-6

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento 7: Principios de Ia medcin de temperatura

1.3

Calor

Para enender plenamente lo que es temperatura, tiene que hacerse una distincin enue temperatura y calor, porque aunque a veces se intercambian los trminos calor y temperatura, no significan lo mismo. Calor es la energa trmica de una sustancia. El aumento o prdida de calor cs lo que hace aumentar o disminuir la temperatura y como no es lo mismo que tempcratura"no se mide en grados. I-as dos unidadesque se usan frecuentementepara medir el calor son la Unidad Trmica Britnica (BTII) y la calora Una BTU es la cantidad de calor necesaiapara elevar la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheit. Una calora es la cantidad de calor necesariapara elevar la temperatura de un gramo de agua en un gado Celsius.

1.4 Transferencia trmica Una parte importante de la medicin de tempcratul la constinrye la transfercncia trmica, o ransmisin, la cual es necesariaal funcionamiento de un tcrmmetro y ocurrc entre y dentro de una o ms de las siguientestres formas: por conduccin, conveccin o radiacin. Todos los tres mtodosde transfercnciatrmica se presentan los procesosde una planu industrial. La en conduccin es la transferenciade calor de una parte de un cuerpo a otra o a otro cuerpo por el contactodirecto enre los cuerpos.

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TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento 1: Principios de la medicin de temperatura

Cuando el calor se transfiere por conduccin (Figrua 1-3), la energa trmica se transmite de una molcula a otra, cuando hay contacto entre las dos molculas. Por ejemplo, cuando se centa el extremo de una varilla de metal, el calor pasa de una molcula a otr4 hastaque se calienta el otro exremo de la varilla.

Dlreccln de la dlfusln

Flgura 1-3. Transferenclatrmtca por cbnducctn

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TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento 1: Principios de la medicin de temperatura

t: I I

La transferenciatrmica por conveccin conlleva el movimiento molecular de mesasde lquidos (lquidos o gases) en lugar del movimiento de molculas en los cuerpos. Un ejemplo de transferencia trmica por conveccin (Figura 1-4) es un sistema de calefaccin de aire a presin, en el que el aire calentadocircula por los ductos del ediflrcio y calienta a su paso el aire en los varios cuartos.

Alre callente

cuartosRegreso !e

u mln ls t ro

Flgura 1-4. Transferenclatrmlca por conveccln

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TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento 7: Principios de la medicin de temperatura

Al contrario de lo que sucedeen la conduccino en la conveccin,la transferencia trmica por radiacin no necesitani un cuerpo o ni una masa lquida para transmitir el calor porque el calor se puededifundir porradiacin a travsde espaciosvacos. Como aparcceen la Figura 1-5, el sol calientala tierr por radiacin, a travsde casi 150 milloncs de kilmetros de espacio.

Flgura 1-5. Transferenclatrmlca por radlacln

l- 10

TEMPERATARA Y MEDICION DE TEMPERATAM, Segmento7: Prrcpiosfu la medlcn de:lQt?mr,a&tip,',.'

REPASODEL SEGMENTOVerdaderoo falso. Is divisionesde la escalaCelsius son las mismasque las de la escala Rankie. L-2. Defifia(teryeranraD.

l-3.

Convierta60' F en gradosCelsius, edondec rcslruesta la dcimade un gradoms su a prxima. El aumento grdidade o disminuyao esloque hacequela emperaturaartrrente

l-4.

1-5.

Encierrcen un cfrculola respuesta correcta involusra los cuerpos los mtodosde transferencia tnnica generalmente Cul de slidos? a. radiacin b. conduccin c. conveccin d. taritohcomog

1-1I

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l,Segmento 2

TERMOMETROS LIQUIDO DE

OBJETIVOS DE ESTE SEGMENTO.

IDENTFICAR LAs PARTESDE uN TERMoMETRo DE ueurDo

. E>PLICAR LOS PRINCIPIOS DE FT.JNCIONAMIENTODE LOS TERMOMETROS DE LTQLJTDO. . E)PLICAR COMO SE EMPLEAN LOS TERMOMETROS DE LIQUIDO DE INMERSION PARCI.AL. . DESCRIBIR LA \ENTA'A DE LOS POZOSTERMICOS.

El tipo de termmetroms comn es el dc lquido en recipiente de vidrio. En uso casero,estos termmetros de lquido ss gmplean frecuenrcmentepara medir la temperaturadel anbienteo la de los sereshumanos. En las instalacionesindustriales se les emplea para medir la temperanrra de muchos procesos.

. 2-r

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento2: Principos de la medcin de temperatura

2.L Partes de un termmetro de lquido Los termmetros lquido generahnente tienencincopartesprincipales, ilustradas la Figura de en y 2-1. Estaspaftesson; un bulbo,un fluido, un nbocapilar,unacmara sobrecarga una de escala.

B ulbo Flgura 2-1. Partes de un termmetro de llquldo

Al depsitoque contieneel lquido del termmetrcse le llama bulbo. Cuandoocruren cambiosen la temperatura lquido subey baja por un silindD delgadollamado el tubo el capilar. El mbo capilargeneralnente paraalmacenar exceso tieneunacsiarde sobrccarga el de fluido, porquesi no la tuvierahabrael peligro dc que explotase tubo si la temperatura el subiendo despus habssellenado llquido. de de continrla

2-2

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento2: Principios de la medicn de temperatura

La escala, dividida en grados,es la parte del terrnmetro de lquido donde aparecenlas pueden estar grabadasen el tubo capilar (Figura 2indicaciones de temperatura. Las escalas 2A) o pueden ser independientesy mobles (Figura 2-2F3). Las escalasmovibles permiten ajustes.

Tornlllos que facllltan o v lmle n t o

28 26Escala movlble

22 20 t8 l t4 I2

t0

, t = ll

9.

\

Tornlllos que elmovlble

A. Escala grabada en el tubo capllar Flgura 2-2. Termmetrosde lfquldo

2.2

Principios de funcionamiento

Los termmetrosde lquido funcionan bajo el principio de expansiny contraccinde un lquido. Los lquidos generalmentese expandenal calentarse. En un termmetro de lquido cuando aumentala temperaturael lquido en el bulbo subepor el tubo capilar. Por otra parte, los lquidos se contraenal enfriarse,de modo que cuandobaja la temperarael lquido en el

2-3

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento2: Principios de la medicin de temperatura

termmetrobaja. Siemprequc hay un cambio en la temperatura la sustancia cuya de temperatura estmidiendo,octure una transferencia calor: primero de la sustancia al se de bulbo del termmetro,y despus, bulbo al lfquido y stereacsionaa los cambiosde del por temperatura subiendo bajando el hrbocapilar. o

2.3 Lquidos empleadosen los termmetros de lquido El tipo de llquido que se ha de usaren los termmetros lfquido depende los lmites de de de que temperatura va a medirel termmetro.La Figura2-3 muesnalos llmitesde temperaturas paratreslquidosde usocomn:mercurio,aleaciones mercrrioy alcohol. de

FLUIDO

LIMITES DE TEMPERATURA Celslus 'C Fahrnhelt 'F -39 a 600 -60 a 120 -80 a 100

Mercurlo Aleaclones Mercurlo de A l co h o l

- 38 a 1110 -76 e 2s0 -112 a 212

p:1"f".,,t"u,Xlu,oosem Flgura2.3. Llmltes pleados en tdemtem

24

TEMPERATARA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento2: Principios de la medicn de temperatura

El mercurioes un lquido prcticopara ser empleado diversostermmetros lquido: en de cuando mercuriosecalienta enfra,seexpande contrae proporcin el o o en uniformepraun ampliomargen tsmperatuas. Adems,los niveles mercrrio permiten lecttra ds de una fcil en los ruboscapilares cristal,porqueal contrariode otrosUquidos, seadhiere tuboni lo de no al humedece. Estosedebea quelas molculas mercurioseadhieren de msentres queconel vidrio u otros materiales. La caacterstica humidifrcadora mercuriole haceformar un no del menisco (Figura convexo 2-4.).

No humldlflcador

Flgura 2*f. Mercurloal formar un menlscoconvexo

Menisco es la superficie curya de una columna de lfquido. El menisco convexo es redondeado,con su centro ms alto que los lados. Para leer la temperaturaen un termmetro que contiene mercurio, se lee la disin de la escalaque queda en lnea con la pane ms alta del menisco. El mercurio no sirve para medir temperanrras menoresde los -38'F ya que esees su punto de congelacin; sin embargo, es posible incrementar el punto de congelacin del mercurio como talio, para formar aleaciones.Las aleaciones, aadindole otros Uquidos,frecuentemente el mercurio puro, se expandeny contraena proporcionesuniformes y puedenleersefacilmente en nboscapilaresde cristal.

2-5

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento2: Prncipos de Ia medicin de temperatura

Una de las desventajas mercurio radicaen el riesgopotencial a la saludy el medio anbiente. del Si se rompe un termmetro de mercurio, es esencial que se sigan los procedimientos de la plantapara manejary deshacerse mercurio derrarado. del Al contrario del mercrrio,el alcohol forma un menisco cncavo y hundido (Figrua 2-5.). Las molculas de alcohol se adhieren ms al tubo capilar de cristal que entre s mismas. Las lecrurasde temperaturaen los termmetrosde alcohol se deben realizar alineandola basedel meniscocon la disin correspondiente la escalade

Hu mld lllc a n t e

Flgura 2-5. Alcohol al formar un menlsco cncavo

2.4 Termmetros de inmersin parcial Hay termmetros de lquido que pueden montarse sobre la pared, manreniendotodo el termmetroen contacto directo con la sustanciaque hay que controlar. Sin embargo, hay algunos termmetros de lquido para plantas y laboratorios que sirven para sumergirse en lquidos. Entre estos,el tipo ms comn es el termmero de inmersin parcial.

2-6

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento2: Principos de la med,icin'de"empet.ure

La Figura2-6 muestra termmetro inmersinparcialcon su lneade inmersin.Para un de parcial,debesumergine bulboy precisa un termmetro inmersin obtener lectura una el en de el tubocapilarnicamente hasta lneala

Flgura 2.

Termmetro de Inmersln parclal

Los termmetros de inmersin parcial nicmente se sumergen hasta la lfnea con el fin de contrarrestarlos cambios de temperaturaambiental que pueden afecar el lquido dentro del nbo capilar. Es posible que los cambios de temperaturaambiental (cambios en el aire alrededor del termmetro) hagan expandir o contraer el lquido denuo del tubo capilar, lo cual hara que la medida de temperaturano solamenteseala de la sustancia,sino la del ambiente. Al sumergir el tubo capilar hasta la lnea, se eminan casi todos los efectos de los cambios de temperatura ambiental sobrela temperanrraindicada.

25

Pozos trmicos

En las instalaciones industriales, muchas veces hay necesidad de medir la temperatura de sustanciasencerradasen tanqueso en tubras. Este tipo de medicin de temperanra presenta dos problemas: (1) Cmo medir la temperaturade sustanciassin que se escapeel fluido del proceso,y (2) Cmo sacael termmetroparainspeccionarloo cambialo sin apagarel sistema. Ambos problemasseresuelvenutizandopozos trmicos.

2-7q.

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento2: Prncipios de la medicin de temperatura

El pozo tnrrico (Figura 2-7) es una estructura en forma de tubo cerrado en un extremo y abierto en el otro. El pozo siwe para cubrir el bulbo dei termmetroy protegerlo de sustancias corrosivas, a contaminadas sujetas presinexcesiva. Cuandose empleanpozostrmicos,el o (medianteel pozo trrnico)de la sustancia calor se transmiteindirectamente se cuya tempratura estmidiendo al bulbo del termmetro. El pozo trrnico forma un sello cerrado a presin que eta el escape lquido. del

Flgura 2-7. Pozo trmlco con termmetro de lfquldo

Los pozos trmicos se fabrican en diferentes tamaos para que se puedan emplear con diferentes tipos de termmetros. Cuando se instala un tennmetro en un pozo trmico, se coloca el bulbo del termmetrodentro del pozo y se aprieta la tuerca del pozo para asegurarla instaiacin.

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2-8

TEMPERATURA Y MEDICION DE TE,, PERATURA Segmento2: Princpios de la medicn de temperatura

REPASO DEL SEGMENTO 2-1. Encierreen un crculo la respuesta correcta. La funcin principal del bulbo de un tcrmmetro de lquido es a. reaccionar a los cambios de temperatura b. ser colocado dentro de los pozos trmicos c. urantenerun suministro dc lquido d. impedir que el tubo capilar se rompa El funcionamienlo de los termmetrosde lquido estbasadoen el princr:;io de que los lquidos(a) cuando se calientan y (b) cuando se enfrfan. Verdaderoo falso. El mercurio se congelaa temperaturas bajasque la aleacinde -s talio y mercurio. Encicrre en un cftculo la respuesta correcta Normalmente se usa el mercruio en los terrrmetros de lquido, po4pe: a. es baato b. sc expandey contrae a rnaproporcin uniforme c. forma un menisco convexo d. forma un menisco cncavo Verdadero o falso. Los cambios de la temperatura del ambiente afectan poco los termmctros de inmersin. Encierreen un crculo larespuestacorrecta Los pozos tmricos ofrecenventajasporque a. Suministran medicionesde temperaturasms correctas b. Proporcionan la manerade sumergir el tennmetro en el fluido del proceso c. Facilitan la manerade sacarun termmetro sin desconectaro apagarel sistema d. hesentan facidadespara lecturasa distancia

2-2.

2-3.

2-4.

2-5.

2-6.

2-9 rfudM

Segmento3

SISTEMAS RELLENOS DE LIQIIIDO

OBJETTVOSDE ESTE SEGMENTO. .

IDENnFICAR LAs PARTES UN SISTEMA DE RELLENo E)eLICAR LOS PRINCIPIOS FUNCIoNAMIENTo DE LoS SISTEMAS DE RELLENOS DELIQUIDOS DESCRIBIR EL USO Y VENTAJA,PARA MEDIR LA TEMPERATURAA DISTANCIADE LOSSISTEIVAS RELLENOS.

.

L,ossistemasrellenos de lquido se incluyen dentro de la categorageneralde termmetrosde sistemarelleno. Hay cuano tipos generales termmetrosde sistemarelleno: sistemarelleno de de lquido (excepto el mercurio), sistemasrellenos de vapor, sistemasrellenos de gas, y sistemasrellenos de mercurio. Esta seccin esti dedicada fundamentalmentea los sistemas rellenos de lquido y los sistemas rellenosde mercurio.

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TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento3: Sistemasrellenos de lquido

3.1 Partes de un sistema relleno La Figura 3-1 muestraun sistemarelleno de lquido. Como todos los sistemas rellenos, consta de las siguientespartes bsicas:un bulbo, un tub capilar, un elemento sensorde presin tal como un tubo Bor:rdon (que no aparece la Figura), un indicador y una escala. en

ll,/tt

B u lb o --/

I I

Tubo CapltarFlgura 3-1. Slstema relleno de llquldo

3-2

TEMPERATARA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento3: Sistemasrellenos de lquido

Si se tiene que registrar la temperanuade la sustanciabajo control, la seal de la temperaturase puedetransmitir desdeun sistemarelleno hastaun registro (Figura 3-2).

Flgura 3-2. Reglstro de temperatura

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento 3: Sstemasrellenos de lquido

Algunos sistemasrellenos utilizan un fuelle como elemento sensorde presin (Figura 3-3A) o un diafragma (Figura 3-3B). F u e lle

A. Fuelle

B. Dlalragma Flgura 3-3. Elementossensores de presln en slstemas rellenos

3.2 Principios de funcionamiento de un sistema relleno de lquido En un sistemarelleno de lquido, o en un sistemarelleno de mercurio, el bulbo, el tubo capilar y el tubo Bourdon (u otro elemenio sensorde presin) estrncompletamentellenos de un lquido sensiblea los cambiosde temperarura.En la mayorade estossistemas, bulbo es la el midiendo. nicaparte del termmecro expuestaa la sustncia cuya temperaturase esu

3-4

-,

TEMPERATURA Y MEDICION DE TEMPERATURA Segmento3: Sistemasrellenos de lqudo

La funcin del bulbo es la de almse'el lquido. Aunque su aspectoes diferente, es semejante al bulbo de un termmetro de lquido. Cuando se calienta el bulbo aumenta la temperatura del lquido que sc encuentraadentro y este aumento de temperaturahace expandir el lquido. Sin embargo, corno el sistemaest lleno del lquido que se expandeno se puede mover. En lugar de moverse, el lquido del bulbo ejerce presin sob'reel lquido en el nbo capilar. El tubo capilar transmite esa prcsin al tubo Bourdon que, a su vez, reacciona tratndosede descnoscar. Cuando se retira el calor del bulbo, disminuye la temperatura del lquido que est adentro, lo que hace que el lquido sc contraiga- Al contracrse el lquido se rcduce su presin en el tubo *l capilar y, por consiguiente,sobrre nbo Borrdon. El tubo Borrdon reaccionatraundosede enroscar. o Cuando el tubo Bourdon se desenrosca se enrosca,mueve un enlacemecnico,quc a su vez mueve un puntero o pluma hacia indicaciones mayorcs o mcnorcs en la escala(Figura 3a).

Tubo Aumenta Puntero

unter

Tubo capllar A. Aumento de temperatura

B. Dlsmlnucln temperatura de

Flgura 3-4. Tubo Bourdon al reacclonar a los camblos de temperatura

3-5