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Termocuplas

Características de los termopares.

La elección de un termopar para un determinado servicio debe ser hecha considerando todas ls posibles variables y normas exigidas para el proceso, por lo tanto estamos aportando algunos datos para la orientación en la correcta elección de los mismos.
La tabla de abajo relaciona los tipos de termopares con el rango de temperatura usual las ventajas y restricciones.

Tipo Elemento Positivo Elemento Negativo Rango de Temperatura Ventajas Restriccciones
T Cobre Cobre-Níquel (Constatán) - 184 a 370ºC 1) Resiste la atmósfera corrosiva
2) Aplicable en atmósfera reductora u oxidante debajo de los 310ºC
3) Su estabilidad lo torna útil en temperaturas debajo de lo 0ºC
4) Presenta buena precisión en el rango de utilización
1) Oxidación del cobre encima de los 310ºC
J Hierro Cobre-Níquel (Constatán) 0 a 760ºC 1) Bajo costo
2) Indicado para servicios continuos hasta 760ºC en atmósfera neutra o reductora.
1) Límite máximo de utilización en atmósfera oxidante de 760ºC debido a la rápida ocidación del hierro.
2) Utilizar tubo de protección encima de los 480ºC
E Níquel Cromo (Cromel) Cobre-Níquel (Constatán) 0 a 870ºC 1) Alta potencia termoeléctrica
2) Los elementos son altamente resistentes a la corrosión, permitiendo su uso en atmósfera oxidante.
1) Baja estabilidad en atmo´sfera reductora.
K Níquel Cromo (Cromel) Níquel-Aluminio (Constatán) 0 a 1260ºC 1) Indicado para atmósfera oxidante.
2) Para rangos de temperatura más elevados tiene mejor rigidez mecánica que los tipos SOR y mayor vida útil que el tipo J
1) Vulnerable en atmósferas reductoras, sulfurosas y gases como SO2 y H2S requeriendo sustancial protección cuando se lo utiliza en estas condiciones.
S Platino Rhodio 10% Platino 0 a 1480ºC 1) Indicado para atmósferas oxidantes.
2) Presneta buena precisión a altas temperaturas.
1) Vulnerable a contaminación en atmósferas que no sean oxidantes.
2) Para altas temperaturas utiliza aisladores y tubos de protección de alta alumina.
R Platino Rhodio 13% Platino
B Platino Rhodio 30% Platino Rhodio 6% 870 a 1705ºC 1) Mejor estabilidad que los tipos S yR
2) Mejor resistencia mecánica
3) Más adecuado para altas temperaturas que los tipos SOR
4) No necesita de compensación de la junta de referencia si la temperatura de ésta no excede los 50ºC
1) Vulnerable a contaminación en atmósferas que sean oxidantes.
2) Utilizar aisladores y tubos de protección de alta alumina.



Límite máximo de aplicación.

Tipo de termopar Diámetro 8 AWG Diámetro 14AWG Diámetro 20AWG Diámetro 24AWG
T -- 370ºc 260ºc 200ºc
J 760ºc 590ºc 480ºc 370ºc
E 870ºc 650ºc 540ºc 430ºc
K 1260ºc 1090ºc 980ºc 870ºc
S y R -- -- -- 1480ºc
B -- -- -- 1700ºc


Límites de error

Tipo de termopar Rango de temperatura Límites de error
Standard Clase 2 Especial Clase 1
T -40ºC a 150ºC
125ºC a 350ºC
+- 1ºC
+- 0.75 %
+- 0.5ºC
+- 0.4 %
J -40ºC a 333ºC
333ºC a 750ºC
+- 2.5ºC
+- 0.75 %
+- 1.5ºC
+- 0.4 %
E -40ºC a 333ºC
333ºC a 900ºC
+- 2.5ºC
+- 0.75 %
+- 1.5ºC
+- 0.4 %
K -40ºC a 375ºC
375ºC a 1200ºC
+- 2.5ºC
+- 0.75 %
+- 1.5ºC
+- 0.4 %
S y R 0ºC a 600ºC +- 1.5ºC
+- 0.25 %
+- 1ºC
+- {1+0.003(t-1100)}
B 600ºC a 1700ºC +- 0.25 % ---------

Nota:
  1. Junta de referencia 0ºC
  2. (t)=temperatura que está siendo medida



Selección de materiales para vainas de protección

Son utilizados para la protección de sensores de temperatura, para la correcta especificación de estos es necesario tener en cuenta todas lascondiciones de uso tales como: temperatura, resistencia mecánica, corrosión (altmósfera oxidante o reductora), tipo de fluído, velocidad de respuesta, etc. Por lo tanto para orientar en la elección de éstos, les informamos en las tablñas subsiguientes las caracter{isticas y aplicaciones principales de los materiales para protección.



Material Temperatura Máxima de Aplicación Consideraciones Generales
Acero común 560ºC Satisfactorio en atmósferas no corrosivas.
Hierro fundido 700ºC Principal campo de aplicación en fundición de metales nop ferrosos, recomendandóse blanqueo diario.
Acero inoxidable 304 850ºC Buena resistemcia a la oxidación y corrosión en una amplia gama de ambientes industriales. Buenas propiedades mecánicas hasta 760ºC. Considerando en general como material standard para protección de termocuplas.
Acero inoxidable 316 890ºC Iguales características que el 304, pero tiene mejor resistencia a la corrosión
Acero inoxidable 310 1060ºC Iguales características que el 304, pero resiste mayor temperatura.
Acero inoxidable 446 1100ºC Excelente resistencia a la oxidación y a la corrosión a elevadas temperaturas. Buena resistencia en atmósferas sulfurosas. No apto para atmósferas carburizantes.
Inconel 600 1175ºC Excelente resistencia a la oxidación a altas temperaturas. Buenas resistencia a la corrosión, no debe ser utilizado en atmósferas sulfurosas por encima de los 500ºC
Kanthal AF 1280ºC Buena resistencia a las atmósferas sulfurosas y oxidantes a alatas tempertauras.

Utilizados en la mayoría de los casos para la protección de termopares tipo "S", "R", o "B". Para estos termopares, considerados nobles, una protección cerámica deble recomendada, pues proporciona mayor resistencia mecánica y vida útil del par termoeléctrico.




Características de los materiales de protección cerámicos.




Material Temperatura Máxima de Aplicación Consideraciones Generales
Tipo 610
Según DIN 43724
1600ºC Contiene 60% de aluminio (Al2O3)
Material no poroso
Buena resistencia mecánica
Buena conductividad térmica
Bajo costo
Tipo 710
Según DIN 43724
1850ºC Contiene 60% de aluminio (Al2O3)
Material no poroso
Resistencia mecánica y conductividad térmica muy superior al tipo 610
Alto costo
Carburo de Sicilio 1500ºC Material altamente poroso
Baja resistencia mecánica
Alta conductibilidad térmica
Resistente al choque térmico
Utilizado en fundición de metales no ferrosos




Tipo de cabezales de conexión

El cabezal de conexión tiene una finalidad de unir el termopar con el cable compensado, por intermedio de un conector cerámico interior que actúa como bornera. Tiene también la misión de hacer de soporte de la vaina de protección.
A continuación se describe cada uno de los modelos que KOUNTARAS HNOS S.R.L. Posee en stock, los cuales se adaptan a los distintos tipos de aplicaciones.

Cabezal Tipo americano


Características Generales Material Conexión a proceso Conexión eléctrica
Cabezal robusto, estanco y antiexplosivo, con tapa roscada para vainas de extremo roscado. Temperatura máxima de trabajo 200ºC fundición de aluminio rosca 1/2" BSP
3/4 BSP
prensacable
rosca 1/2" BSP
fundición de hierro rosca 1/2" NPT
3/4" NPT
1" NPT
rosca 1/2" BSP




Cabezal Tipo DIN B




Características generales Material Conexión a proceso Conexión eléctrica
Cabezal según norma 43729, con tapa atornillada. Sujetado a la vaina por medio de 2 tornillos o de rosca.
Temperatura máxima de trabajo 200ºC Diámetro máximo del termopar 1.5mm
Fundición de aluminio Perforada hasta 21.5mm prensacable roscado 3/4" NF
Roscada 1/2" BSP




Cabezal Tipo DIN A



Características generales Material Conexión a proceso Conexión eléctrica
Cabezal según norma 43729, con tapa atornillada. Sujetado a la vaina por medio de 2 tornillos o de rosca.
Temperatura máxima de trabajo 200ºC
Fundición de aluminio Perforada hasta 29.5mm prensacable roscado 3/4" NF
Roscada 1/2" BSP


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