Principios de Medida - Temperatura

1. Principios de Medida - Temperatura James Robles Departamento de Instrumentación Huertas Junior College

2. Principios de Medida - Temperatura • En estaPresentación: • Definición de temperatura • Tipos de Transferencia de Calor • Unidades de medida de temperatura • Conversión entre unidades de temperatura • Elementos de medida de temperatura • Termopares (TC) • Resistive Thermal Device (RTD) • Thermistors • Nomenclatura de Tablas de RTD’s y TC’s • Instrumentos de medición y transmisión de temperatura • Agua, vapor y hielo James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

3. Principios de Medida - Temperatura • Definición de Temperatura: • Temperaturaes el efectoque produce añadirenergíaa un material o proceso. • Estaenergíaestárelacionada con la energíacinéticaqueproducen a suvez la activiadad molecular del material o proceso. • Estaenergíapuedeprovenir de otrafuente de calor, de unareacciónquímicao de un procesofísico. • Al añadirenergía, se produce calorquesube la temperatura. • Al absorber energía, el calor se disipa y la temperaturabaja. James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

4. Principios de Medida - Temperatura Definición de Temperatura: • Tipos de Transferencia de Calor: Conducción Se transfiere la energíaporcontactodirecto Convección Se transfiere la energíamovimiento en masa de moléculas Radiación Se transfiere la energíaporradiaciónelectromagnética James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

5. Principios de Medida - Temperatura Definición de Temperatura: • Transferencia de CalorporConducción: • Ocurrecuandolasmoléculas de dos o másmaterias o solucionesentran en contacto. • Ejemplos de estetipo de transferencia son: unacacerolasobreunahornilla, unaresistencia de un calentador de agua o unataza de aguacalientedisolviendo un té. • Algunosejemplos en el ámbito industrial son: Intercambiadores de calor, adhesión de altatemperatura o enfriamiento de acerotemplado. James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

6. Principios de Medida - Temperatura Transferencia de CalorporConducción: Intercambiador de Calor (Heat Exchanger) Entrada Agua De Enfriamiento / Vapor paraCalentar Entrada de Muestra Salida de Muestra Salida Agua de Enfriamiento / Condensaciones James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

7. Principios de Medida - Temperatura Definición de Temperatura: • Transferencia de CalorporConvección: • Ocurrecuando dos o mas masas de materia con diferentestemperaturasinteraccionancausando un movimiento (calientehaciaarriba y fríohaciaabajo) y creandounacirculación. Estacirculaciónpuedeser natural o forzada. • Ejemplos de estetipo de transferencia son: agua en ebullición, circulación de aire en unahabitación o movimiento de marejadas y vientos a causa de acmbios en temperatura. • Algunosejemplos en el ámbito industrial son: Torres de Enfriamiento, Hornos de gases sobrecalentados o Circulación de Agua dentro de una Caldera. James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

8. Principios de Medida - Temperatura Transferencia de CalorporConvección: Torre de Enfriamiento (Cooling Tower) Entrada Agua Caliente CalorRemovido Abanico Salida Agua Enfriada Lluvia de Agua Dirección del AireFrío Bomba de Agua de Enfriamiento James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

9. Principios de Medida - Temperatura Definición de Temperatura: • Transferencia de CalorporRadiación: • Ocurrecuandolasondaselectromagnéticas de unafuente de calorviajan a través de un medio (aire – en la mayoría de los casos) e incidensobreunamateria o solucion. • Ejemplos de estetipo de transferencia son: una llama calentando comida, una • Algunosejemplos en el ámbito industrial son: Intercambiadores de calor, adhesión de altatemperatura o enfriamiento de acerotemplado. James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

10. Principios de Medida - Temperatura Transferencia de CalorporRadiación: Caldera de Tubos Tubos Quemador Flama Radiación James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

11. Principios de Medida - Temperatura Unidades de Medida de Temperatura: • La unidad de temperaturaesgrados de calor. • La unidad en sistemamétricoesgradosCentígrados (ºC) • La unidad en sistemainglésesgrados Fahrenheit (ºF) • El sistemamétrico (Centígrados) tienecomolímites los puntos de congelación y ebullición del agua: • 0ºC – Temperatura de congelación del agua • 100 ºC – Temperatura de ebullición del agua • Los valores en Fahrenheit son: • 32 ºF – Temperaturade congelación del agua • 212 ºF – Temperaturade ebullicióndel agua James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

12. Principios de Medida - Temperatura Conversión entre Unidadesde Temperatura • Conversión de Centígrados a Fahrenheit: • °F = (°C ∙ 9/5) + 32 • Conversión de Fahrenheit a Centígrados: • °C = (°F − 32) ∙ 5⁄9 James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

13. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura • Termómetros de Mercurio o Aceite: • Los primeros métodos para medir temperatura fueron del tipo expansión de fluidos. • Esta consiste en confinar una sustancia y luego observar su incremento en volumen a través de una columna fina al aplicar calor. • Las primeras sustancias fueron bebidas alcohólicas que requerían una columna muy larga. • A estos efectos se desarrolló el termómetro de mercurio que debido a su alta densidad, requiere muy poco desplazamiento para registrar cambios en temperatura. James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

14. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termómetros de Mercurio o Aceite: - 100 °F - 90 °F - 80 °F - 70 °F - 60 °F - 50 °F - 40 °F - 30 °F - 20 °F - 10 °F - 0 °F • Al calentar el mercurio o aceite, el volumen de este expande. • Esta expansión ocurre linealmente con el cambio en temperatura. • Dependiendo del rango a medirse, será la cantidad de fluido en el termómetro. Columna de Vidrio Mercurio o Aceite James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

15. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termómetros de Expansión de Mercurio o Aceite: • Al calentar el mercurio o aceite, el volumen de este expande. • Esta expansión ocurre linealmente con el cambio en temperatura. • Dependiendo del rango a medirse, será la cantidad de fluido en el termómetro. James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

16. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termómetros de Presión de Mercurio, Aceite o Gas: • Cuando se confina el mercurio, aceite o gas, éste se presuriza. • Esta presurización se mide igual que un pressure gauge, es decir, se usa un BourdonTube. James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

17. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termómetros Bi-Metálicos: • Al unir dos metales con coeficientes de expansióndistintos, ocurreunadistorción al aplicartemperatura. • Estadeflecciónesproporcional al cambio en temperatura, por lo cualpodemosutilizarestedesplazamientoparamedirtemperatura. MetalesDisímiles Deflección James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

18. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termómetros Bi-Metálicos: James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

19. Principios de Medida - Temperatura Bi-Metal Thermometer Data Sheet (Ashcroft) James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

20. Principios de Medida - Temperatura Bi-Metal Thermometer Data Sheet (WIKA) James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

21. Principios de Medida - Temperatura Bi-Metal Thermometer Data Sheet (Swagelok) James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

22. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termopares (Thermocouples): • Cuando dos alambres de metalesdisímiles son unidospor ambos extremos , uno de los extremosescalentado, se produce unacorrienteeléctrica continua a través de esecircuito. Esto se conocecomo el efectoSeebeck. Metal B Metal A Metal C James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

23. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termopares (Thermocouples): TermoparTipo K (Cromio+ – Aluminio-) + - + - TermoparTipo J (Hierro+ – Constantan-) TermoparTipo T (Cobre+ – Constantan-) + - James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

24. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura • Termopares (Thermocouples): Unión Cables de Termopar Cubierta de Cable Sello Cubierta de S.S. + - James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

25. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

26. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Tabla de Temperatura vs. Milivoiltios del Thermocouple James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

27. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Termopares Industriales (Thermocouples): James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

28. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Terminales de Termopares (Thermocouples): Terminal de Aluminio Terminal Isotérmico SpadeLug de Cromio Terminal de Cromio SpadeLug De Aluminio Terminal de Cromio Terminal de Aluminio Terminal Isotérmico James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

29. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Transmisores de Termopares (Thermocouples): James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

30. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura • RTD’s (ResistanceTemperatureDetectors): Bobina de Cerámica Sello Terminales Elemento Resistivo de Platino Cubierta Protectora (S.S.) James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

31. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura • RTD Industrial: James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

32. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Transmisor de RTD: James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

33. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Tabla de RTD (PT-100) James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

34. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Gráfica de RTD (PT-100) James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

35. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Thermistor: James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

36. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Tabla de Temperatura vs. Resistencia del Thermistor: James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

37. Principios de Medida - Temperatura Elementos de Medidade Temperatura Gráfica de Temperatura vs. Resistencia del Thermistor: James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

38. Principios de Medida - Temperatura James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas Junior College

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