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Glosario de términos de termopares y RTD
A
- Cero absoluto: La temperatura más baja posible de una sustancia. Cero en la escala Kelvin (-273.15°C).
- CA (Corriente alterna): Una corriente eléctrica que invierte su dirección periódicamente.
- Exactitud: Cercanía de la lectura de medición de un sensor o indicador al valor real de la cantidad medida, usualmente expresada como un error porcentual.
- Alfa: El coeficiente de temperatura de la resistencia de un material, derivado de mediciones a 0°C y 100°C. Indica el cambio de resistencia por °C.
- Alumel: Nombre comercial de un material de termopar negativo a base de níquel y de alta temperatura usado con Chromel para termopares tipo K.
- Temperatura ambiente: La temperatura promedio o media del entorno circundante en contacto con el sensor o el equipo.
- Amperio (Amp): Unidad que define la cantidad de electricidad (corriente) que fluye en un circuito; se mide en culombios por segundo.
- Amperímetro: Instrumento que mide la corriente.
- Recocido: Tratamiento térmico de materiales para aliviar tensiones internas o dislocaciones.
- ANSI: Abreviatura de la American Society for Testing and Materials.
B
- Berilia: Óxido de berilio – un material de aislamiento mineral para alta temperatura.
- Cuerpo negro: Un cuerpo que absorbe toda la radiación térmica y es un radiador perfecto.
- Punto de ebullición: La temperatura a la que un líquido se convierte en gas; p. ej., el agua hierve a 100°C.
- Unión caliente unida: Una unión de termopar conectada a tierra, integral con la punta de la vaina.
C
- Calibración: El proceso de determinar o ajustar valores de un instrumento mediante mediciones independientes del fenómeno relevante.
- Caloría: La cantidad de energía térmica requerida para elevar en 1°C un gramo de agua a 15°C.
- Escala Celsius: La escala de temperatura más comúnmente utilizada, donde los grados Celsius (°C) designan un punto en la escala de temperatura y la magnitud de un intervalo de temperatura. 0°C es el punto de hielo; 100°C es el punto de ebullición del agua.
- Aislamiento cerámico: Composiciones de óxidos metálicos para alta temperatura que aíslan los conductores de termopar—más comúnmente alúmina, berilia y óxido de magnesio—disponibles como tubos o cuentas de uno o varios orificios.
- Chromel: Nombre comercial del material de termopar positivo a base de níquel y de alta temperatura usado en termopares tipo K con Alumel.
- Unión fría: Término original para la unión de referencia de un termopar—ahora implica temperatura flotante.
- Sello frío: La envolvente que rodea las conexiones de cola flexibles en una unidad de termopar con aislamiento mineral.
- Códigos de colores: Códigos de identificación y tolerancia de colores según la IEC para cables de extensión y de compensación de termopares, conectores, etc.
- Relación de rechazo de modo común: La capacidad de un instrumento para rechazar interferencias debidas a un diferencial de tensión en sus terminales de entrada relativo a la tierra local—expresada en dB.
- Cable de compensación: Cable de extensión para circuitos de termopar con conductores que igualan las características del termopar en un rango limitado de temperatura, permitiendo extensiones de menor costo.
- Bucle de compensación: Técnica de compensación de resistencia para RTD en la que se tiende un cable adicional hacia y desde el RTD sin conexión a este.
- Compensador: Red eléctrica alimentada externamente que contiene un elemento sensible a la temperatura conectado a un termopar para simular una tensión de referencia de 0°C.
- Cabezal de conexión: Una envolvente montada sobre el tubo de protección del termopar o RTD en el extremo de terminales, que contiene terminales para la conexión eléctrica.
- Constantán: Una aleación de cobre y níquel utilizada como pata negativa en termopares tipo J y tipo T, originalmente desarrollada para aplicaciones de resistencia.
- Punto de Curie: La temperatura a la que un material magnético se vuelve sustancialmente no magnético.
D
- CC: Corriente continua.
- Rigidez dieléctrica: Medida de la tensión que un material aislante puede soportar antes de que ocurra una ruptura eléctrica.
- Deriva: Desplazamiento gradual de la señal o de la medición con el tiempo, a menudo causado por cambios de temperatura ambiente, histéresis del sensor u otros efectos físicos, químicos o electromagnéticos.
- Dúplex: Término utilizado cuando dos termopares o RTD están alojados dentro del mismo conjunto de sonda.
E
- FEM: Abreviatura de fuerza electromotriz—la tensión desarrollada por una fuente de energía en un circuito eléctrico.
- EMI: Interferencia electromagnética.
- Emisividad: La proporción de energía radiante emitida por una superficie respecto de la emitida por un cuerpo negro perfecto a la misma temperatura.
- Error: La diferencia entre el valor real y el valor correcto o previsto.
- Unión expuesta: Un diseño de termopar en el que la unión sensora se extiende más allá de la vaina para el contacto directo con el medio medido, proporcionando tiempos de respuesta más rápidos.
- Cable de extensión: Un cable de menor costo utilizado para extender circuitos de termopar, fabricado con materiales similares a los conductores del termopar para rangos de temperatura limitados.
F
- Escala Fahrenheit: Una escala de temperatura en la que los grados Fahrenheit (°F) definen un punto y un intervalo de temperatura específicos. El agua se congela a 32 °F y hierve a 212 °F en condiciones estándar.
- Punto fijo: Un valor de temperatura preciso utilizado como referencia en la calibración.
- Colas flexibles: Conductores trenzados y aislados unidos a termopares con aislamiento mineral, que proporcionan puntos de conexión flexibles.
- Punto de congelación: La temperatura a la que una sustancia cambia de líquido a sólido. Para el agua, es 0 °C (32 °F).
- Ganancia: La cantidad de amplificación proporcionada por un circuito o sistema electrónico.
G
- Galvanómetro: Instrumento sensible para detectar y medir pequeñas corrientes eléctricas mediante desviación magnética.
- Tierra: Un punto de referencia eléctrico común para un circuito, normalmente conectado a la tierra.
- Unión a tierra: Una construcción de termopar en la que la unión sensora está eléctricamente conectada a la vaina, situándolas al mismo potencial y mejorando el tiempo de respuesta.
H
- Transferencia de calor: Flujo de energía térmica desde un cuerpo con mayor energía a otro con menor energía por conducción, convección o radiación.
- Unión caliente: La unión de medida de un termopar, también conocida como unión de medición.
I
- Punto de hielo: La temperatura a la que el hielo se derrite a 1 atmósfera estándar, definida como 0 °C en la escala de temperatura ITS-90.
- Impedancia: Resistencia total al flujo de corriente eléctrica, que combina componentes resistivos y reactivos.
- Unión caliente aislada: Diseño de termopar en el que la unión de medida está eléctricamente aislada de la vaina del cable, común en unidades con aislamiento mineral.
- Resistencia de aislamiento: La resistencia eléctrica entre conductores, o entre conductores y la carcasa exterior, cuando los circuitos están abiertos.
- Intrínsecamente seguro: Instrumento diseñado para evitar la ignición limitando la energía eléctrica a niveles insuficientes para encender gases peligrosos.
- ISA: Instrument Society of America, una organización profesional de ingeniería de instrumentación y control.
- Isotérmico: Condición de temperatura uniforme y constante en todo un sistema.
- ITS-90: La Escala Internacional de Temperatura de 1990, que define procedimientos de calibración para garantizar una medición de temperatura coherente y precisa, cercana a los valores termodinámicos.
J
- Julio: Una unidad fundamental de energía térmica.
- Unión: El punto en un termopar donde se unen dos metales distintos, también conocida como la unión de medición.
K
- Kelvin: La unidad fundamental de temperatura; 1 kelvin equivale a 1 °C.
- Escala Kelvin: La escala termodinámica de temperatura basada en el cero absoluto, expresada en kelvin.
L
- Linealidad: La desviación de la respuesta de un instrumento respecto de una línea perfectamente recta.
- Resistencia de lazo: La resistencia total en un circuito de termopar, incluyendo el cable del termopar y cualquier cable de extensión o compensación.
M
- Temperatura máxima de funcionamiento: La mayor temperatura ambiente a la que un instrumento o sensor puede operar de forma segura de manera continua.
- Temperatura media: El promedio de las temperaturas máxima y mínima en un proceso estable.
- Unión de medida: La conexión eléctrica en un extremo de los conductores de un termopar que actúa como sensor de temperatura; también llamada unión caliente.
- Punto de fusión: La temperatura a la cual una sustancia cambia de sólido a líquido.
- Termopar MI (aislado mineralmente): Un termopar construido con cable con vaina metálica y aislamiento mineral.
- Microamperio: Una millonésima de un amperio.
- Microvoltio: Una millonésima de un voltio.
- Miliamperio: Una milésima de un amperio.
- Milivoltio: Una milésima de un voltio.
- Puente de Mueller: Una configuración de puente de alta precisión utilizada para medir RTD de tres hilos.
N
- Coeficiente de temperatura negativo: Una disminución de la resistencia con un aumento de la temperatura.
- Nicrosil-Nisil: Una aleación térmica avanzada de níquel/cromo frente a níquel/silicio utilizada en la fabricación de termopares Tipo N.
- Metales nobles: Metales con potencial electroquímico positivo que son inertes y muy resistentes a la corrosión y la oxidación, como el oro, la plata y el platino.
- Ruido: Interferencia eléctrica no deseada en los cables de señal.
O
- OD: Diámetro exterior.
- Aislamiento óptico: Conexión de dos redes mediante un transmisor LED y un receptor fotoeléctrico, asegurando que no exista conexión eléctrica directa.
- Transformación orden/desorden: Un cambio en la disposición de los átomos de soluto en algunas aleaciones inducido por regímenes específicos de calentamiento y enfriamiento.
P
- Efecto Peltier: La absorción o liberación de calor en la unión de dos conductores distintos cuando circula una corriente eléctrica.
- Metales del platino: Metales que incluyen platino, osmio, iridio, paladio, rodio y rutenio. El platino, con un punto de fusión de 1773,5 °C, se usa para termometría de resistencia y, junto con aleaciones de iridio y rodio, para termometría de termopar. Véase Metales nobles.
- Polaridad: El signo eléctrico (positivo o negativo) de un conductor o circuito.
- Coeficiente de temperatura positivo: Un aumento de la resistencia con un aumento de la temperatura.
- Patrón primario: Las unidades de referencia y constantes físicas mantenidas por las autoridades nacionales de normalización, a las cuales son trazables todas las unidades de medida.
- Sonda: Un sensor de temperatura alojado en un tubo protector cilíndrico rígido o semiflexible.
- Cabezal de protección: Una tapa colocada sobre un tubo de protección de termopar o RTD en el extremo opuesto al sensor, que contiene bornes para facilitar la conexión eléctrica. Véase Cabezal de conexión.
- Tubo de protección: Una funda cilíndrica de extremo cerrado que proporciona protección mecánica y ambiental para un sensor, fabricada de metal, plástico, cerámica o materiales refractarios.
- PRT: Termómetro de Resistencia de Platino.
- Pirometría: La medición de la temperatura.
R
- Rango: El intervalo entre dos límites dentro del cual se mide una magnitud, expresado como límite inferior y luego superior.
- Unión de referencia: La conexión eléctrica que une cada conductor del termopar a un cable de cobre en los extremos alejados de la unión de medida. Estas uniones forman los extremos de referencia de los conductores que generan tensión, normalmente mantenidos a una temperatura conocida de 0 °C. Véase Unión de medida.
- Termopar de metal refractario: Termopares fabricados con materiales con puntos de fusión por encima de aproximadamente 1.800 °C, comúnmente wolframio (tungsteno) y aleaciones de wolframio/renio, como los tipos G, C y D.
- Repetibilidad: La capacidad de un sensor o sistema de medición para generar la misma salida bajo condiciones de medición idénticas repetidas.
- Resistencia: La oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un material, medida en ohmios. En un conductor, la resistencia depende del diámetro, la longitud y la resistividad (una propiedad física del material).
- Termómetro de resistencia: Instrumento que utiliza un hilo o película con características resistencia-temperatura predecibles para medir la temperatura mediante la resistencia.
- Tiempo de respuesta: El intervalo entre un cambio brusco de temperatura aplicado a un sensor y el momento en que la salida del sensor alcanza un valor especificado, a menudo definido como el 63,2% del valor final.
- RFI: Interferencia de radiofrecuencia.
- RTD: Detector de Termómetro de Resistencia.
S
- Coeficiente de Seebeck: La primera derivada de la fem térmica respecto a la temperatura, expresada en mV/°C.
- Efecto Seebeck: Fenómeno por el cual la energía térmica produce una fem, constituyendo la base de la termometría con termopares.
- FEM de Seebeck: La tensión en circuito abierto generada por la diferencia de temperatura entre las uniones caliente y fría de un termopar.
- Patrón secundario: Un patrón de medida derivado de y trazable a un patrón nacional primario.
- Sensibilidad: La magnitud o el tiempo de la respuesta de salida que desarrolla un termopar o un RTD para un determinado cambio de temperatura.
- Relación de rechazo de ruido en modo serie: La capacidad de un instrumento para rechazar interferencias, normalmente a la frecuencia de red (50 Hz), en sus bornes de entrada.
- Cable MI enfundado: Cable con uno o más conductores embebidos en aislante en polvo y rodeados por una vaina metálica, cuyo diámetro final se obtiene por estirado o embutido.
- Señal: Término general para una corriente o tensión eléctrica que representa una magnitud o un evento.
- Amplitud de rango: La diferencia entre los límites superior e inferior de un rango.
- Calor específico: La relación entre la energía térmica necesaria para elevar en 1°C la temperatura de un cuerpo y la necesaria para elevar en 1°C la temperatura de una masa igual de agua.
- Estabilidad: La constancia de la salida de un sensor a temperaturas dadas.
T
- T/C: Termopar.
- Compensador de temperatura: Dispositivo alimentado externamente con una red eléctrica sensible a la temperatura que puede conectarse a los conductores de un termopar para proporcionar una tensión equivalente al punto de hielo.
- Elemento de temperatura: La parte más interna de una sonda de medición de temperatura; p. ej., un soporte cerámico con hilo de platino, una unión de termopar enfundada o una perla de termistor recubierta de vidrio.
- Gradiente de temperatura: La distribución de la temperatura a través de un cuerpo o sobre una superficie.
- Conductividad térmica: La rapidez con que el calor fluye a través de un material para una dada diferencia de temperatura, sin ganancia ni pérdida de calor por el propio material.
- FEM térmica: Energía eléctrica generada por el efecto Seebeck; a menudo se refiere a tensiones espurias en circuitos de medida.
- Expansión térmica: Aumento del tamaño de un material debido a un incremento de temperatura, normalmente expresado como cambio de longitud por grado Celsius.
- Gradiente térmico: La tasa de cambio de temperatura a través de un cuerpo o sobre una superficie.
- Radiación térmica: Radiación electromagnética emitida por cualquier cuerpo por encima del cero absoluto; intercambio de calor entre cuerpos a diferentes temperaturas sin necesidad de un medio.
- Termistor: Dispositivo semiconductor que muestra un gran cambio no lineal de resistencia con la temperatura, usado como sensor de temperatura.
- Termopar: Un circuito eléctrico formado por dos materiales distintos que genera una tensión dependiente de la diferencia de temperatura entre las uniones; la unión de referencia se mantiene típicamente a 0°C.
- Protección contra rotura de termopar: Función de seguridad para detectar y gestionar fallos en el circuito del termopar.
- Calibrador de termopares: Instrumento utilizado para verificar la exactitud de los termopares simulando señales de temperatura.
- Pozo termométrico: Un tubo metálico o cerámico de extremo cerrado, normalmente fijado en instalaciones de planta, que protege los sensores de temperatura de la corrosión y de daños mecánicos.
- Efecto Thomson: Cambio del contenido de calor en un único conductor por el que circula corriente situado en un gradiente de temperatura.
- Constante de tiempo: Véase Tiempo de respuesta.
- Transductor: Dispositivo que convierte una magnitud física en una señal eléctrica; p. ej., termómetro de resistencia, termopar, galga extensométrica.
- Transistor: Dispositivo amplificador de estado sólido de tres electrodos; algunos tipos pueden utilizarse como sensores de temperatura en intervalos limitados.
- Punto triple: Temperatura a la que coexisten en equilibrio las tres fases de una sustancia; para el agua, 0.01°C.
- Termopar tipo J: Termopar hierro-constantán, adecuado para atmósferas reductoras, con un rango hasta 750°C.
- Termopar tipo K: Termopar alumel-cromel, usado entre 0°C y 1370°C.
- Termopar tipo T: Termopar cobre-constantán, ideal para mediciones de laboratorio entre -250°C y 400°C.
- Termopar tipo N: Termopar nicrosil-nisil, que ofrece una mayor resistencia a la deriva por oxidación a altas temperaturas.
U
- Unión no conectada a masa: Sonda de termopar construida de modo que la unión de medida quede completamente encerrada y aislada del material de la vaina.
V
- Voltio: Unidad de diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito; se define como la diferencia de potencial que desplaza un culombio de carga utilizando un julio de energía.
W
- Puente de Wheatstone: Red formada por cuatro resistencias, una fuente de fem y un instrumento de lectura de cero (p. ej., galvanómetro), dispuesta de manera que, cuando está equilibrada, no circula corriente por el instrumento.
Z
- Desplazamiento de cero: La diferencia entre la medición de cero real y la lectura del instrumento.
- Resistencia a potencia nula: La resistencia de un elemento RTD cuando disipa potencia nula.
- Supresión de cero: Desplazar el rango del instrumento respecto al cero para aumentar la sensibilidad de la medición dentro de un rango de temperatura específico.
Nota: La información de esta guía se proporciona únicamente con fines informativos y educativos generales. Aunque procuramos la exactitud, todos los datos, ejemplos y recomendaciones se ofrecen “tal cual”, sin garantía de ningún tipo. Las normas, especificaciones y mejores prácticas pueden cambiar con el tiempo, así que confirme siempre los requisitos vigentes antes de su uso.
¿Necesita ayuda o tiene alguna pregunta? Estamos aquí para ayudar — no dude en contactarnos.
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