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Tipos de termopares en detalle
Tipos de termopar comunes
Esta sección describe los tipos de termopares estándar y de uso común definidos por la IEC 60584-1. Cada tipo presenta una combinación única de conductores adecuada para entornos y rangos de temperatura específicos. Hay información más detallada en las páginas de los tipos de termopar individuales enlazadas a continuación.
Tipo K - Níquel-Cromo frente a Níquel-Aluminio
El termopar industrial más utilizado (Chromel-Alumel), el Tipo K es ideal para ambientes oxidantes. El uso continuo máximo es ~1100°C, con tolerancia a corto plazo hasta 1200°C. Es adecuado hasta -250°C, pero puede sufrir deriva entre 250–600°C, especialmente durante el ciclado térmico. Aunque popular en entornos nucleares, ahora se prefiere el Tipo N.
Tipo T - Cobre frente a Cobre-Níquel
El Tipo T (Cobre-Constantán) es muy adecuado para aplicaciones de laboratorio y criogénicas (-250°C a 400°C). Ofrece excelente repetibilidad en el rango de -200°C a 200°C (±0,1°C), pero la pata de cobre se oxida rápidamente por encima de este rango. Nota: las aleaciones de los Tipos T y J no son intercambiables.
Tipo J - Hierro frente a Cobre-Níquel
Conocido como Hierro/Constantán, el Tipo J es adecuado para atmósferas reductoras, con una temperatura continua máxima de ~800°C (a corto plazo: 1000°C). Por debajo de la temperatura ambiente, la condensación puede provocar oxidación y fragilización.
Tipo N - Níquel-Cromo-Silicio frente a Níquel-Silicio
Diseñado como una alternativa avanzada al Tipo K, el Tipo N (Nicrosil-Nisil) resiste la deriva, la oxidación y las inestabilidades magnéticas hasta 1280°C. Su superior repetibilidad y resistencia a la radiación nuclear lo hacen ideal para entornos duros y de alta temperatura. Estandarizado en 1986 (BS EN 60584-1 Parte 8), ahora se usa ampliamente y se considera una mejor opción que E, J, K y T en muchas aplicaciones.
Tipo E - Níquel-Cromo frente a Cobre-Níquel
También conocido como Chromel-Constantán, el Tipo E proporciona la mayor salida de FEM entre los termopares comunes. Su rango abarca de -250°C a 900°C en atmósferas oxidantes/inertes. Más estable que el Tipo K, pero el Tipo N sigue destacando por su exactitud a largo plazo.
Tipo S - Platino-10% Rodio frente a Platino
Usados en atmósferas oxidantes o inertes, los termopares Tipo S son adecuados para uso continuo hasta 1600°C (brevemente hasta 1700°C). Normalmente se requieren vainas de alúmina de alta pureza para evitar la contaminación y la degradación de la FEM. El uso prolongado a alta temperatura puede provocar difusión de rodio y reducción de la salida.
Tipo R - Platino-13% Rodio frente a Platino
Con una salida ligeramente mayor y mejor estabilidad que el Tipo S, el Tipo R suele preferirse para las mismas aplicaciones de alta temperatura. Por lo demás, el rendimiento y los requisitos de manipulación son similares.
Tipo B - Platino-30% Rodio frente a Platino-6% Rodio
Los termopares Tipo B pueden operar continuamente hasta 1600°C (a corto plazo: ~1800°C). Aunque la salida es menor, la compensación de la unión fría suele ser innecesaria debido a la FEM despreciable por debajo de 50°C. No se usan típicamente por debajo de 600°C.
Tipo C - Tungsteno-5% Renio frente a Tungsteno-26% Renio
Usados en vacío, atmósferas inertes o hidrógeno seco, el Tipo C (anteriormente W5) ofrece capacidad de alta temperatura con salida de FEM lineal. La recristalización por encima de 1200°C puede provocar fragilidad.
Tipo A - Tungsteno-5% Renio frente a Tungsteno-20% Renio
Una variación del Tipo C, el Tipo A amplía el rango de temperatura utilizable hasta 2500°C bajo restricciones atmosféricas similares.
Termopares no estándar
Una variedad de tipos de termopares especializados siguen sirviendo aplicaciones de nicho o heredadas. Algunos ejemplos clave incluyen:
- Tipo G (Tungsteno frente a Tungsteno-26% Renio) y Tipo D (Tungsteno-3% Renio frente a Tungsteno-25% Renio):
Ambos funcionan hasta ~2300°C (a corto plazo: 2750°C) en vacío o gases inertes. Por encima de 1800°C puede producirse vaporización de renio. Los aislantes adecuados incluyen berilia y toria. - Iridio-40% Rodio frente a Iridio:
Utilizable en aire sin protección hasta 2000°C (a corto plazo). Se requiere calibración por lotes debido a la falta de tablas estándar. La fragilización es un riesgo tras exposición prolongada. - Platino-40% Rodio frente a Platino-20% Rodio:
Ofrece mayor cobertura de temperatura que el Tipo B (hasta 1850°C a corto plazo). No hay tablas de referencia estándar; las calibraciones por lotes suelen estar disponibles. - Níquel-Cromo vs Oro-Hierro (Criogénico):
Diseñado para uso por debajo de 1 K (mejor rendimiento por encima de 4 K), este termopar es ideal para mediciones de temperatura ultrabaja. Las tablas de referencia están disponibles en el NBS y en otras fuentes.
Tolerancias de salida de los termopares
No todos los termopares coinciden perfectamente con las tablas de referencia. La IEC 60584-1 define tolerancias de salida tanto para termopares de metales nobles como de base. Estas tolerancias (véase la Tabla 3.3) se aplican a alambres típicamente de 0.1–3 mm de diámetro y no contemplan la deriva de calibración en uso. Los tipos no estándar suelen suministrarse con tablas de lote específicas del fabricante.
| Tipo | Clase de tolerancia 1 | Clase de tolerancia 2 | Clase de tolerancia 3 |
|---|---|---|---|
| Tipo K Rango de temperatura Valor de tolerancia Rango de temperatura Valor de tolerancia |
–40°C a +375°C ±1.5°C 375°C a 1000°C ±0.004 . |t| |
–40°C a +333°C ±2.5°C 333°C a 1200°C ±0.0075 . |t| |
–167°C a +40°C ±2.5°C –200°C a –167°C ±0.015 . |t| |
| Tipo T Rango de temperatura Valor de tolerancia Rango de temperatura Valor de tolerancia |
–40°C a +125°C ±0.5°C 125°C a 350°C ±0.004 . |t| |
–40°C a +133°C ±1.0°C 133°C a 350°C ±0.0075 . |t| |
–67°C a +40°C ±1.0°C –200°C a –67°C ±0.015 . |t| |
| Tipo J Rango de temperatura Valor de tolerancia Rango de temperatura Valor de tolerancia |
–40°C a +375°C ±1.5°C 375°C a 750°C ±0.004 . |t| |
–40°C a +333°C ±2.5°C 333°C a 750°C ±0.0075 . |t| |
– – – – |
| Tipo N Rango de temperatura Valor de tolerancia Rango de temperatura Valor de tolerancia |
–40°C a +375°C ±1.5°C 375°C a 1000°C ±0.004 . |t| |
–40°C a +333°C ±2.5°C 333°C a 1200°C ±0.0075 . |t| |
–167°C a +40°C ±2.5°C –200°C a –167°C ±0.015 . |t| |
| Tipo E Rango de temperatura Valor de tolerancia Rango de temperatura Valor de tolerancia |
–40°C a +375°C ±1.5°C 375°C a 800°C ±0.004 . |t| |
–40°C a +333°C ±2.5°C 333°C a 900°C ±0.0075 . |t| |
–167°C a +40°C ±2.5°C –200°C a –167°C ±0.015 . |t| |
| Tipo R y Tipo S Rango de temperatura Valor de tolerancia Rango de temperatura Valor de tolerancia |
0°C a +1100°C ±1.0°C 1100°C a 1600°C ±(1 +0.003 (t . 1100)°C |
0°C a +600°C ±1.5°C 600°C a 1600°C ±0.0025 . |t| |
– – – – |
| Tipo B Rango de temperatura Valor de tolerancia Rango de temperatura Valor de tolerancia |
– – – – |
– – 600°C a 1700°C ± 0.0025 . |t| |
600°C a +800°C ±4.0°C 800°C a 1700°C ±0.005 . |t| |
Table 3.3: Thermocouple Tolerances According to IEC 60584-1 (reference junction at 0ºC)
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 proporcionan “tal cual”, sin garantía de ningún tipo. Las normas, especificaciones y buenas prácticas pueden cambiar con el tiempo, por lo que siempre confirme los requisitos vigentes antes de su uso.
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