Por Kim Lewis Actualizado el 24 de marzo de 2022
Los termopares son sensores de temperatura fabricados a partir de dos aleaciones metálicas. Cuando los dos metales se juntan para formar una unión, se genera un voltaje cuando hay diferencias de temperatura entre ellos. Esto se conoce como efecto Seebeck.
El médico alemán convertido en físico Thomas Johann Seebeck descubrió el efecto Seebeck. Tomó dos metales diferentes, uno a una temperatura más alta que el otro, e hizo un circuito en serie uniéndolos en una unión. Descubrió que podía generar voltaje. Cuanto mayor era la diferencia de temperatura entre ellos, mayor era el voltaje generado y descubrió que los resultados eran independientes de la forma del metal.
Los termopares son valiosos en ciencia e ingeniería debido a características como su rápido tiempo de reacción y su pequeño tamaño. Tienen la capacidad de medir con precisión temperaturas extremas, con rangos de 270 a 2500 grados Celsius, y errores de 0,5 a 2 grados Celsius.
La desventaja de los termopares es que las señales producidas pueden ser no lineales y, por lo tanto, deben calibrarse cuidadosamente.
Se juntan dos aleaciones metálicas para formar una unión. Una parte de la unión se coloca sobre una fuente cuya temperatura se va a medir, mientras que el otro extremo se mantiene en una referencia constante a través de una fuente de temperatura. La fuente de temperatura suele ser un sensor de temperatura de estado sólido, aunque los más antiguos utilizan un baño de agua helada.
Un factor en la sensibilidad a la temperatura es el tipo de combinaciones de metales utilizadas. Una combinación de níquel-níquel tiene un rango de temperatura de -50 a 1410 grados centígrados, mientras que una combinación de renio-renio puede medir de 0 a 2315 grados centígrados. Los más comunes son el cromel-alumel, el constantentano de cobre y el constantetano de hierro.
Hay varios tipos diferentes. Se clasifican según la temperatura máxima que pueden medir, dónde pueden operar y su robustez. Los más comunes son J, K, T y E. Por ejemplo, los termopares tipo J se pueden utilizar sin una cubierta llamada funda, aunque se recomienda una para prolongar su vida. Los termopares tipo J pueden funcionar en entornos donde no hay suficiente oxígeno libre y pueden medir hasta 760 grados Celsius.
Los termopares son el tipo más popular de sensores de temperatura. Se utilizan como termómetros hospitalarios y en pruebas de diagnóstico para motores de vehículos. Algunos aparatos de gas, como calderas, calentadores de agua y hornos, los utilizan como elementos de seguridad; Si la luz piloto está apagada, el termopar detiene el funcionamiento de la válvula de gas. También se utilizan como ayuda en la pasteurización de la leche y como termómetros para alimentos. En la industria, son valiosos como sondas y sensores.
