Termómetros de dilatación

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZOFACULTAD DE MECÁNICA

ESCUELA DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO

TRABAJO DE INSTRUMENTACIÓN

TERMÓMETROS DE DILATACIÓN

INTEGRANTES:

Arévalo Huber

Alvarez José

Choco Edwin

FECHA: 26-04-2014

INTRODUCCIÓN

Cotidianamente se utiliza algunas clases de termómetros, dependiendo de donde sea su aplicación y los parámetros de funcionamiento.

El funcionamiento de los termómetros se basa en la propiedad conocida como dilatación de una sustancia.

Existen dos clases de termómetros de dilación de uso común, estos son:

TERMÓMETROS DE LÍQUIDO

Los termómetros más familiares de líquido encerrado en vidrio son: El de mercurio.- utilizado para medir la temperatura de las

personas, son portátiles y permiten una lectura directa. Pero no son muy precisos para fines científicos.

Funcionan en un rango de -39 °C (punto de congelación del Hg) a 357 °C (punto de ebullición).

El termómetro de alcohol coloreado.- son menos precisos, también son portátiles, pero tienen la ventaja de registrar temperaturas desde - 112 °C (punto de congelación del etanol) hasta 78 °C (su punto de ebullición).

TERMÓMETROS DE GAS El termómetro de gas de volumen constante es muy

exacto, Pero es más complicado, por lo que son empleados para graduar otros termómetros, y poseen un gran margen de medición: de - 27 °C a1477 °C.

Estos termómetros se constituyen principalmente de una ampolla con gas-helio, hidrogeno o nitrógeno, dependiendo de dónde se lo vaya a utilizar, y de un manómetro medidor de la presión.

Véase más detalles de la introducción en: (Iñaki Carrascal Mozo, 1998)

TERMÓMETROS DE DILATACIÓN

Los termómetros de dilatación más conocidos son los siguientes:

Termómetros de líquido en vidrio. Termómetro bimetálico. Termómetro de bulbo y capilar.

TERMÓMETRO DE LÍQUIDO EN VIDRIO

DESCRIPCIÓN:

Su principio de operación se basa en la expansión del líquido contenido dentro de un tubo capilar mediante el aumento de temperatura donde el líquido actúa como un transductor que convierte la energía termal en una forma mecánica.

Partes De Un Termómetro De Líquido En Vidrio

El indicador de temperatura será el menisco generado por el líquido y la escala podrá ser apreciada sobre el tubo o ser un elemento independiente.

La forma del menisco será: Para el mercurio, la parte superior de la curva Para líquidos orgánicos, la parte inferior.

FLUIDOS UTILIZADOS EN LOS TERMÓMETROS DE VIDRIO:

FLUIDO: MARGEN DE TRABAJO:Mercurio -35 hasta +280 °C

Mercurio (capilar lleno de gas)

-35 hasta +450 °C

Pentano -200 hasta +20 °C

Alcohol -110 hasta +50 °C

Tolueno -70 hasta +100 °C

Véase la tabla en: (Antonio, 1997)

CALIBRACIÓN:

Se utiliza un método de comparación, tomando un termómetro patrón previamente calibrado, en sistemas termales recirculantes con líquido, sales o lecho fluidizado y la medición directa de los puntos fijos secundarios de fusión del hielo o ebullición del agua.

Dependiendo de la exactitud que se desea obtener, se utiliza un termómetro de resistencia de platino u otros tipos de termómetros trazables y con baja incertidumbre de calibración.

APLICACIONES

Son muy utilizados ya que su funcionamiento es sencillo, son portables, costo, estabilidad, amplio intervalo de trabajo o por recomendaciones en normas. Para termómetros clínicos se utiliza el termómetro

de vidrio con líquido de mercurio. Para termómetros de ambiente se utiliza el

termómetro de vidrio con líquido de alcohol.

Véase más sobre termómetros de líquido en vidrio en: (Asociados, 2008)

TERMÓMETRO BIMETÁLICO

DESCRIPCIÓN:

Estos termómetros bimetálicos están compuestos por un tubo de acero inoxidable que en cuyo interior está ubicada una espiral helicoidal bimetálica. Cuya espiral está soldada por un extremo a la parte inferior del tubo y por otra a una varilla de transmisión, a su vez conectada a una aguja que indica la temperatura.

El bimetálico se deforma por las variaciones de temperatura que, mediante la rotación de la varilla, se transmite a la aguja indicadora situada en la esfera.

Los materiales más empleados en estos termómetros son :

Latón, Monel y Acero con alto coeficiente de dilatación.

Las fundas de protección están hechas de material cerámico y metálicas, encontrándose a menudo fundas cerámicas recubiertas con metal.

PARTES DE UN TERMÓMETRO BIMETÁLICO

PRECISIÓN Y CAMPO DE MEDIDA:Usualmente La precisión del instrumento es de ± 1 % y su rango de medida es de -200 a +500°C.

  APLICACIONES:

Los termómetros bimetálicos se utilizan en la industria alimentaria, conservación, farmacéutica, petroquímica, etc.

Están diseñados para resistir situaciones de operación más optimistas establecidas por la agresividad del fluido de proceso y del ambiente.

Véase más sobre termómetros bimetálicos en: (Tremokew)

TERMÓMETRO DE BULBO Y CAPILAR

DEFINICIÓN, CLASES Y CARACTERÍSTICAS:

Están constituidos por un bulbo unido a un capilar que

conecta a una espiral, cuando varia la temperatura del

fluido el bulbo se expande y la espiral se desenrolla

moviendo la aguja indicadora de la escala.

Existen cuatro clases de este tipo de termómetros:

Clase I: Termómetros actuados por líquido.

Estos termómetros están lleno de líquido y son proporcionales a la temperatura por lo que se tiene una escala uniforme de medición.

Tienen en rango de medición de 150 a 500 °C dependiendo del líquido que se esté empleando en el termómetro

Termómetros actuados por líquido

Clase II: Termómetros actuados por vapor.

Al momento que varía la temperatura del bulbo aumenta o disminuye la presión del líquido contenido en el capilar el cual mueve la aguja indicadora de la escala, por lo cual la medición no es uniforme.

Si la temperatura del bulbo > temperatura ambiente el capilar está lleno de líquido (fig.6.1) caso contrario el capilar está lleno de vapor (fig.6.2)

Termómetros actuados por vapor

CLASE III: TERMÓMETROS ACTUADOS POR GAS.

 El capilar en estos termómetros está lleno de gas, cuando variar la temperatura, la presión del gas varia proporcionalmente, por lo que su escala es lineal.

CLASE IV: TERMÓMETROS ACTUADOS POR MERCURIO.

Estos termómetros son similares a los termómetros de la clase I.

Véase más información de termómetro de bulbo y capilar en: (Antonio, 1997)

Bibliografía

• Antonio, C. S. (1997). Instrumentación Industrial . Barcelona - España: ALFAOMEGA.

• Asociados, M. &. (09 de 2008). La Guía Metas. Recuperado el 28 de 04 de 2014, de La Guía Metas: http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-08-09-termometros-liquido-en-vidrio.pdf

• Iñaki Carrascal Mozo, C. T. (04 de 06 de 1998). termometría / Introducción . Recuperado el 06 de 05 de 2014, de termometría / Introducción : http://www.carrascal.net46.net/fisicas/termometria/introduccion.htm

• Tremokew. (s.f.). Tremokew. Recuperado el 28 de 04 de 2014, de Tremokew: http://www.termokew.mx/termometros.php