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TIPOS DE INSTRUMENTOS DE MEDICION DE TEMPERATURA

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Ana Torres

on 21 October 2014

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Transcript of TIPOS DE INSTRUMENTOS DE MEDICION DE TEMPERATURA

Con origen en el vocablo latino instrumentum, instrumento es una palabra que describe el elemento que, al ser combinado con otras piezas, sirve en el ámbito de los oficios o las artes para determinados propósitos. El término puede aprovecharse como sinónimo de herramienta, máquina o utensilio.


¿Que son instrumentos?
Popularmente la temperatura es relacionada a los conceptos de frío y calor. Sin embargo, aunque este concepto es común y aceptable, en la realidad la física define a la temperatura como: “una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica, o conocida como la energía sensible, que es la energía asociada a los movimientos de las partículas de ese sistema termodinámico”, esto quiere decir que la temperatura es la cuantificación de la actividad molecular de la materia.
MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA
Termómetro Bimetálico:

Los termómetros bimetálicos se fundan en el distinto coeficiente de dilatación de dos metales
diferentes, tales como latón, monel o acero y una aleación de ferroníquel o Invar laminados
conjuntamente. Las láminas bimetálicas pueden ser rectas o curvas, formando espirales o hélices.

Un termómetro bimetálico típico contiene pocas partes móviles, sólo la aguja indicadora sujeta al
extremo libre de la espiral o de la hélice y el propio elemento bimetálico.
La temperatura de los cuerpos es un concepto que el hombre primitivo (precientífico) captó a través de sus sentidos.

Si tocamos dos piedras iguales, una a la sombra y otra calentada por el sol (o por el fuego de una hoguera) las encontramos diferentes. Tienen algo distinto que detecta nuestro tacto, la temperatura.

La temperatura no depende de si la piedra se desplaza o de si está quieta y tampoco varía si se fragmenta.


HISTORIA
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA
Las primeras valoraciones de la temperatura dadas a través del tacto son simples y poco matizadas. De una sustancia sólo podemos decir que esta caliente, tibia (caliente como el cuerpo humano), templada (a la temperatura del ambiente), fría y muy fría.

Con el diseño de aparatos se pudieron establecer escalas para una valoración más precisa de la temperatura.
TIPOS DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA
Termómetro de Vidrio:


El termómetro de vidrio consta de un depósito de vidrio que contiene, por ejemplo, mercurio y que
al calentarse se expande y sube en el tubo capilar.
Su bulbo, relativamente grande en la parte más baja del termómetro, contiene la mayor cantidad
del líquido, el cual se expande cuando se caliente y sube por el tubo capilar en el cual esta grabada
una escala apropiada con marcas.
Termómetro de Bulbo y Capilar:

Los termómetros tipo bulbo consisten esencialmente en un bulbo conectado por un capilar a una
espiral. Cuando la temperatura del bulbo cambia, el gas o el líquido en el bulbo se expanden y la
espiral tiende a desenrollarse moviendo la aguja sobre la escala para indicar la elevación de la
temperatura en el bulbo.

Termómetros de Resistencia Metálica:

La medida de temperatura utilizando
sondas de resistencia depende de las
características de resistencia en función
de la temperatura que son propias del
elemento de detección.
El elemento consiste usualmente en un
arrollamiento de hilo muy fino del conductor
adecuado
bobinado entre capas de material aislante y
protegido con un revestimiento de vidrio o
de cerámica.
El material que forma el conductor se
caracteriza por el llamado “coeficiente de temperatura de
resistencia” que expresa a una temperatura especificada, la variación de la resistencia en ohmios
del conductor por cada grado que cambia su temperatura.
Pirómetro de Radiación:

Hasta ahora se ha visto instrumentos que miden la temperatura por calentamiento directo del
elemento medidor, los pirómetros de radiación no necesitan estar en contacto intimo con el objeto
caliente. Este aparato utiliza la ley de Stephan Boltzmann de energía radiante, la cual establece
que la superficie de un cuerpo es proporcional a la 4ta potencia de su temperatura absoluta:
W=KT4
W = Energía emitida por un cuerpo
T= Temperatura absoluta (°K)
K= Constante de Stephan Boltzmann = 4.92x10 Kcal/m2

Pirómetro Óptico:

Cuando la energía radiante es a la vez luminosa, como sucede con las flamas y los metales
fundidos se utiliza un pirómetro óptico, cuyo principio se basa en la variación de la resistencia de
una fotocelda al variar la intensidad de la luz a la que esta expuesta.

Tipos de Termómetros (según el margen de temperaturas a estudiar o la precisión exigida)

Termómetros de líquido:
1. De mercurio:
de -39 °C (punto de congelación del mercurio) a 357 °C (su punto de ebullición),
portátiles y permiten una lectura directa. No son muy precisos para fines científicos.
2. De alcohol coloreado:
desde - 112 °C (punto de congelación del etanol, el alcohol empleado en él) hasta 78 °C (su punto de ebullición), cubriendo por lo tanto toda la gama de temperaturas que hallamos normalmente en nuestro entorno.
es también portátil, pero todavía menos preciso; sin embargo, presta servicios cuando más que nada importa su cómodo empleo.



3. Termómetros de gas:
desde - 27 °C hasta 1477 °C
muy exacto, margen de aplicación extraordinario. Más complicado y se utiliza como un instrumento normativo para la graduación de otros termómetros.

4. Termómetros de resistencia de platino:
es el más preciso en la gama de -259 °C a 631 °C, y se puede emplear para medir temperaturas hasta de 1127 °C.
depende de la variación de la resistencia a la temperatura de una espiral de alambre de platino
reacciona despacio a los cambios de temperatura, debido a su gran capacidad térmica y baja conductividad, por lo que se emplea sobre todo para medir temperaturas fijas.



5. Par térmico (o pila termoeléctrica)
consta de dos cables de metales diferentes unidos, que producen un voltaje que varía con la temperatura de la conexión.
Se emplean diferentes pares de metales para las distintas gamas de temperatura, siendo muy amplio el margen de conjunto: desde -248 °C hasta 1477 °C.
es el más preciso en la gama de -631 °C a 1064 °C y, como es muy pequeño, puede responder rápidamente a los cambios de temperatura.
6. Pirómetros
El pirómetro de radiación se emplea para medir temperaturas muy elevadas.
Se basa en el calor o la radiación visible emitida por objetos calientes
Es el único termómetro que puede medir temperaturas superiores a 1477 °C.


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