Técnicas comunes para la calibración de termopares

Un termopar es esencialmente un sensor que detecta un cambio de temperatura. Un termopar tiene dos cables diferentes soldados en un extremo y libres en el otro. Cuando estos cables experimentan una diferencia de temperatura, se produce un voltaje, lo que crea una diferencia de potencial en la unión. Este voltaje en la unión se mide y se correlaciona con la temperatura. Los termopares son resistentes y robustos. Pueden soportar un amplio rango de temperaturas. Sin embargo, dado que la medición de la temperatura depende del voltaje, es necesario realizar la calibración del termopar a intervalos regulares para garantizar que el dispositivo pueda reconocer correctamente el voltaje. El proceso de calibración consiste en comparar la precisión de medición del termopar con una referencia conocida y estándar.

La calibración de termopares requiere un equipo especializado. Existen principalmente tres formas de calibrar un termopar. Calibración termodinámica de punto fijo: La calibración termodinámica de punto fijo es la forma más precisa de calibrar un termopar. Este método consiste en comparar las lecturas de temperatura del termopar con los puntos de temperatura fijos y aceptados a nivel mundial de elementos y compuestos comunes donde cambia su estado físico. Por ejemplo, el punto de congelación de un metal como el estaño es de 231,928 grados Celsius según la ITS-90 o la Escala Internacional de Temperatura desarrollada en 1990. Manteniendo la unión de referencia a 0 grados Celsius, se mide la fuerza electromotriz (FEM) térmica del termopar durante la transición del punto fijo en el que los materiales metálicos pasan de estado sólido a líquido. A continuación, esta FEM se compara con los gráficos de medición estándar para determinar la precisión de medición del termopar. La calibración termodinámica de punto fijo es la forma más precisa de calibrar un termómetro. Método de baño agitado o horno: La opción entre baño agitado u horno se utiliza en función de los requisitos de temperatura. Cuando la temperatura alcanza el nivel deseado, se utiliza el termopar que se va a calibrar para medir la temperatura junto con un termopar de precisión conocida. Si el termopar necesita calibración, los dos termopares mostrarán lecturas diferentes. Este método también se lleva a cabo en un laboratorio, pero es menos preciso que la calibración termodinámica de punto fijo. Calibrador de bloque seco: El método del calibrador de bloque seco utiliza una máquina de bloque seco. Las sondas de termopar se insertan en el bloque seco. A continuación, el bloque metálico se enfría o se calienta a una temperatura específica y se miden las lecturas del termopar. Si el termopar lee la misma temperatura establecida en el bloque seco, no es necesario calibrarlo. Sin embargo, si detecta una variación, es posible que sea necesario calibrarlo.

Los termopares son componentes críticos de un sistema que miden con precisión una propiedad física. Se espera que estos dispositivos funcionen sin fallos, ya que un error o una lectura defectuosa pueden provocar catástrofes. En la industria, los termopares pueden estar sometidos a temperaturas variables durante todo el día y durante meses. Por lo general, se recomienda realizar la calibración de todos los termopares una vez al año. Sin embargo, en el caso de los termopares que se utilizan constantemente, la calibración debe realizarse a intervalos más cortos. Con el uso constante, la eficacia del termopar se deteriora con el tiempo. Por lo tanto, es importante realizar la calibración para garantizar que el termopar funcione correctamente. Además, algunas empresas o aplicaciones requieren un certificado de calibración debido a la normativa.

La frecuencia de la calibración depende realmente del usuario. Muchos termopares se calibran anualmente, pero es posible que se requieran calibraciones más frecuentes dependiendo de las condiciones en las que se utilice el termopar. Condiciones tales como una exposición extendida a altas temperaturas, condiciones ambientales severas o condiciones de choque térmico o mecánico pueden afectar la precisión del termopar.

No hay una forma segura de determinar el último servicio de un termopar a partir de su aspecto físico. Sin embargo, las industrias mantienen un registro de las piezas que han sido calibradas y las que están programadas para un futuro mantenimiento. Los termopares deben calibrarse cuando:

• Vence su ciclo de calibración.
• Su rendimiento se pone en duda.
• Se someten a condiciones de funcionamiento inesperadas o inusuales.

Los termopares deben cambiarse cuando:

• El termopar presenta un circuito abierto.
• Un termopar sin conexión a tierra presenta un bajo aislamiento eléctrico de la funda o la carcasa.
• Si hay algún daño en un termopar debido a fuerzas mecánicas.
• La funda está comprometida debido a la corrosión o la oxidación.
• Al realizar la calibración se identifica una desviación de la precisión fuera de las especificaciones.

Con un cambio de temperatura, un termopar estándar proporciona una lectura que se corresponde con el cambio de temperatura. Sin embargo, ¿cómo podemos verificar que lo que vemos es fiable? Para resolver esta cuestión, nos adherimos a los estándares internacionales establecidos para proporcionar una referencia para las mediciones. ISO y NIST se encuentran entre los estándares más reconocidos que se utilizan para medir el rendimiento de los termopares. En Omega Engineering, ofrecemos servicios de calibración que cumplen con las normas internacionales. Omega utiliza varios baños de fluidos, hornos y calibradores para realizar calibraciones de temperatura en un amplio rango de temperaturas. Cada fuente de calor está equipada con un estándar independiente trazable según el NIST. Contacte con nosotros para informarnos de sus necesidades de calibración de termopares y disfrute de un servicio de primera clase y una calidad de trabajo sin igual.