Extensión y Compensación para Termocuplas

TERMOCUPLAS
Las termocuplas son el sensor de temperatura más utilizado. Las termocuplas consisten en dos alambres de metales o aleaciones distintas. Dichos alambres están soldados en uno de sus extremos y libre en el otro. Si tenemos temperaturas distintas a cada lado se establece una circulación de corriente que origina una fuerza electromotriz medible. Esta fuerza electromotriz depende de los materiales utilizados y de la diferencia de temperatura entre la soldadura y el extremo libre. Si los metales son homogéneos, los hilos pueden atravesar zonas de temperatura diferentes sin perturbar la medición de la temperatura entre ambos extremos.

Como la calidad termoeléctrica de los materiales que componen los termopares no es lineal con la temperatura, las curvas de las fuerzas electromotrices son diferentes, en función de los pares de metales utilizados. La relación entre la fuerza electromotriz y la temperatura se expresa en tablas de referencia de las normas IEC 584-1 y EN 60584. En estas también se expresan las tolerancias.

CABLES DE EXTENSIÓN Y COMPENSACIÓN
Los cables de extensión y compensación se utilizan cuando el instrumento está muy alejado del lugar de medición. Estos se fabrican con materiales que poseen la misma característica termoeléctrica que la de los termopares correspondientes, por lo tanto no generan termocuplas parasitas en el empalme, lo que no implica que sean del mismo material, ya que se puede tratar de materiales sustitutos que están formados por aleaciones diferentes.

La tolerancia de un cable de extensión o compensación es la desviación adicional máxima provocada por la presencia del mismo en el circuito de medición de la temperatura. La relación entre la fuerza electromotriz y la temperatura no es lineal y la tolerancia depende de la temperatura de unión de la medición del par termoeléctrico. Las tablas de referencia de las normas IEC 584-2 y EN 60584-2 expresan las tolerancias.

Símbolo Naturaleza de los metales Temperatura de utilización
(°C)
Fuerza electromotriz
a 100°C en mv
+ -
T Cobre Cobre-Níquel T -200°C +350°C
4,277
J Hierro Cobre-Níquel J -40°C +750°C 5,268
E Níquel-Cromo Cobre-Níquel E -150°C +800°C 6,317
K Níquel-Cromo Níquel-Aleado -150°C +1100°C 4,095
N Níquel-Cromo-Silicio Níquel-Silicio -150°C +1100°C 2,774
R Platino13% Rodhio Platino 0°C +1600°C 0,647
S Platino 10% Rodhio Platino 0°C +1550 0,645
B Platino 30% Rodhio Platino 6% Rodhio -600°C +1550°C 0,033
Existen distintos tipos de termocuplas pero se han estandarizado unas pocas combinaciones. Cada tipo se utiliza para medir distintos niveles de temperatura. Para distinguirlos se usan letras y colores identificatorios.
Símbolo Naturaleza de los metales Ámbito de Temperatura
(°C)
Fuerza electromotriz
a 100°C en mv
+ -
TX Cobre Cobre-Níquel T -25 a 200 500
JX Hierro Cobre-Níquel J -25 a 100 300
EX Níquel-Cromo Cobre-Níquel E -25 a 200 500
KX Níquel-Cromo Níquel-Aleado -25 a 200 900
NX Níquel-Cromo-Silicio Níquel-Silicio -25 a 200 900
KCA Hierro Cobre-Níquel 0 a 150 900
KCB Cobre Cobre-Níquel 0 a 100 900
NC Níquel-Cromo-Silicio Níquel-Silicio 0 a 150 900
RCA Cobre Cobre-Níquel R 0 a 100 1.000
RCB Cobre Cobre-Níquel R 0 a 200 1.000
SCA Cobre Cobre-Níquel S 0 a 100 1.000
SCB Cobre Cobre-Níquel S 0 a 200 1.000
BC Cobre Aleado Cobre 0 a 150 1.400
NOTA: Los cables de extensión de clase de tolerancia 2, denominados JX2, TX2, EX2 y KX2, se llaman corrientemente cables de compensación y se designan con los códigos JC, TC, EC y KC.