Termopares, sondas de temperatura

Un termopar es un sensor de temperatura robusto y fiable que convierte una diferencia de temperatura directamente en una señal de milivoltios medible mediante el efecto Seebeck. Fabricados con dos alambres metálicos diferentes unidos en una unión de detección, los termopares cubren una amplia gama, desde temperaturas criogénicas inferiores a –200 °C hasta tipos de metales nobles superiores a 1700 °C. Por ejemplo, un tipo K (níquel-cromo/níquel-aluminio) es habitual en hornos industriales, máquinas de extrusión y sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado gracias a su amplio alcance y durabilidad. El tipo J (hierro-constantán) es adecuado para hornos de baja temperatura, mientras que los tipos R y S (aleaciones de platino-rodio) se eligen para aplicaciones de calor extremo, como la producción de vidrio o los motores aeroespaciales.

Una sonda de temperatura, por otro lado, se refiere a la forma empaquetada de un sensor de temperatura. Una sonda puede alojar un termopar, un RTD o incluso un termistor, montados en una funda protectora con aislamiento y cables conductores para su uso práctico. En otras palabras, un termopar es un elemento de detección, mientras que una sonda termopar es un conjunto listo para instalar diseñado para un entorno específico (por ejemplo, sondas inoxidables aptas para alimentos para el procesamiento de productos lácteos o sondas revestidas de Inconel para turbinas).

Como todos los sensores, los termopares pueden fallar. Los principales síntomas de fallo incluyen:

Circuito abierto: no hay señal de salida debido a un cable roto o una unión corroída. En general, se muestra como una lectura anormalmente alta o fuera de rango.
Cortocircuito: los cables entran en contacto entre sí de forma incorrecta, lo que provoca lecturas inestables o imprecisas.
Deriva: inexactitud gradual a lo largo del tiempo causada por la oxidación, la contaminación o la tensión mecánica, a menudo crítica en procesos industriales a alta temperatura.
Ruido o señales inestables: pueden ser el resultado de un aislamiento deficiente, interferencia electromagnética o conexión a tierra inadecuada.
Respuesta lenta: una vaina que se ha degradado o una unión parcialmente dañada pueden causar retrasos en la captura de cambios de temperatura reales.

En comparación con los RTD, que se destacan por su precisión y estabilidad pero son más frágiles, los termopares son preferibles cuando lo que más importa es la durabilidad, un amplio rango de temperatura, la rapidez de respuesta y un menor costo.