¿Qué Es El Cable Termopar Compensado? La Clave para Una Medición Precisa y Fiable de Temperatura

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El cable termopar compensado es un par de conductores con capa aislante que tiene el mismo valor nominal de potencial termoeléctrico que el termopar correspondiente, dentro de un rango de temperatura determinado. Se utiliza para conectar el termopar con el dispositivo de medición y compensar los errores causados por los cambios de temperatura en el punto de conexión del termopar.

Tabla de contenidos

• Función de Cables Termopares Compensados
• Tipos de Cables para Termopar Compensados
  • Según la temperatura de uso
  • Según el error permitido
  • Según el tipo de núcleo
  • Selección del tipo de cable termopar adecuado
• Cable Termopar Armado
• El Método de Conexión de Termopares
• Resumen

Función de Cables Termopares Compensados

1. El cable termopar compensado desempeña un papel crucial al reducir la alta temperatura generada por los termopares. Este proceso es fundamental para garantizar que la corriente generada por el termopar pueda transmitirse eficientemente a distancias más largas sin comprometer la precisión de la medición.
2. Al utilizar un conductor de compensación, se logra prolongar la vida útil del cable original del termopar. Esto ahorra costos de reemplazo y maximiza la retención de corriente durante la transmisión, asegurando una medición precisa y confiable de la temperatura.
3. Los cables compensados también desempeñan un papel importante en la prevención de desastres. Al reducir las altas temperaturas en la línea de transmisión, se crea un entorno más seguro y adecuado para realizar pruebas ambientales y evitar posibles fallos o daños en el sistema.
4. En casos en los que se anticipa que el termopar estará expuesto a altas temperaturas durante períodos prolongados, se recomienda utilizar un cable termopar de compensación más grueso. Este enfoque se basa en el principio físico de que un mayor diámetro del cable reduce la resistencia en el circuito del termopar, facilitando así la medición y el control automático de la temperatura.

Tipos de Cables para Termopar Compensados

Los cables termopares compensados se clasifican en varios tipos según sus características y aplicaciones. A continuación se detallan los principales tipos de cables termopares compensadoses:

Según la temperatura de uso

Cables para uso general (marca g): Estos cables están diseñados para funcionar en temperaturas normales y son adecuados para aplicaciones comunes en las que no se requiere una resistencia especial al calor extremo.

Cables para resistencia al calor (marca h): Estos cables están diseñados para soportar temperaturas más altas y ofrecen una mayor resistencia al calor. Son ideales para aplicaciones en las que se requiere una mayor tolerancia a temperaturas elevadas.

Según el error permitido

Cables para termopar de nivel de precisión (marca a): Estos cables están fabricados con altos estándares de precisión y son utilizados en aplicaciones donde se requiere una medición extremadamente precisa de la temperatura. Tienen una menor tolerancia a los errores en la medición.

Cables de termopar de nivel ordinario (marca b): Estos cables son adecuados para aplicaciones donde se permite una tolerancia más amplia en la medición de temperatura. Tienen una precisión moderada y son más comunes en aplicaciones industriales generales.

Según el tipo de núcleo

Cables termopares compensados de núcleo monocatenario: Estos cables consisten en un único conductor de metal que actúa como el núcleo del cable. Son flexibles y se utilizan en aplicaciones donde la movilidad y la facilidad de instalación son importantes.

Cables termopares compensados de núcleo multicatenario: Estos cables están compuestos por varios hilos de metal que se entrelazan para formar el núcleo del cable. Proporcionan una mayor resistencia mecánica y son más adecuados para aplicaciones que requieren una mayor durabilidad y protección contra interferencias electromagnéticas.

Selección del tipo de cable termopar adecuado

Estas son algunas de las principales categorías de cables termopares compensadoses disponibles en el mercado. Los distintos tipos de cables para termopares tienen características termoeléctricas diferentes.

A la misma temperatura, los distintos tipos de cables compensados sólo pueden utilizarse con el tipo de termopar correspondiente. Si el cable termopar compensado se conecta incorrectamente en el campo, el medidor de termopar no reflejará la temperatura real. La elección del tipo adecuado depende de las necesidades específicas de la aplicación, la temperatura de operación y los requisitos de precisión de la medición de temperatura.

Cable Termopar Armado

El cable de termopar armado, también conocido como cable de termopar con aislamiento inorgánico, está compuesto por un tubo protector de acero inoxidable, aislante de óxido de magnesio y alambres de termopar, que se combinan y se compactan en un conjunto sólido mediante moldeado. El cable termopar armado tiene ventajas como resistencia a la presión, resistencia a los impactos, flexibilidad, tamaño reducido y respuesta térmica rápida, siendo un material clave en la fabricación de termopares armados.

Antes de salir de fábrica, el cable con armadura para termopar debe someterse a un secado completo en una caja de temperatura constante a una temperatura superior a 200°C, y ambos extremos deben sellarse con resina epoxi para garantizar la resistencia eléctrica del cable.

Cuando se fabrica un termopar armado utilizando el cable de termopar armado, generalmente se corta en varias secciones, lo que expone el aislante de óxido de magnesio al aire. El óxido de magnesio en polvo tiene una fuerte capacidad de absorción de humedad, lo que inevitablemente permite que una gran cantidad de humedad del aire ingrese al óxido de magnesio, lo que provoca una disminución de la resistencia eléctrica del aislante y afecta la precisión de la medición a alta temperatura.

Por lo tanto, durante el proceso de fabricación del termopar armado, una vez que se ha completado la soldadura en el extremo caliente y se ha expuesto el hilo de medición en el extremo frío, el termopar completo debe colocarse en una caja de temperatura constante de 200 a 250°C durante 12 a 24 horas para eliminar la humedad. Para cables de termopar con una longitud inferior a un metro, la temperatura y el tiempo pueden reducirse en consecuencia.

Después de eliminar la humedad, se debe sellar rápidamente el termopar con resina epoxi. Los cables de termopar armados no utilizados también deben sellarse inmediatamente con resina epoxi para su uso posterior.

El Método de Conexión de Termopares

El cable termopar compensado tiene dos polos, positivo y negativo. La calibración se puede ver normalmente en la parte superior del bloque de terminales, que está marcado con + y – respectivamente.

Sin embargo, algunos fabricantes de cables termopares no hacen la distinción entre positivo y negativo. En ese caso, debemos utilizar la experiencia para determinarlo. Por lo general, podemos distinguirlos por el color de la conexión, pero es importante tener en cuenta que los colores de los polos positivo y negativo pueden variar según la región.

Al realizar la conexión de los termopares, también es importante tener en cuenta que los terminales de conexión estándar no deben utilizarse para la conexión de los termopares. Esto se debe a que las barras conductoras en los terminales suelen estar hechas de cobre especial, como el cobre electrolítico, que es diferente del material de cobre que compone los termopares. Cada par de terminales de termopar tiene barras conductoras hechas de diferentes metales. Para diferentes modelos de termopares, hay terminales de conexión correspondientes.

Resumen

Los cables termopares compensados desempeñan un papel crucial al conectar termopares con dispositivos de medición, reduciendo errores causados por cambios de temperatura y asegurando mediciones precisas y confiables. La correcta conexión y elección de cables es fundamental para una medición precisa de temperatura.