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El sensor de temperatura, un instrumento indispensable en la industria

El sensor de temperatura, un instrumento indispensable en la industria

Publicado: 15 de febrero de 2019 11:14 (GTM+2)

Uno de los elementos a los cuales menos interés se le presta pero que resulta determinante en muchos procesos industriales, es el sensor de temperatura. Como su propio nombre lo dice, este dispositivo mide la temperatura de cualquier elemento y a partir de su lectura se pueden disparar acciones en el control de determinados procesos. Es interesante poder conocer un poco más acerca de este equipo, su funcionamiento y los diferentes modelos.

El sensor de temperatura

No es más que un utensilio que recolecta a través de diferentes modos, la información de la temperatura a la que se encuentra el objeto que se mide. Los mejores sensores de temperatura transforman esa información en una señal eléctrica y la envían a un circuito que la convierte en una magnitud legible, bien sea en aguja sobre cuadrante analógico o en cifras en una pantalla digital.

Un sensor de temperatura profesional tiene ciertas características que lo hacen más específico y apto para determinadas tareas o procesos. En el mercado hay amplia variedad y se pueden conseguir sensores de temperatura baratos.

Con este tipo de dispositivos es inmediato determinar en todo momento cuál es la temperatura en cualquier fase de proceso industrial. Estos instrumentos pueden abarcar rangos de lectura que van desde los -200°C hasta los 1.800°C, dependiendo del tipo de sensor.

Otra diferencia que se puede encontrar en la calidad de los sensores de temperatura es la precisión que puede existir entre la medición real y la indicada. El tiempo de respuesta es otro factor que puede influir entre un dispositivo para usos domésticos, o para el aficionado, y uno de calidad profesional.

¿Y dónde están los sensores térmicos?

En cualquier sistema retroalimentado, en el que la estabilidad del proceso depende de constantes ajustes en ciertos parámetros como presión, caudal, intensidad de corriente o velocidad de giro de un motor, los distintos elementos sensores son de alta criticidad.

No es necesario mencionar que la temperatura es uno de los parámetros de mayor importancia en casi todas las industrias en las que se desarrollan procesos fisicoquímicos.  Los sensores térmicos, juegan un papel crucial en toda planta fabril, desde papeleras, textiles, cementera, hasta la amplísima industria petroquímica.

Cualquier vehículo con motor de combustión tiene, como mínimo, sensores de temperatura para el agua refrigerante y para el aceite.

Algo tan cotidiano incluso como una cafetera automática cuenta con al menos un sensor térmico que ajusta la caldera para que el agua alcance la temperatura correcta, sin importar a cuántos grados está en el depósito.

Parámetros que determinan un sensor

Con los avances tecnológicos, es muy común encontrarse con diferentes equipos que sirven para medir la temperatura, pero es necesario que antes de tomar una decisión se tengan presente ciertos parámetros:

La sensibilidad

Es importante que el sensor sea capaz de detectar hasta el mínimo cambio de temperatura y que lo pueda reflejar de manera precisa en la señal eléctrica que entrega en su salida.

Los rangos de trabajo

Todo sensor está calibrado para trabajar en un determinado margen de temperaturas y manteniendo la tasa de error dentro de lo admisible. El fabricante establece que fuera del rango, las lecturas entregadas no serán válidas, e incluso el dispositivo puede sufrir daños

La precisión

La diferencia que tenga un sensor entre el valor leído de temperatura y el valor real puede determinar que un proceso industrial sea el correcto o falle. Es por eso que la tasa de error debe mantenerse dentro de los márgenes más estrechos posibles.

El tiempo de respuesta

Estos elementos suelen tener cierto retardo para dar la lectura correcta. Es importante que el tiempo entre el comienzo de la medición y la lectura de la información sea lo más corto posible.

Tipos de sensores de temperatura

Existen dos principales grupos de sensores de temperatura, uno que está más orientado a usos domésticos y otros para el ámbito profesional e industrial. Asimismo, dentro de esos grupos hay diferentes tipos constructivos:

Los termopares

Suelen ser los más utilizados, debido a que son de funcionamiento simple y relativamente baratos de fabricar. Son los más eficientes y tienen un nivel de respuesta óptimo. Leen la diferencia de temperaturas gracias a un circuito termoeléctrico cerrado.

Los RTD

Este tipo de sensores mide la temperatura con la variación de una resistencia por calor. Consiste en un trozo de alambre enrollado y envuelto de manera adecuada a un núcleo de cerámica o vidrio. Cuanta mayor es la temperatura, más alta será la resistencia del alambre ante el paso de corriente.

Los termistores

Con el uso de materiales semiconductores, este tipo de sensor puede detectar el calor y lo mide por impulsos eléctricos. Es más sensible a la temperatura y los hay de dos tipos:

  • NTC (de coeficiente negativo): es ideal cuando es necesario un cambio gradual de la resistencia con la temperatura. Su resistencia al paso de la corriente baja a medida que aumenta la temperatura. Tiene un alto grado de sensibilidad.
  • PTC (de coeficiente positivo): este modelo aumenta abruptamente su resistencia cuando la temperatura sobrepasa cierto margen. Es útil para detectar cambios drásticos en la temperatura.

Infrarrojos

Estos tipos de sensores son los más modernos. Están basados en un detector de radiación infrarroja, hacen mediciones sin necesidad de tener contacto físico con la fuente de calor, por eso son prácticos en modelos de mano, para mediciones a distancia. Son de alta precisión y útiles en rangos amplios de temperatura.