【Conocimientos básicos】Principio de funcionamiento, estructura y características básicas de las resistencias térmicas

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Las resistencias térmicas son las más comunes en los procesos de producción industrial. En esta publicación se explica el principio de funcionamiento de las resistencias térmicas, su estructura y sus características básicas. Esto es de gran ayuda para que todos comprendan mejor qué son las resistencias térmicas y cómo elegir aquellas de alto rendimiento. Principio de funcionamiento y estructura de la resistencia térmica. La resistencia térmica utiliza la propiedad de que la resistencia eléctrica de una sustancia cambia cuando esta experimenta variaciones de temperatura, para medir dicha temperatura. El elemento sensible de la resistencia térmica está formado por hilos metálicos finos que están enrollados de manera uniforme alrededor de un marco hecho de material aislante. Cuando existe un gradiente de temperatura en el medio que se está midiendo, la temperatura registrada corresponde a la temperatura promedio del medio dentro del rango donde se encuentra el elemento sensible. La resistencia térmica prefabricada está compuesta principalmente por una caja de conexiones, terminales de conexión, manguitos de protección, manguitos aislantes y el elemento sensible a la temperatura; su forma básica se muestra en la Figura 1. En las aplicaciones prácticas, suelen ir equipados con diversos dispositivos de fijación para facilitar su instalación en el lugar de producción. http://yunrun.com.cn/upload/201806/27/201806271634035873.png ① Juego de sellos para los orificios de salida. ② Tuerca para los orificios de salida. ③ Cadena. ④ Tapa. ⑤ Terminales de conexión. ⑥ Juego de sellos para la tapa. ⑦ Caja de conexiones. ⑧ Soporte de conexiones. ⑨ Tubo protector para resistencias térmicas. ⑩ Tubo aislante. ⑪ Elemento de resistencia térmica. Figura 1: Esquema de estructura de la resistencia térmica ensamblable. La resistencia térmica revestida tiene un diámetro menor que la resistencia térmica ensamblable; además, es fácil de doblar, resistente a impactos y vibraciones, y muy duradera. También puede utilizarse como componente interno en las resistencias térmicas ensamblables. Su revestimiento exterior está hecho de acero inoxidable, y su interior está relleno con un aislante de alta densidad. Es adecuada para instalaciones en condiciones ambientales extremas. El rango de medición de temperatura es de -200 a 500°C. Al usarlo, hay que tener en cuenta que el extremo es la posición del elemento sensible a la temperatura; dichos extremos no deben doblarse en un área de 30 mm, para evitar dañar el elemento sensible a la temperatura. En las primeras versiones de los elementos sensibles a la temperatura basados en resistencias térmicas, la mayoría eran de tipo con esqueleto para enrollar los hilos. Existían esqueletos hechos de mica, plástico, vidrio o cerámica. También había resistencias de platino sinterizadas por completo, con un diseño resistente a las vibraciones. Entre estos elementos, los que ofrecían el mejor rendimiento, relación calidad-precio y vida útil más larga eran las resistencias de platino sinterizadas por completo y resistentes a las vibraciones (pueden consultar el artículo: “Introducción a las resistencias de platino sinterizadas por completo”). Dado que su precio era el más alto entre todos estos elementos, solo las empresas que producían resistencias de platino de alta calidad las utilizaban en China. Los elementos de resistencia térmica de película se han utilizado ampliamente. Como se muestra en la Figura 2, pueden emplearse tanto en resistencias térmicas de tipo montable como en las de tipo revestido. Son de tamaño reducido y su precio es bajo. Sin embargo, la corriente de prueba para estos elementos es baja; generalmente es de 1 mA, y no supera los 3 mA en ningún caso. Los elementos sensibles a la temperatura que presentan cortocircuitos o circuitos abiertos, aquellos con estructura de mica o de plástico pueden intentarse reparar; en cambio, los elementos sensibles a la temperatura de otras estructuras no se pueden reparar y solo es posible reemplazarlos. http://yunrun.com.cn/upload/201806/27/201806271637212705.png Figura 2: Esquema de la estructura del elemento de resistencia térmica de película. Características básicas de las resistencias térmicas más comunes. Las características básicas de las resistencias térmicas más comunes se muestran en la Tabla 1. Tabla 1: Características básicas de las resistencias térmicas más comunes
Tipo de resistencia térmica | Clase de precisión | Número de división | Valor nominal de resistencia a 0°C / Ω | Rango de medición en °C | Error permitido en °C
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Resistencia térmica de platino, clase A | Pt100 | 100.000 | -200~850 | ±(0.15+0.002|t|)
Resistencia térmica de platino, clase A | Pt10 | 10.000 | -200~850 | ±(0.15+0.002|t|)
Resistencia térmica de platino, clase B | Pt100 | 100.000 | -200~850 | ±(0.30+0.005|t|)
Resistencia térmica de platino, clase B | Pt10 | 10.000 | -200~850 | ±(0.30+0.005|t|)
Resistencia térmica de cobre | Cu50 | 50.000 | -50~150 | ±(0.30+0.006|t|)
Resistencia térmica de cobre | Cu100 | 100.000 | -50~150 | ±(0.30+0.006|t|)