TEMPERATURA

Un sistema de control de temperatura, obtiene la temperatura del ambiente a medir mediante un sensor, y esta señal es tratada, ya sea digital o analógicamente ( según el tipo de control a tratar), luego pasa a un sistema de control el cual activa, desactiva, aumenta o disminuye el sistema que estará encargado de mantener la temperatura.

Los componentes principales de un sistema de control de temperatura son:

• Controlador de temperatura:

Un controlador de temperatura es, básicamente, un medidor al que se le agrega la posibilidad de fijar un "set" (temperatura deseada) y un circuito que compara la diferencia entre la temperatura real y la deseada, actuando en consecuencia para habilitar o no la calefacción o refrigeración que llevará la temperatura hasta niveles iguales al deseado de tal forma que, al hacerse cero la diferencia entre ambas temperaturas, la calefacción o refrigeración cese.


• El termóstato de seguridad:

Es un actuador TODO / NADA que se utiliza para la protección del circuito de calentamiento.

El termóstato de seguridad se puede utilizar por separado o combinar con un controlador de regulación. Activando el termóstato una vez superada la temperatura tarada se cerrará la aportación de calor al sistema por lo tanto se evitan los aumentos involuntarios de temperatura.

• Sonda de temperatura:

Las sondas de temperatura por contacto son captadores que están introducidos en el recinto donde se ha de realizar la medición, están formadas por un termopar o termosonda, aislante, protección y cable o cabeza de conexión. Los tipos habituales pueden ser sondas PT100 , PT1000 o termopares tipo J, K, S, T, etc fabricadas en distintos forma-

tos: sondas de superficie, sondas de penetración, sondas de inmersión o sondas de temperatura especiales como: sondas de cinta adhesiva, sondas de parche, sondas de tornillo, sondas de cable flexible ... la posibilidad de hacer los equipos a medida amplía el espectro de posibilidades.


• Medidor de infrarrojos: 

Otra opción es realizar medidas de temperatura sin contacto, 

estos medidores hacen posible una medición de la temperatura sin contacto por medio de la radiación infrarroja de un cuerpo. Los medidores de temperatura sin contacto poseen un rayo de luz piloto para su mejor orientación.

Los medidores de temperatura sin contacto miden solamente la temperatura superficial de superficies visibles, no lo pueden hacer a través de un cristal, convirtiendo la medida de temperatura a una señal analógica estándar que pueda tratar el sistema de control.

• Relés de estado sólido:

Los relés de estado sólido con salida a triac (SSR) son relés construidos a partir de semiconductores

con funciones parecidas a los de relés mecánicos. Un LED-IR está montado dentro del encapsulado en forma óptica con un triac de potencia. La mayoría de los SSR tienen un zero-crossing interno, un circuito que permite la conmutación del triac solo durante el paso por cero de la tensión alterna. Se aplican a la mayoría de los montajes en los que haya una activación muy repetitiva de una señal digital o en procesos en los que sea necesario regular una potencia determinada por ejemplo activación de electroválvulas, control de resistencias calentadoras, control de grupos de potencia, etc.


• Resistencia calentadora:

Las resistencias calentadoras convierten energía eléctrica en calor. Procedimiento descubierto por James Prescott Joule cuando en 1841 al hacer circular corriente eléctrica a través de un conductor se liberó calor por encontrar resistencia.

En la actualidad las resistencias calentadores se utilizan para infinidad de 
aplicaciones. La gran mayoría de ellas son fabricadas con un alambre de una aleación de níquel (80%) y cromo (20%). Esta aleación soporta temperaturas muy altas (1000º C), es resistivo (condición necesaria para generar calor), es muy resistente a los impactos y es inoxidable.

El alambre de níquel-cromo se trata del fino alambre desnudo (sin ningún recubrimiento) como el usado en secadores de cabello o tostadoras de pan. 


• Resistencias selladas:

Como las usadas en cocinas eléctricas, calentadores de agua, hornos eléctricos o cafeteras. Aquí el alambre de níquel-cromo se cubre con cerámica y después se enchaqueta con cobre cromado o con Incoloy (níquel 45%, cromo 30%, hierro 22%, cobre 3%). La selección de la chaqueta depende del uso, el Incoloy es más resistente al óxido a temperaturas de 800º C, mientras que las enchaquetadas en cobre son generalmente para calentamiento de líquidos por inmersión.


• Lámparas de calor:

Son lámparas diseñadas para generar calor y no luz. Su filamento incandescente se mantiene a baja temperatura y asi se evita producir luz dentro del espectro visible.

• Resistencias cerámicas:

Son resistencias de coeficiente resistivo térmico. La mayoría de las cerámicas tienen coeficiente resistivo negativo, mientras que los metales lo tienen positivo.

Los metales aumentan un poco su resistencia al aumentar el calor, pero este tipo de cerámicas no tienen una respuesta resistiva lineal al calor. Cuando esta resistencia pasa su umbral de temperatura pierde conductividad. Como resultado, son resistencias y a la vez termostatos, ya que permiten pasar corriente cuándo están fríos pero dejan de conducir corriente al calentarse. Estas resistencias están hechas de titanato de bario o titanato de plomo (BaTiO3 o PbTiO3).

Entre los usos de estos materiales están las delgadas capas de película de los vidrios traseros de los automóviles que desempañan la condensación.

• Otros materiales:

Existen muchos otros materiales exóticos empleados para hacer resistencias calentadoras: platino, disiliciuro de molibdeno y el carburo de silicio. El carburo de silicio tiene un punto de fusión de 2730° C, lo usan los calentadores de gas para detectar la llama.