La definición técnica más sencilla para describir un Termopar podría ser como un mecanismo de medida de temperatura. Suena muy sencillo, y su comportamiento lo es aún más, ya que se compone de dos metales diferentes, unidos en un extremo. Cuando la unión de los dos metales se calienta o enfría, se produce una tensión que es proporcional a la temperatura.

¿Cuál es su funcionamiento?

Teniendo en cuenta lo que hace un Termopar, y su funcionamiento básico, vamos a ver un poco más a fondo cómo trabaja. Cuando tenemos un calentamiento en la junta de medición, esto provoca una tensión eléctrica, la cual, es aproximadamente proporcional a la temperatura. Esto es debido a dos factores:

La densidad de electrodos diferentes de los dos materiales
La diferencia de temperaturas entre punto caliente y punto frio.

Un Termopar no mide la temperatura absoluta, si no que mide la temperatura diferencial entre la junta caliente (Hot Junction) y la junta fría (Cold Junction).

De igual manera se puede ilustrar como un circuito termoeléctrico que contenga dos uniones correspondientes a los metales distintos de unión, que para este ejemple serán Metal A y Metal B. Los alambres de los Metales Ay B forman uniones a diferentes temperaturas T1 yT2, lo que resulta en un potencial V (fem) que es posible medir.

El voltaje del Termopar es directamente proporcional a la diferencia de temperaturas de la unión:

V = α(T1 – T2)

Donde α se llama coeficiente de Seebeck.

Algunas consideraciones a tomar:

Si ambas uniones están a la misma temperatura, no existe una fem neta.
Si la temperatura de las uniones es diferente, si se produce una fem.
El voltaje o fem del Termopar depende de las propiedades metálicas del Metal A y B y la diferencia entre temperaturas de unión T1 y T2.

Tipos de Termopar

Los termopares están disponibles en diferentes combinaciones de metales o calibraciones para adaptarse a diferentes aplicaciones. Adicionalmente, los tipos de termopar tienen diferentes tipos de compatibilidad con las diferentes atmosferas.

Tipo K (Cromel/Alumen)

El Termopar tipo K es el más popular debido a su gran rango de temperatura y su bajo costo, tiene un rango de temperatura de 0 a +1317 °C(2400°F), se recomienda utilizar hasta temperaturas de 1150°C(2100°F). Tiene una sensibilidad entre 41 a 42 µV/°C aproximadamente y una precisión de ±0.7 °C. Código de color: Amarillo.

Tipo J (Hierro/Constantán)

El Termopar tipo J tiene un rango de temperatura de -270 a +1200 °C (-450 a 2190 °F) , se recomienda utilizar en un rango de temperaturas entre -18 a 872°C (0°F a 1600 °F). Al usar en temperaturas superiores de 542 °C (1000 °F) el índice de oxidación aumenta con gran rapidez. Tiene una sensibilidad entre 53 a 54 µV/°C aproximadamente y una precisión de ±0.1 °C. Código de color: Negro

Tipo T (Cobre/Constantán)

El Termopar tipo T tiene un rango de temperatura de -200 a 400 °C (-320 a 750°F), se recomienda utilizar en un rango entre -185 a 298 °C (-300 °F a 600 °F) y con una sensbilidad entre 43 a 49 µV/°C aproximadamente y una precisión de ±0.5 °C. Código de color: Azul

Tipo E (Cromel/Constantán)

El Termopar tipo E tiene un rango de temperatura de-200 a 1000 °C(-320 a 1800 °F), son ideales para uso en bajas temperaturas. Tiene una sensibilidad entre 68 a 79 µV/°C aproximadamente y una precisión de ±0.5 °C. Código de color: Púrpura.

Tipo N (Nicrosil/Nisil)

El Termopar tipo N tiene un rango de temperatura de -200 a 1300 °C (-320 a 2370 °F), es adecuado para mediciones de alta temperatura debido a su elevada estabilidad y resistencia a la oxidación de altas temperaturas. Tiene una sensibilidad de 28 µV/°C aproximadamente.

Tipo R (Platino/Rodio de 13%)

El Termopar tipo R tiene un rango de temperatura de 0 a 1400 °C (32 a 2550°F), se recomienda utilizar en un rango de 0 a 1000 °C (32 a 1800°F), tiene una sensibilidad entre 10 a 12 µV/°C aproximadamente y una precisión de ±0.5 °C. Código de color: Verde

Tipo S (Platino/Rodio de 10%)

El Termopar tipo S tiene un rango de temperatura de 0 a 1750 °C (32 a 3180 °F), se recomienda utilizar en un rango de 0 a 1300 °C (32 a 2370°F). Tiene una sensibilidad entre 10 a 11 µV/°C aproximadamente y una precisión de ±0.1 °C. Código de color: Verde.