Construcción de Termopares

Desde el punto de vista constructivo, la unión puede hacerse por contacto (arrollamiento), o soldadura.

• Para conseguir la inmunidad requerida frente al medio en función de los materiales y del ambiente de trabajo, el termopar puede aparecer al aire o incluido dentro de una vaina protectora (lo que resulta determinante en la velocidad de respuesta). En este último caso, la unión puede conectarse a la vaina (puesta a tierra) o quedar eléctricamente aislada, como se muestra en la siguiente figura.

Los requerimientos más importantes que deben cumplir los materiales de termopares son:
– Ser mecánicamente robustos y resistentes químicamente.
– Deben producir una salida eléctrica mensurable y estable.
– Deben tener la precisión requerida.
– Deben responder con la velocidad necesaria
– Debe considerarse la transferencia de calor al medio y viceversa para no afectar la lectura.
– Deben, en algunos casos, estar aislados eléctricamente de masa
– Deben ser económicos.

Según su aplicación, se dispone de distintos tipos de uniones, como las indicadas en la siguiente figura.

a) Unión soldada en extremo. b) Unión soldada en paralelo. c) Hilo trenzado. d) Termopar expuesto: respuesta rápida. e) Termopar encapsulado: aislamiento eléctrico y ambiental. f) Termopar unido a la cubierta: aislamiento ambiental.

Las uniones desnudas se emplean para medidas estáticas, pero son frágiles, o de flujos de gases no corrosivos donde se requiere un tiempo de respuesta rápido. Las uniones aisladas se emplean para medir en ambientes corrosivos donde además interese aislamiento eléctrico del termopar. Este queda entonces encerrado por la vaina y aislado de ésta por un buen conductor térmico como el aceite, mercurio o polvo metálico. Según el grado de compactación del aislante, la respuesta final es más o menos lenta y la temperatura máxima soportada es también distinta. Los termopares aislados también se aplican en medida a alta presión. Mediante uniones puestas a masa, se pueden medir temperaturas estáticas o de flujos de gases o líquidos corrosivos y como la unión está soldada a la vaina protectora, la respuesta térmica es más rápida. Pero si la masa es ruidosa, no sirve y hay que aislar térmicamente el termopar. Además la mayor masa del sensor implica un mayor error por conducción térmica.