Pt100 - Sensores de temperatura

-Medición de temperatura con termómetros de resistencia Pt100--

Acerca de la página Pt100

Esta es una página informativa sobre la medición eléctrica de la temperatura con termómetros de resistencia (por ejemplo: Pt100, Pt500, Pt1000) Mis muchos años de experiencia en el campo de la tecnología de medición y control están registrados. No asumo ninguna responsabilidad por la información incorrecta y estaré encantado de recibir más sugerencias y peticiones de ampliación.
Visite también mi página de información sobre caudalímetros de área variable: https://schwebekörper.de

Dipl.-Ing. Harald Peters

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Diferentes diseños de termómetros de resistencia Pt100

El diseño más común de un termómetro de resistencia Pt100 para aplicaciones industriales consiste en:

Pt100 - Elementos sensores

En función de la aplicación, se distinguen 3 diseños

Sensores de película fina

Sobre una placa de óxido de aluminio se deposita mediante vapor una capa de platino de aproximadamente 1 mm de espesor. Con ayuda de un rayo láser, la capa de platino se estructura en espiral y se nivela. A continuación, se aplica una capa de vidrio para proteger la capa de platino.
La ventaja decisiva del sensor Pt100 de película fina reside en su económica producción en serie y su rápido tiempo de respuesta debido a su baja masa.

Resistencias cerámicas Pt100 de hilo

Un hilo de platino enrollado se introduce en un tubo de cerámica. El tubo se rellena con óxido de aluminio para mejorar la transferencia de calor y fijar el bobinado. Se utiliza un tapón de vidrio para cerrar el tubo cerámico y fijar los hilos de conexión. Como no hay conexión entre el polvo de óxido de aluminio y la bobina de platino, el hilo de Pt100 puede dilatarse libremente cuando cambia la temperatura. El hilo sólo está sometido a una ligera tensión, por lo que no muestra histéresis entre el aumento y el descenso de la temperatura.

Resistencias de vidrio Pt100 bobinadas

Se enrolla un hilo de platino en una varilla de vidrio y se funde en ella. Una vez calibrada la resistencia, se desliza sobre ella un segundo tubo protector de vidrio y se funde con la varilla de vidrio. El hilo está completamente rodeado de vidrio. Por ello, estas resistencias de vidrio son especialmente insensibles a las vibraciones. Con un tubo de vidrio, estas resistencias de vidrio Pt100 también se utilizan directamente en medios agresivos como sensores de respuesta rápida.

Instalación del sensor de temperatura Pt100 en un manguito o tubo protector

En la mayoría de las aplicaciones industriales, el elemento sensor propiamente dicho se instala en un denominado manguito protector o tubo protector. Esto protege el elemento sensor de daños mecánicos o ataques químicos. Para obtener una medición óptima, hay que tener en cuenta algunos aspectos a la hora de seleccionar el termopozo e instalar el sensor Pt100

El termopozo debe tener la mayor conductividad térmica posible (por ejemplo, metal) para garantizar una transferencia de calor óptima entre el medio y el elemento sensor Pt100. El termopozo debe ser químicamente resistente al medio y suficientemente resistente a la presión.
El diseño de los conductos de protección se recomienda en las normas DIN o, a menudo, también se produce en diseños del fabricante/personalizados.
El elemento sensor Pt100 se instala de diferentes maneras:

Conexión del sensor Pt100 a un cable o hilo trenzado.

Imagen Sensor Pt100 con cable y funda protectora

El elemento sensor Pt100 se suelda a un cable de conexión o a hilos trenzados y se instala directamente en un manguito protector. Para que la transferencia de calor sea óptima, el espacio entre el elemento sensor y el manguito protector se rellena con la denominada pasta conductora de calor. La temperatura máxima que se puede medir está limitada por el material aislante del cable de conexión/alambre trenzado.
Para la conexión mecánica se pueden conectar racores roscados, bridas, etc. El uso de racores de compresión permite desplazar el manguito y variar la longitud de instalación. Ventaja: diseño económico

Conexión del sensor Pt100 a un cable enfundado

Imagen Sensor Pt100 con tubo envainado

El elemento sensor Pt100 está conectado a un denominado cable metálico enfundado en el que los hilos de conexión desnudos están aislados eléctricamente en óxido de magnesio. Tras soldar los hilos de conexión al sensor, el sensor Pt100 también se incrusta en óxido de magnesio y el tubo protector se suelda firmemente.
Para la conexión mecánica se pueden conectar racores roscados, bridas, etc. El uso de racores de compresión permite desplazar el manguito y variar la longitud de instalación. Ventaja: Utilización a temperaturas más elevadas

Insertos de medición

Imagen Sensor Pt100 como inserto de medición

En los sistemas industriales, los elementos enfundados descritos anteriormente se utilizan como insertos de medición con tomas de conexión eléctrica. A continuación, se conectan a los tubos de protección instalados en el sistema (véase DIN). Esto permite sustituir los sensores defectuosos mientras el sistema está en funcionamiento. La longitud del inserto de medición debe adaptarse a los termopozos.