Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

¿Te gustaría aprender sobre los conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)? ¡Estás en el lugar correcto! En este artículo, explicaremos de manera sencilla y concisa cómo funcionan los RTD, su importancia en la medición precisa de la temperatura y su aplicación en diferentes industrias. Prepárate para ampliar tus conocimientos y descubrir todo lo relacionado con esta tecnología tan fascinante.¡Vamos allá!

Discutiremos los conceptos básicos de los detectores de temperatura de resistencia (RTD) en este artículo. El detector de temperatura de resistencia es uno de los dispositivos más comunes utilizados para la medición de temperatura en las industrias. El detector de temperatura de resistencia se conoce comúnmente como IDT.

Usamos RTD en una variedad de aplicaciones, desde fabricación y pruebas industriales hasta centrales eléctricas, motores de automóviles, cámaras frigoríficas y lavadoras secadoras. RTD consiste en un alambre de metal para medir la temperatura. Está disponible en una variedad de configuraciones. Por lo tanto, es posible elegir el RTD para una amplia gama de mediciones de temperatura para varios procesos.


Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

Un cambio de temperatura creará un cambio en la resistencia del RTD, es decir, un aumento de la temperatura aumentará la resistencia del RTD. La resistencia modificada se utiliza para determinar la temperatura. Esta relación entre RTD y la temperatura es directamente proporcional y, por lo tanto, se dice que RTD tiene un coeficiente de temperatura positivo.

RTD tiene un metal de detección compuesto de platino (el más utilizado), oro, plata, níquel o cobre.


La resistencia del RTD varía en proporción con la temperatura como se formula a continuación

Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

Dónde
Rt = resistencia a la temperatura t grados centígrados
R0= resistencia a temperatura 0 grados centígrados
α = coeficiente de temperatura de RTD (por grado centígrado)
t = temperatura

Por ejemplo, se usa PT100 y la resistencia es de 110 ohmios. “α“ para PT100 es 0,00385 por °C

Según la fórmula,

Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

110 = 100(1+0.00385 * t)

Resolviendo la ecuación anterior para «t», obtenemos

t = 25,974 °C

La fórmula anterior se puede usar para determinar la resistencia también para una temperatura determinada que se usa principalmente al calibrar RTD.

El tipo más común de RTD utilizado es PT100.

¿Qué es PT100?

PT100 significa la resistencia de un hilo de platino de RTD a 0°C. Aquí, PT es platino y 100 es la resistencia a 0°C. De manera similar, para otros RTD de metal, Cu10 significa que la resistencia del RTD de alambre de cobre es de 10 Ω a 0 °C. Ni120 significa que la resistencia del cable de níquel RTD es 120 Ω a 0°C.

Tipos de RTD en función de la construcción de sus elementos.

Podemos clasificar el RTD sobre la base de su elemento de construcción.

RTD de herida de alambre

En un RTD enrollado con alambre, un alambre de resistencia se enrolla alrededor de un núcleo no conductor, que generalmente está hecho de cerámica. El sensor se recorta cuidadosamente en términos de longitud para lograr la resistencia especificada a 0 °C. Esto se llama el Resistencia “R0”. Los cables conductores se unen al cable de resistencia y luego se aplica una capa de vidrio o cerámica sobre el cable para protegerlo. A medida que aumenta la temperatura, la longitud del cable de resistencia aumenta ligeramente. En el diseño, se debe tener cuidado para garantizar que el cable de resistencia no se tuerza ni se deforme a medida que aumenta la temperatura.




Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

Esto se debe a que la resistencia del cable cambia debido a la tensión mecánica. Los termómetros de resistencia de grado de laboratorio utilizados en laboratorios de calibración y estándares eliminan esta fuente de error al enrollar el cable de resistencia sin apretar alrededor de una estructura de soporte no conductora. Aunque este tipo de RTD puede ser muy preciso, es frágil y no es adecuado para la mayoría de las aplicaciones industriales. Se puede detectar una temperatura de hasta 660°C usando este tipo de RTD

RTD de elemento en espiral

En los RTD de elementos en espiral, el cable resistivo se enrolla en pequeñas bobinas que se colocan sin apretar en un molde de cerámica y luego se llenan con un polvo no conductor.

Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

El alambre de resistencia se expande y contrae libremente con los cambios de temperatura, lo que minimiza los errores debidos a la tensión mecánica. El polvo mejora el tiempo de respuesta al aumentar la tasa de transferencia de calor al serpentín. Los RTD de elementos en espiral generalmente están protegidos por una cubierta de metal cuando forman el sensor de temperatura RTD. Se pueden detectar temperaturas de hasta 850 °C con este tipo de RTD

RTD de película delgada

Thin Film RTD se produce a gran escala y también cuesta menos en comparación con otros tipos de RTD.

Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

Tienen una respuesta rápida, lo que es una gran ventaja al usar RTD de película delgada. La construcción es tal que se deposita una película delgada de platino sobre la base de cerámica, lo que hace que el RTD de película delgada sea de tamaño muy pequeño. La precisión del RTD de película delgada es muy inferior.

RTD enfundado

El RTD envainado es el RTD más utilizado en aplicaciones industriales. El elemento sensor RTD se coloca dentro de una vaina que normalmente es óxido de magnesio (MgO) y los cables conductores se extienden desde allí.

Conceptos básicos del detector de temperatura de resistencia (RTD)

El RTD generalmente se instala dentro de un termopozo.

RTD vs termopar ¿cuál usar?

  • RTD es más preciso que el termopar, por lo que si se necesita más precisión, definitivamente se debe usar RTD. Además, la repetibilidad de RTD es mucho mayor en comparación con la de los termopares.
  • RTD tiene un rango más bajo en comparación con el termopar, es decir, RTD puede medir hasta 750 °C, mientras que los termopares tienen un amplio rango operativo de hasta 2300 °C.
  • La sensibilidad de RTD es mayor en comparación con los termopares y, por lo tanto, RTD puede registrar pequeños cambios de temperatura en comparación con los termopares.
  • RTD tiene un tiempo de respuesta bajo en comparación con el termopar.
  • La salida de RTD es lineal mientras que la del termopar no es lineal
  • Los detectores de temperatura de resistencia son más caros que el termopar, es decir, el RTD cuesta entre 2,5 y 3 veces más que el termopar.
  • RTD proporciona una lectura estable durante más tiempo en comparación con los termopares. La salida de un termopar tiende a desviarse con el tiempo.

Por lo tanto, está claro que los termopares son más económicos que los RTD pero no tan confiables como los RTD.

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