Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica MEDICIÓN DE TEMPERATURA 1. OBJETIVO Determinar las curvas de calibración para los distintos termómetros utilizados en el laboratorio, termómetros de liquido en vidrio, termocupla y termómetro bimetalico. Así como también el familiarizar al alumno con el uso correcto de estos. 2. FUNDAMENTO TEORICO Es una medida de la energía cinética media de las moléculas de una sustancia. También Temperatura es el agente que hace que el calor fluya de una región de alta temperatura a otra de temperatura más baja. Estas definiciones son complementarias complementarias debido a sus velocidades moleculares los cuerpos poseen cierta energía. La temperatura puede considerarse como una medida de esta energía. Cuando una sustancia que posee alta energía molecular se pone en contacto con otra de menor energía molecular media, hay un flujo de energía en forma de calor de la sustancia de mayor temperatura a la de menor temperatura. Es imposible medir directamente la energía molecular media de un cuerpo. Es también difícil medir la cantidad de calor que fluye cuando hay una diferencia de temperatura. Por lo tanto es necesario recurrir a métodos indirectos para medir la temperatura. La temperatura de una sustancia puede ser determinada midiendo cualquier propiedad de la sustancia que sea función de su temperatura. Dado que no es conveniente la medición directa de propiedades de la mayoría de los cuerpos se pone en contacto con el cuerpo cuya temperatura desea medirse. Se supone que la temperatura del instrumento sensible se hace igual a la del cuerpo que se pone en contacto. Esta hipótesis de igualdad igualdad de temperatura no siempre esta esta justificada. justificada. Clasificación de instrumentos de medición de temperatura: temperatura: Termómetros de expansión (termómetros de bulbo y bimetálicos). Termómetros de cambio de fase. Métodos eléctricos para la determinación de la temperatura (Por termocupla y resistencia) Pirómetros ópticos y de radiación. Antes de estudiar métodos para la medición de la temperatura, es conveniente discutir la cuestión de los patrones y las escalas de temperatura. El establecimiento de un patrón cualquiera de temperatura requiere un dato para fijar la temperatura cero. En el sistema centígrado, la temperatura cero es la temperatura del hielo fundente a la presión atmosférica normal. La temperatura de ebullición del agua destilada, a la presión atmosférica normal, se toma como 100ºC. Un grado centígrado, por lo tanto, es la centésima parte de la diferenci diferenciaa de temperat temperatura ura entre la del hielo fundente fundente y la del agua hirviente. hirviente. En la escala Fahrenheit Fahrenheit,, la temperatura del hielo fundente se toma como de 32ºF, y la del agua hirviente, como de 212ºF. Por lo tanto hay 180 grados Fahrenheit entre el punto de fusión y el punto de ebullición del agua, y cada grado centígrado representa una variación de temperatura de 1,8 grados Fahrenheit. Se puede pasar de la escala centígrada a la escala de Fahrenheit, y viceversa, mediante las formulas • • • •
°
C
5
=
°
F -32 9
K - 273 =
5
R - 492 =
9
Dado que los ceros de las escalas centígrada y Fahrenheit son puramente arbitrarios, es deseable identificar un cero absoluto de temperatura. Recúrrese para ello a la teoría cinética de los gases ideales. Se sabe que, a medida que la temperatura de un gas se reduce, sus velocidades moleculares tienden a cero. El cero absoluto de temperatura puede imaginarse como la temperatura para la cual las velocidades moleculares de un gas ideal son nulas. donde o C : temperatura expresada en grados centígrados o F : temperatura expresada en grados Fahrenheit K : temperatura expresada en grados Kelvin R : temperatura expresada en grados Ranking Las temperaturas expresadas con referencia al cero absoluto usando la unidad centígrada de temperatura, se llaman temperaturas centígradas absolutas o temperaturas Kelvin. Las temperaturas expresadas con referencia al cero absoluto usando la unidad Fahrenheit de temperatura, se llaman temperaturas centígradas absolutas o temperaturas Ranking. Métodos De Expansión Termómetros De Bulbo En el labora laborator torio io se utiliz utilizan an gen genera eralme lmente nte termóm termómetr etros os de bulbo bulbo de mercur mercurio. io. Bajo Bajo con condic dicion iones es de temperatura ambientales, casi todo el líquido esta contenido en un pozo o bulbo situado en un extremo del tubo de vidrio que conforma el termómetro y cuando se le calienta se expande el líquido a lo largo de la •
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica capilaridad del tubo. La escala de temperaturas se marca en el vástago de vidrio. Generalmente los termómetros de bulbo se utilizan para medir temperaturas de fluidos en reposo o en movimiento. Se presentan problemas en el diseño de tubos de protección para los termómetros acorazado ya que estos materiales tienen una resistencia térmica que hacen de que la lectura disminuya o aumente dependiendo esto la temperatura del medio y la pared del conductor, y además, su capacidad térmica produce problemas en la velocidad de respuesta del termómetro. Generalmente, los termómetros de bulbo se gradúan ya sea para inmersión parcial o total. Los que se gradúan para inmersión parcial tienen una marca de la profundidad de inmersión a una cierta distancia del bulbo. Estos termómetros han sido calibrados para utilizar la parte emergente del vástago a una cierta temperatura (generalmente temperaturas ambientales normales) diferente a la del bulbo. Se debe de tener cuidado para asegurar que el termómetro es está utilizando bajo condiciones similares a aquellas en las que fue graduado. El termómetro de inmersión total esta graduado para utilizarlo con la columna liquida indicadora sujeta a la temperatura que va a medirse. La separación del líquido depende de su temperatura, en consecuencia si la columna líquida no está a la misma temperatura del bulbo, se debe de aplicar una corrección a la temperatura indicada para obtener la verdadera temperatura. Se recomienda utilizar un segundo termómetro colocado en el vástago del termómetro primario como se muestra en la figura 1 y las correcciones de la temperatura leída se realizan sumando algebraicamente un factor de corrección determinado por la siguiente ecuación. (Solamente para termómetros de mercurio). La corrección por la columna emergente puede determinarse con la siguiente fórmula: C=0.00016x(t1-t2)xL Donde: t1 =temperatura leída t2= temperatura promedio de la columna emergente en ºC. ( medida con otro termómetro a media altura de la columna emergente) L= largo de la columna emergente (en ºC) La constante numérica es el coeficiente de expansión aparente del mercurio en el vidrio Termómetro Bimetálico Estos constan de dos tiras metálicas de distinto coeficiente de dilatación, unidas ente si en todo su largo para formar, generalmente, una espira plana o helicoidal. Al aumentar la temperatura al bimetal se dobla hacia el lado del material que tiene el menor coeficiente de dilatación. El movimiento se transmite a un índice del instrumento. El funcionamiento se basa en el conocido principio de dilatación diferencial entre tubo y barra, la cual se utiliza para producir la modificación de presión sobre el diafragma de válvulas de control en la medida en que varía la temperatura alrededor del elemento sensible (bulbo). Cuando la temperatura sube, el bulbo de acero inoxidable que forma la parte exterior del elemento sensible, se dilata. Su extremo está conectado a la válvula piloto del controlador a través de una barra de longitud invariable con la temperatura. Debido a la dilatación diferencial se modifica la posición de la válvula piloto y en consecuencia la presión es amplificada en potencia con el reforzador neumático (booster), que funciona en base al principio de balance de fuerzas. Con un controlador de acción directa, la presión de salida se incrementa al subir la temperatura. Un controlador de acción inversa produce una disminución de presión de salida cuando la temperatura sube. Métodos Eléctricos Termocuplas o Termopares Los termopares se utilizan extensamente, ya que ofrecen una gama de temperaturas mucho más amplia y una construcción más robusta que otros tipos. Además, no precisan alimentación de ningún tipo y su reducido precio los convierte en una opción muy atractiva para grandes sistemas de adquisición de datos. Sin embargo, para superar algunos de los inconvenientes inherentes a los termopares y obtener resultados de calidad, es importante entender la naturaleza de estos dispositivos. Estudios realizados sobre el comportamiento de termopares han permitido establecer tres leyes fundamentales: Ley del circuito homogéneo.- En un conductor metálico homogéneo no puede sostenerse la circulación de una corriente eléctrica por la aplicación exclusiva de calor. Ley de metales intermedios.- Si en un circuito de varios conductores la temperatura es uniforme desde un punto de soldadura A a otro punto B, la suma algebraica de todas las fuerzas electromotrices es totalmente independiente de los conductores metálicos intermedios y es la misma que si se pusieran en contacto directo A y B. t2 =70 °C
t1 =195 °C
L =195 - 10 =185 °
10 °C
•
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•
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica Ley de las temperaturas sucesivas. La f.e.m. generada por un termopar con sus uniones a las temperaturas T1 T3 es la suma algebraica de la f.e.m. del termopar con sus uniones a T1 T2 de la f.e.m. del mismo termopar con sus uniones a las temperaturas T2 T3. Cómo funcionan los Termopares.El comportamiento de un termopar se basa en la teoría del gradiente, según la cual los propios hilos constituyen el sensor. La Figura 2a ilustra este concepto. Cuando se calienta uno de los extremos de un hilo, le produce una tensión que es una función de (A) el gradiente de temperatura desde uno de los extremos del hilo al otro, y (B) el coeficiente de Seebeck, una constante de proporcionalidad que varía de un metal a otro. Un termopar se compone sencillamente de dos hilos de diferentes metales unidos en un extremo y abiertos en el otro (Figura 2b). La tensión que pasa por el extremo abierto es una función tanto de la temperatura de la unión como de los metales utilizados en los dos hilos. Todos los pares de metales distintos presentan esta tensión, denominada tensión de Seebeck en honor a su descubridor, Thomas Seebeck. •
Figura 2ª Figura 2b En pequeñas gamas de temperaturas, los coeficientes de Seebeck de los dos hilos son constantes y la tensión de Seebeck es, por consiguiente, proporcional, pero en gamas más grandes, el propio coeficiente de Seebeck es una función de la temperatura, convirtiendo la tensión de Seebeck en no lineal. Como consecuencia, las tensiones del termopar también tienden a ser no lineales. 3. EQUIPOS E INSTRUMENTOS Los equipos e instrumentos utilizados fueron: 1.Termocupla 2.Termómetro de bulbo (de inmersión parcial) 3.Termómetro de bulbo 1 (de inmersión total) 4.Termómetro de bulbo 2 (de inmersión total) 5.Termómetro de bulbo (temperatura ambiente) 6.Termómetro bimetálico 7.Tanque de aceite 8.Agitador PROCEDIMIENTO Escoger el termómetro de bulbo patrón y un termómetro para medir la temperatura ambiente. Escoger dos termómetros de bulbo, un termómetro bimetálico y la termocupla para calibrarlos respecto al termómetro patrón. Medir la temperatura inicial del aceite (sin encender el calentador). Encender el calentador en posición media. Encender el agitador. Tomar medidas de temperaturas en intervalos a criterio de Ud. 4. DATOS OBTENIDOS Total(Patrón) Termocupla Bimetálico Parcial Total(Rojo) Auxiliar 25.0 25.3 20.0 25.5 25.0 23.0 30.0 30.0 24.0 30.0 31.0 23.0 35.0 33.5 29.0 35.0 34.0 25.0 37.5 37.2 31.0 37.0 37.5 26.0 40.0 39.5 35.0 40.0 39.5 26.0 42.5 42.2 39.0 42.5 42.5 26.0 45.0 44.2 41.0 45.0 47.0 27.0 47.5 45.0 42.0 47.0 49.0 27.0 50.0 50.5 45.0 50.0 51.0 27.0 • •
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5.
52.5 52.9 48.0 55.0 54.6 50.0 57.5 58.1 53.0 60.0 60.9 55.0 CALCULOS Y RESULTADOS Termocupla
52.5 55.0 57.0 60.0
53.5 55.5 58.5 61.0
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Patron vs Termocupla a l p 100.0 u c o 50.0 m r e 0.0 T 0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
Patron
•
Bimetalico Patron vs Bime talico
60.0
o c i l 40.0 a t e m20.0 i B 0.0 0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
Patron
•
Termómetro de inmersión parcial Patron vs Parcial
70.0 60.0 50.0
l a 40.0 i c r a 30.0 P 20.0 10.0 0.0 0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
Patron
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Termómetro de inmersión total
4
70.0
27.5 28.0 28.0 28.0
Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica Patron vs Total
80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
Patron
6.
CONCLUSIONES De los instrumentos de medición de temperatura, el termómetro parcial es el que presenta menor factor de corrección ya que los puntos de la gráfica de corrección vs termómetro parcial se encuentran más cerca al cero(eje x). Las gráficas de calibración de los instrumentos de medición presentan comportamiento lineal debido a que las temperaturas leídas son cercanas a la patrón. De las curvas de error la de temperatura parcial presenta menor error relativo porcentual. El termómetro bimetálico es el que presenta mayores valores de corrección y error porcentual con respecto a las otras. Los valores de medida de temperatura son relativos y dependen del instrumento usado y de su respectiva calibración. 7. OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES Al inicio del ensayo de medición de temperatura debemos elegir entre los instrumentos a uno de ellos para que sea el patrón, y realizar los cálculos con respecto a éste. Notamos que el termómetro de inmersión parcial tiene una marca con respecto a los otros termómetros. Se observa que necesitaremos de un soporte para colgar los termómetros para realizar sus mediciones corespondientes tratando de que los termometros no esten en contacto con los agujeros de la maquina ya que podria presentar vibraciones. Tomamos lecturas de temperatura en un rango de 25 a 60ºC. Para lo cual trabajamos a un nivel de calentamiento medio y después alto. El termostato en uso, presenta un desperfecto en cuanto a su calibracion. Notamos que tomando como referencia al termómetro patrón, los valores obtenidos por el termómetro parcial se acerca más en valor al de éste,con respecto a los otros instrumentos de medición de temperatura. Antes de cualquier experiencia en laboratorio se deberia verificar el correcto funcionamiento de la maquina. Hacer uso de un soporte para colocar los termómetros mediante alambres. Realizar una tabla en la pizarra para la facilidad de la toma de datos. Tomar las mediciones de temperatura en un intervalo de tiempo determinado ya que los valores indicados por la termocupla aumentan rápidamente cuando el agitador se encuentra en un nivel alto de calentamiento. Cuando se realiza la lectura de un termómetro, el observador debe mantener su vista en el mismo nivel que el extremo superior de la columna de mercurio; de esta manera se evitan errores debido al paralelaje. Temperatura relativa frente a temperatura absoluta Los RTD, termistores y sensores de IC miden todos ellos temperaturas absolutas, pero el termopar mide solamente temperaturas relativas, y el motivo resulta obvio cuando pensamos en la conexión de un termopar a un voltímetro o a un sistema de adquisición de datos. Supongamos que estamos utilizando un termopar Tipo J, que es el más normal y consiste en un hilo de hierro y otro de constatan (una aleación con un 45% de níquel y un 55% de cobre). ¿Qué ocurrirá cuando conectemos los dos hilos conductores de prueba, que probablemente sean de cobre? Que crearemos otros dos termopares (Figura 3a), cada uno de los cuales aportará una tensión al circuito, con lo que tendremos tres termopares y tres temperaturas desconocidas. La solución clásica a este •
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica dilema consiste en añadir un termopar opuesto y una unión de referencia a una temperatura conocida (Figura 3b). En este ejemplo, el termopar opuesto es otra unión de cobre y hierro equivalente a la unión de cobre y hierro que hemos creado al añadir un hilo conductor de cobre al hilo conductor de hierro del termopar "real". Estas dos uniones, si están aisladas en un bloque isotérmico (temperatura constante), se anularán mutuamente. Ahora tenemos sólo dos uniones, la unión original del termopar (Tx) y la de referencia (Tref) que acabamos de añadir. Si conocemos la temperatura de la unión de referencia, podremos calcular Tx. (Muchos sistemas de adquisición de datos y muchos voltímetros que efectúan medidas con un termopar realizan este cálculo de forma automática.) Lamentablemente, la naturaleza de la temperatura dificulta un poco las cosas en este caso, ya que hay muy pocos puntos de referencia prácticos y económicos para la temperatura. Los puntos de congelación y ebullición del agua, a 0 y a 100 ºC respectivamente, son prácticamente los únicos asequibles que nos ofrecen la Madre Naturaleza. Una forma habitual de determinar la temperatura de Tref es introducir físicamente la unión en un baño de hielo, forzando la temperatura a 0 ºC. De hecho, todas las tablas de termopares utilizan un baño de hielo como referencia.
Figura 3ª Figura 3b El enfoque del baño de hielo ofrece lecturas exactas, pero no es precisamente el accesorio más indicado para un sistema de adquisición de datos y, además, seguimos teniendo que conectar dos termopares. El primer paso hacia la simplificación es eliminar el baño de hielo. Si medimos Tref con un dispositivo de medida de temperaturas absolutas (como por ejemplo un RTD) y compensamos el resultado matemáticamente, no tenemos necesidad de forzarlo a 0 ºC. El siguiente paso es eliminar el segundo termopar (Figura 3c). Ampliando el bloque isotérmico para incluir Tref, ajustamos la temperatura del bloque isotérmico a Tref (puesto que los otros dos termopares del bloque siguen anulándose mutuamente). Figura 3c La determinación de Tref es cuestión de medir la temperatura del bloque isotérmico con el RTD o con otro cualquier dispositivo de medida de temperaturas absolutas. Tref es una de las dos cantidades que necesitamos conocer para calcular Tx. La otra es V, que medimos con el sistema de adquisición de datos (o voltímetro). Aplicando la fórmula V = (Tx – Tref), podemos calcular tensiones equivalentes para los dos valores de temperatura y a continuación restar para determinar el valor de Tx. En realidad, no queremos hacer el cálculo nosotros mismos, ya que el coeficiente no lineal de Seebeck convierte esta tarea en un trabajo rutinario. Como hemos dicho anteriormente, los voltímetros y los sistemas de adquisición de datos que efectúan medidas con termopares se encargan a menudo de realizar el cálculo. A propósito, los coeficientes de Seebeck y las tensiones de salida resultantes son números pequeños (ver Tabla), por lo que resulta difícil medir con exactitud tanto los niveles absolutos como los cambios relativos. En este punto el ruido eléctrico puede alterar la precisión de las medidas de temperatura. El acoplamiento magnético y electrostático se reduce utilizando cable de par trenzado, reduciendo al mínimo la longitud de los hilos conductores y permaneciendo alejado de campos magnéticos y eléctricos intensos. Por último, pero no por ello menos importante, se necesita instrumentación capaz de realizar medidas de bajo nivel limpias. Coeficiente de Seebeck Tipo de Termopar a 0 ºC a 100 ºC Tensión de salida a 100 ºC B
-0,25 V/C
0,90 V/C
0,033 mV
E
58,7 V/C
67,5 V/C
6,32 mV
J
50,4 V/C
54,4 V/C
5,27 mV
6
Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica K
39,5 V/C
41,4 V/C
4,10 mV
S 5,40 V/C 7,34 V/C 0,65 mV Coeficientes de Seebeck y tensiones de salida para los termopares utilizados habitualmente. Las dos cifras que representan los coeficientes para cada uno de los tipos muestran la no linealidad a través de una amplia gama de temperaturas. Un asunto adicional muy importante en el uso de termopares en la industria tiene que ver con la variación de la temperatura ambiente en las uniones frías. Esta es la situación: si supiéramos de antemano la temperatura de las uniones frías, entonces en lugar de relacionar la lectura del voltímetro con la diferencia de temperatura, se podría relacionarla con la temperatura de la unión caliente misma. Esto sería posible pues podríamos construir las tablas de temperatura contra voltaje para que reflejaran el hecho de que las uniones frías están a una cierta temperatura de referencia (como se le denomina) conocida. Termómetros Por Resistencia.La medida de temperatura utilizando sondas de resistencia depende de las características de resistencia en función de la temperatura que son propias del elemento de detección. El elemento consiste usualmente en un arrollamiento de hilo muy fino del conductor adecuado bobinado entre capas de material aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o de cerámica. El material que forma el conductor se caracteriza por el llamado "coeficiente de temperatura de resistencia" que expresa, a una temperatura especificada, la variación de la resistencia en ohmios del conductor por cada grado que cambia su temperatura. La relación entre estos factores puede verse en la expresión lineal siguiente: R t = R 0 (1 + a t) En la que: R 0 = Resistencia en ohmios a 0°C. R t = Resistencia en ohmios t °C. a = Coeficiente de temperatura de la resistencia. Detectores de temperatura de resistencia El detector de temperatura de resistencia (RTD) se basa en el principio según el cual la resistencia de todos los metales depende de la temperatura. La elección del platino en los RTD de la máxima calidad permite realizar medidas más exactas y estables hasta una temperatura de aproximadamente 500 ºC. Los RTD más económicos utilizan níquel o aleaciones de níquel, pero no son tan estables ni lineales como los que emplean platino. En cuanto a las desventajas, el platino encarece los RTD, y otro inconveniente es el autocalentamiento. Para medir la resistencia hay que aplicar una corriente, que, por supuesto, produce una cantidad de calor que distorsiona los resultados de la medida. Una tercera desventaja, que afecta al uso de este dispositivo para medir la temperatura, es la resistencia de los RTD. Al ser tan baja, la resistencia de los hilos conductores que conectan el RTD puede provocar errores importantes. En la denominada técnica de dos hilos (Figura 4a), la resistencia se mide en los terminales del sistema de adquisición de datos, por lo que la resistencia de los hilos forma parte de la cantidad desconocida que se pretende medir. Por el contrario, la técnica de cuatro hilos (Figura 4b) mide la resistencia en los terminales del RTD, con lo cual la resistencia de los hilos queda eliminada de la medida. La contrapartida es que se necesita el doble de cables y el doble de canales de adquisición de datos. (La técnica de tres hilos ofrece una solución intermedia que elimina un cable, pero no es tan precisa.)
Figura 4ª Figura 4b Pirómetros de Radiación y Ópticos.Pirómetros de Radiación.Los Pirómetros de radiación se fundan en la ley de Stefan Boltzmann, que dice que la intensidad de energía radiante emitida por la superficie de un cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo, es decir, W=KT 4. En la figura se representa el gráfico de la energía radiante de un cuerpo a varias temperaturas en función de la longitud de onda. Desde el punto de vista de medición de temperaturas industriales, las longitudes de onda térmicas abarcan desde 0.1 micras para las radiaciones ultravioletas, hasta 12 micras para las radiaciones infrarrojas. Los pirómetros de radiación miden, pues, la temperatura de un cuerpo a distancia en función de su radiación. Los instrumento que miden la temperatura de un cuerpo en función e la radiación luminosa que éste emite, se denominan pirómetros ópticos de radiación
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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica parcial o pirómetros ópticos y los que miden la temperatura captando toda o una gran parte de la radiación emitida por el cuerpo, se llaman pirómetros de radiación total. Pirometros Ópticos.Los pirómetros ópticos manuales se basan en la desaparición del filamento de una lámpara al compararla visualmente con la imagen del objeto enfocado. Pueden ser de dos tipos: De corriente variable en la lámpara. De corriente constante en la lámpara con variación del brillo de la imagen de la fuente. Los pirómetros ópticos automáticos son parecidos a los de radiación infrarrojos y consisten esencialmente en un disco rotativo que modula desfasadas la radiación del objeto y la de una lámpara estándar que inciden en fototubo multiplicador. Este envía una señal de salida en forma de onda cuadrada de impulsos de corriente continua que coinciden en brillo la radiación del objeto y la de la lámpara. En este momento la intensidad de corriente que pasa por la lámpara es función de la temperatura. El factor de emisión de energía radiante depende mucho del estado de la superficie del cuerpo emisor; para un metal como el cobre pasa de 0,10 a 0,85 si el metal perfectamente cuenta con el valor de absorción de la superficie. Pirómetros de Radiación Total.El pirómetro de radiación total está formado por una lente de pyrex, silice o fluoruro de calcio que concentra la radiación del objeto caliente en una termopila formada por varios termopares de Pt-Pt/Rd de pequeñas dimensiones y montado en serie. La radiación está enfocada incidiendo directamente en las uniones calientes de los termopares. La f.e.m. que proporciona la termopila depende de la diferencia de temperaturas entre la unión caliente (radiación procedente del objeto enfocado) y la unión fría. Esta última coincide con la de la caja del pirómetro es decir, con la temperatura ambiente. La compensación de éste se lleva a cabo mediante una resistencia de níquel conectada en paralelo con los bornes de conexión del pirómetro. La compensación descrita se utiliza para temperaturas ambientes máximas de 120°C. A mayores temperaturas se emplean dispositivos de refrigeración por aire o por agua, que disminuyen la temperatura de la caja en unos 10 a 40°C por debajo de la temperatura ambiente. En la medición de bajas temperaturas la compensación se efectúa utilizando además una resistencia termostática adicional que mantiene constante la temperatura de la caja en unos 50°C, valor que es un poco más alto que la temperatura ambiente que pueda encontrarse y suficientemente bajo como para no reducir apreciablemente la diferencia de temperaturas útil. El pirómetro puede apuntar al objeto bien directamente, bien a través de un tubo de mira abierto (se impide la llegada de radiación de otras fuentes extrañas) o cerrado (medida de temperatura en baños de sales para tratamientos térmicos, hornos). • •
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