Bulbos de resistencia pt-100, pt-500, pt-1000, niquel

100.
I. INFORMACION TECNICA
La medición de temperaturas por medio de un Termómetro de Resistencia, está basada en el
fenómeno que la resistencia eléctrica de un conductor varia cuando cambia su temperatura, de manera
tal que, para cada material conductor existe una relación bien definida entre su temperatura y su
resistencia eléctrica.

El circuito básico de un sistema de medición de temperatura con Termómetro de Resistencia está

representado en la siguiente figura:

FIG. C1
Sus componentes son:

 Elemento de resistencia que normalmente es un embobinado de alambre de material y calibre

adecuados para esta aplicación.

 Línea de conexión que conecta eléctricamente el

elemento de resistencia al instrumento de medición.

 La resistencia de balance y la resistencia de

Calibración.

 El instrumento de medición con su fuente de poder.

La Fuente de Poder hace circular en el circuito una corriente eléctrica cuya intensidad es función de la
resistencia del elemento la cual, a su vez, es función de su temperatura.
Entonces, el Instrumento de Medición, midiendo esta corriente, mide indirectamente la temperatura a la
cual está expuesto el Elemento de Resistencia.
EI cambio de resistencia eléctrica de un material, debido a su cambio de temperatura, es determinado
por su Coeficiente de Temperatura que se define como sigue:
 ct = R100 – Ro DONDE Ro = Resistencia a 0° C (Ohms)
100 X Ro R100 = Resistencia a 100° C (Ohms)

El embobinado del Elemento de Resistencia es calibrado con mucha precisión en un

cierto valor de la resistencia a 0° C, normalmente 100 Ohms. Esta es la resistencia nominal del
elemento.

Materiales conductores para elementos de resistencia.

Se ha comprobado que, entre varios metales y sus aleaciones, el PLATINO y el NIQUEL son los
conductores más adecuados para la fabricación de Elementos de Resistencia, por la reproducibilidad
de sus características eléctricas, su elevado coeficiente de temperatura y su resistencia a ataque
químico.

Los respectivos coeficientes de

temperatura entre O° C y 100° C son:

PLATINO: ct = 3.85 x 10-3(1/°C)

NIQUEL: ct = 6.17 x 10-3 (1/°C)

Esta gráfica muestra la relación

Resistencia-Temperatura para el
Platino y el Níquel.

Nótese el rango más amplio y la

Elementos de resistencia. mejor linealidad del Platino.

Están constituidos por un embobinado sensible a la temperatura,

hecho de alambre muy fino del Platino o Níquel, montado sobre
un cuerpo de cerámica, vidrio, mica o papel duro.

Los Elementos de Níquel son apropiados para medir temperaturas de -0°C+180°C.

Los Elementos de Platino son apropiados para temperaturas de – 250°C + 850°C.

Para su mayor exactitud y excelente estabilidad, los Elementos de Resistencia de Platino son
normalmente preferidos. Tienen, además, la ventaja que pueden ser totalmente con el Elemento de
Medición.

Los Elementos de Resistencia, además que con un embobinado, se fabrican también con dos o tres
embobinados sobre el mismo cuerpo, permitiendo así efectuar dos o tres mediciones con diferentes
instrumentos, garantizando que todos los embobinados están a la misma temperatura.

Los Elementos de Resistencia tienen en un extremo los alambres terminales para conectarse a las
extensiones interiores.
Las Tablas C1 y C2 dan los valores básicos de Resistencia contra Temperatura de los Elementos de
Platino y Níquel.

TABLA C1
Resistencia termométrica de los elementos de
platino continua TABLA C1
TABLA C2

Resistencia termométrica de los elementos de níquel

Resistencia nominal 100 OHMS A 0° C

Serie y paralelo.
Conectando dos elementos de 100 Ohms en serie, se obtiene un elemento de 200 Ohms a O°C.

Conectando dos elementos de 100 Ohms en paralelo, se obtiene un elemento de 50 Ohms a O°C.

Límites de error.

Sobre los valores nominales de resistencia y temperatura, se admite una tolerancia, o sea un límite de
error, que es la máxima desviación permisible, en grados centígrados y Ohms, de los valores
nominales de temperatura y resistencia, para un determinado rango de aplicación.

La Tabla C3 reporta estos límites de error según DI N 43760.

Los valores no están estrictamente limitados a cada rango de

temperatura, sino cambian gradualmente de uno a otro.
Extensión interior.

La extensión interior constituye la conexión eléctrica entre el Elemento de Resistencia y los

contactos del block-terminal.

Dependiendo del rango de temperatura, puede ser de cobre, plata o níquel-cromo. Cuando es de cobre
o plata, su resistencia eléctrica es tan pequeña que no es necesario considerarla. En cambio, cuando
se usa níquel-cromo, la resistencia de la extensión interior debe ser considerada y es normalmente
estampada en la cabeza del Termómetro.

El aislamiento de la extensión interior es normalmente hecho de aisladores cerámicos de múltiples

canales.

Debido a la fragilidad del Elemento de Resistencia, no es conveniente colocarlo directamente en el

Tubo Protector o Termopozo del Termómetro, sino es práctica normal montarlo en un Inserto de
Medición que lo protege contra esfuerzos
mecánicos y vibraciones.

El Inserto de Medición será, a su vez, instalado en el Tubo Protector o Termopozo.

Los Insertos son constituidos por un tramo de tubing de pared delgada, cerrado en un extremo y unido
en el otro extremo al block-terminal cerámico por medio de una pequeña brida.

El Elemento de Resistencia está colocado en el extremo cerrado (punta) del Inserto en forma tal, de
asegurar la máxima transmisión de calor.

La extensión interior, con sus aisladores, corre en el interior del tubing y se conecta a las terminales del
block terminal.

Tubo protector o termopozo.

En algunos casos, el Inserto es utilizado directamente, sin protección adicional, pero en la mayor parte
de las aplicaciones es indispensable un Tubo Protector o un Termopozo.
La forma, dimensiones y material del Tubo Protector o del Termopozo, dependen de las condiciones de
aplicación y son determinados por los requerimientos de resistencia al calor, a ataque químico y de
resistencia mecánica, característicos de cada aplicación.
 Cabeza de conexión.
El conjunto del Inserto de Medición con su Tubo Protector o
Termopozo y la Cabeza de Conexión, constituye el ensamble de

TERMOMETRO DE RESISTENCIA

Línea de conexión externa.

La Línea de Conexión Externa está constituida por las líneas eléctricas que conectan el Termómetro de
Resistencia al Instrumento de Medición.
Su resistencia tiene influencia sobre la medición y, consecuentemente, debe ser tomada en
consideración cuando se balancea el circuito, para evitar errores de medición.
Cuando se pone en operación una nueva instalación, la resistencia real de la Línea de Conexión
Externa tiene que ser ajustada al valor especificado por el fabricante del Instrumento de Medición. Este
valor viene siempre indicado en la carátula del Instrumento.
Para la Línea de Conexión Externa se utiliza normalmente un cable de cobre de bajo voltaje, bien
aislado, calibre 16 AWG en cada conductor, que tiene una resistencia a temperatura ambiente normal
de aproximadamente 2 Ohms por 100 metros de cable duplex.

Si la Línea de Conexión Externa está expuesta a considerables cambios de

temperatura que pueden provocar cambios de su resistencia, conviene utilizar el
sistema de conexión de tres alambres.

Resistencia de balance y de calibración.

En el sistema de conexión de dos alambres, el valor real de resistencia de la Línea de Conexión
Externa es ajustado al valor indicado en el instrumento por medio de la Resistencia de Balance que
está insertada en uno de los alambres de la línea (ver Fig. C1).
El Balance se hace por medio de una Resistencia de Calibración que se conecta en el circuito en lugar
del Termómetro de Resistencia. la Resistencia de Calibración tiene un valor equivalente a una
determinada temperatura y está hecha de un material cuyo coeficiente de temperatura es insignificante.

Balanceo del circuito.

Para balancear la Resistencia del Circuito, se procede de la siguiente forma:

 Cortocircuitar la línea de conexión externa en el block terminal del Termómetro de Resistencia.

 Abrir la barra de corto circuito en la Resistencia de Calibración. En esta forma, la Resistencia de

Calibración queda en el circuito en 1ugar del Termómetro de Resistencia (ver diagrama Fig. C1).

 Después de conectar la Fuente de Poder, la aguja del Instrumento de Medición debería indicar
la temperatura correspondiente a la Resistencia de Calibración.

 Si hay alguna diferencia, ésta se debe compensar corrigiendo la Resistencia de

 Balance, hasta que la aguja del Instrumento indique la misma temperatura representada por la
Resistencia de Calibración.

 Para evitar violentas oscilaciones de la aguja del Instrumento por interrupción del circuito de
medición, la fuente de poder debe siempre ser apagada antes de desconectar las líneas al
Termómetro y debe ser conectada solamente después de Haber hecho nuevamente las
conexiones.

 Después de haber obtenido el balance correcto, la Resistencia de Calibración es nuevamente

cortocircuitada o quitada del circuito.

Instalación de termómetros de resistencia.

El Termómetro de Resistencia debe ser instalado en el medio del cual se quiere medir la temperatura,
a una profundidad tal que el efecto de substracción de calor del tubo protector sea insignificante.
Se recomienda una profundidad de inmersión de 6 a 15 veces el diámetro del tubo protector,
dependiendo de la conductividad de calor del medio. En el caso de tubos, donde la profundidad de
inmersión es limitada, por lo menos una vez y medio la longitud del Elemento de Resistencia debe ser
sumergido en el medio.
En el caso de tubos de pequeño diámetro, esto se puede obtener solamente instalando la unidad
contra la dirección del flujo, en ángulo o con un doblez.
Dado que el voltaje presente en el circuito de medición de un Termómetro de Resistencia es
normalmente muy bajo, debe ponerse especial atención en las conexiones con la línea externa y con el
Instrumento para reducir al mínimo las resistencias de contacto. Contactos mal hechos y fallas de
aislamiento pueden introducir errores en la lectura de la temperatura.
Las líneas de conexión no deben correr cerca de líneas de voltaje.
En el caso de Instrumentos de Medición muy sensibles, con amplificadores, es recomendable usar
cables con pantalla metálica para minimizar la posibilidad de interferencias externas.

Mantenimiento de termómetros de resistencia.

Los tubos protectores de los Termómetros están sujetos al desgaste natural que depende del ambiente
en el cual están instalados.
Por esta razón, deben inspeccionarse regularmente y los tubos protectores dañados deben ser
sustituidos a tiempo para evitar daños al Injerto de Medición.
Todo el sistema de medición debe ser probado a intervalos regulares, cortocircuitando el Termómetro
de Resistencia e introduciendo la Resistencia de Calibración para asegurarse de la exactitud del
sistema.
Cuando se usan baterías para fuente de poder, su voltaje debe ser controlado a intervalos regulares.
Es indispensable mantener en perfectas condiciones todas las conexiones y uniones eléctricas a lo
largo del sistema, así como los switch selectores que pudieran estar presentes.
 TERMOPOZOS
RTK se ha especializado en el diseño y fabricación de Termopozos Metálicos para la protección de
elementos de termopares y elementos primarios sensores de temperatura de todos los tipos, como
Termómetros de Resistencia, Bimetálicos, Bulbos de Prueba, etc.

En esta sección se presentan los diseños standard, de uso normal y más frecuente en la industria. Rtk
puede ofrecer modificaciones y diseños especiales para resolver los problemas específicos de su
industria.
Una vasta gama de metales y aleaciones es disponible para satisfacer especificaciones de resistencia
a temperatura, presión y corrosión. Nuestro departamento de Ingeniería está a su disposición para
estudiar cada caso específico y recomendar los materiales y los diseños más adecuados y económicos
para su aplicación.
TIPO ROSCADO CON CABEZA HEXAGONAL.
La siguiente tabla muestra materiales empleados normalmente en la fabricación de Termopozos.

MATERIALES PARA TERMOPOZOS

CODIGOS MATERIAL CODIGOS MATERIAL CODIGOS MATERIAL

AC AC. AL CARBONO 310 I NOX. 310 MN MONEL

AL ALUMINIO 316 I NOX. 315 IN INCONEL
FV FIERRO VACIAQO 321 I NOX. 321 NI NIQUEL
BR BRONCE 347 I NOX. 347 TA TANTALlO
CU COBRE 410 I NOX. 410 HA HASTELLOY
303 I NOX. 303 416 I NOX. 416 IY INCOLOY
304 I NOX. 304 430 I NOX. 430 PB PLOMO
309 I NOX. 309 446 I NOX. 446 TI TITANIO

En el caso de aleaciones con denominaciones registradas tales como Monel, Inconel, Hastelloy,
Incoloy, etc., favor especificar exactamente el número de la aleación.

Ejemplos:

Inconel 600, Inconel 625, Incoloy 800, Incoloy 825, Hastelloy C-276, Hastelloy B, etc.