Termómetros de contacto (sondas, termopares, Pt100)

Los termómetros de contacto son instrumentos para la medición de temperatura mediante sensores que entran en contacto físico con el medio (sólido, líquido, gas) cuya temperatura se quiere determinar. Las tecnologías más extendidas son los termopares (efecto Seebeck), las termorresistencias Pt100 y Pt1000 (variación de resistencia con la temperatura) y los termistores NTC/PTC. Las sondas están diseñadas para mediciones de superficie, inmersión en líquidos, penetración en materiales, aplicaciones alimentarias, climatización, industria farmacéutica e investigación científica. La elección del sensor y de la geometría de la sonda depende del rango de temperatura, de la exactitud requerida y de las condiciones de trabajo.

Termopares

Los termopares aprovechan el efecto Seebeck: dos conductores de metales distintos soldados en un extremo generan una tensión termoeléctrica proporcional a la diferencia de temperatura entre la unión caliente y la unión fría (unión de referencia). Los tipos más extendidos son: K (cromel-alumel, rango de -200 a +1200 °C, el más universal y robusto); J (hierro-constantán, -40 a +750 °C, mayor exactitud en algunos rangos); T (cobre-constantán, -200 a +350 °C, excelente para criogenia); y N, S, R y B para aplicaciones de alta temperatura. Las exactitudes típicas (clase 1) son de ±1,5 °C o ±0,4 % del valor, según el tipo. La respuesta dinámica es muy rápida (décimas de segundo en termopares ungrounded).

Termorresistencias Pt100

Las termorresistencias de platino (RTD, Resistance Temperature Detectors) aprovechan la variación de la resistencia eléctrica del platino puro con la temperatura, según la curva normalizada (fórmula de Callendar-Van Dusen). Las Pt100 (resistencia nominal de 100 Ω a 0 °C) y Pt1000 (1000 Ω a 0 °C) son las más extendidas. Las clases de exactitud son: clase A (±0,15 °C a 0 °C, ±0,35 °C a 100 °C); clase B (±0,3 °C a 0 °C, ±0,8 °C a 100 °C); clase AA (±0,1 °C a 0 °C, alta precisión). El rango de uso típico es de -200 °C a +850 °C. Las Pt100 tienen una estabilidad superior a los termopares y mejor linealidad, pero una respuesta dinámica más lenta.

Geometrías de sonda

Las sondas de contacto están diseñadas para cada aplicación: sondas de inmersión (con vástago de acero inoxidable, de 50 a 1000 mm de longitud, para mediciones en líquidos y en vainas termométricas); sondas de superficie (con elemento sensible de bajo perfil para un contacto estable sobre superficies, también con punta de cuchilla para mediciones rápidas); sondas de penetración (para introducir en alimentos, carnes, materiales pastosos y suelos); sondas flexibles (con hilo blindado de gran longitud, para mediciones en puntos de difícil acceso); sondas de velcro o magnéticas para aplicaciones temporales; sondas dedicadas (para autoclaves, salas blancas, aplicaciones en vacío y ambientes agresivos, con fundas de PTFE, Hastelloy o titanio).

Termómetros digitales

Los termómetros digitales integran la electrónica de amplificación, la compensación de unión fría (para termopares), la linealización (para RTD según las curvas normalizadas), un visualizador LCD de alta legibilidad y funciones avanzadas: doble canal (para mediciones diferenciales T1-T2), memoria de las últimas mediciones, estadísticas, umbrales de alarma, salida de datos USB/Bluetooth y software de PC para gestión y archivo. Las exactitudes de los instrumentos de gama alta son de ±0,2 °C con Pt100 (instrumento incluido) y de ±0,5 °C con termopar K. La resolución típica del visualizador es de 0,1 °C.

Aplicaciones

Las aplicaciones son diversas: industria alimentaria y HACCP (control de temperatura en transporte, almacenamiento y cocinas profesionales); industria farmacéutica (validación de autoclaves, refrigeradores y ambientes controlados GMP); industria química y petroquímica (control de la temperatura de proceso); climatización e instalaciones térmicas (control de impulsión y retorno de sistemas de calefacción y refrigeración); mantenimiento mecánico (medición de la temperatura de rodamientos, motores y reductores); investigación y laboratorio; medicina (medición de la temperatura corporal con sondas dedicadas, certificadas MDD).

Normas y calibración

Las normas de referencia son: IEC 60584 (termopares: parte 1 tipos, parte 2 tolerancias, parte 3 cables de extensión); IEC 60751 (Pt100/Pt1000); EN 13485 (termómetros alimentarios HACCP). La calibración periódica se realiza con baños termostáticos, calibradores de pozo seco (dry-well calibrator) y hornos de alta temperatura, con certificados ISO 17025. Las periodicidades de calibración típicas son anuales para aplicaciones de control de calidad formal y bienales para aplicaciones generales.