Selección de termómetros bimetálicos

Transcripción

1 Selección de termómetros bimetálicos

2 1.- Qué es un termómetro bimetálico?

3 Qué es un termómetro bimetálico? Es un instrumento utilizado para la medición de temperatura, por medio de la contracción y expansión de dos diferentes aleaciones metálicas de alto y bajo coeficiente de dilatación que al ser expuestos a una misma temperatura, transmite un movimiento giratorio a la aguja indicadora de la escala graduada indicada en la carátula. Definición de NMX-CH SCFI Instrumentos de medición Termómetros bimetálicos de carátula

4 Qué es un termómetro bimetálico? Los termómetros bimetálicos utilizan las diferencias de coeficiente de expansión térmica de metales disímiles para proveer una medición del cambio de temperatura y convertir este cambio en un movimiento mecánico, indicándolo sobre una escala graduada (carátula). Los termómetros bimetálicos comerciales usualmente utilizan una configuración helicoidal o espiral en el elemento sensor o bimetal.

5 2.- Cómo trabaja un termómetro bimetálico?

6 Cómo trabaja un termómetro bimetálico? La temperatura es medida por medio de un bimetal dentro del vástago. El bimetal consiste de dos cintas de metal unidas, las cuales tienen diferentes coeficientes de expansión térmica. La cinta con el coeficiente de expansión mayor se expandirá más que la otra cinta cuando la temperatura se incremente y causará que el bimetal tienda a desenrollarse en proporción a la temperatura.

7 Cómo trabaja un termómetro bimetálico? La posición angular en relación a la temperatura puede ser calibrada de manera que el dispositivo se puede usar como un termómetro. Un extremo del bimetal esta fijo y el otro está unido a una flecha y un puntero que convierte el movimiento angular del bimetal en una lectura sobre la escala.

8 Cómo trabaja un termómetro bimetálico?

9 3.- Construcción de un termómetro bimetálico

10 Construcción de un termómetro bimetálico.- Configuración: - Tamaños de carátula: 2, 3 y 5 - Posición del vástago: - Posterior en 2, 3 y 5 - Angulo variable en 3 y 5

11 Construcción de un termómetro bimetálico.- Caja y bisel: - Construidos en acero inoxidable SAE Resistentes a la corrosión de la mayoría de compuestos químicos. - Componentes diseñados para cumplir los requerimientos de la industria química, petroquímica y alimenticia. - Determinan el tamaño del termómetro, 2, 3 y 5 de diámetro.

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13 Construcción de un termómetro bimetálico. Mirilla: - Cristal con calidad óptica - Vidrio inastillable - Vidrio templado - Acrílico

14 Construcción de un termómetro bimetálico. Puntero: - Aluminio con acabado negro mate, pintura electrostática. - Balanceado y ensamblado con precisión a la flecha. - Transfiere directamente el movimiento del bimetal helicoidal a la escala de temperatura impresa en la carátula.

15 Construcción de un termómetro bimetálico. Sello hermético: - Ensamble caja bisel con la interferencia precisa. - Empaque de elastómero que provee sello a prueba de fugas y polvo. - Construcción soldada componentes unidos a 360 por soldadura TIG (caja, conexión y vástago). - Prueba de hermeticidad de acuerdo con ASME B40.3 y NMX-CH-70.

16 Construcción de un termómetro bimetálico. Conexiones roscadas: - Fabricadas en acero inoxidable SAE Manufacturadas en maquinas de precisión CNC - Conexión ¼ NPT para 2 y ½ NPT para 3 y 5

17 Construcción de un termómetro bimetálico. Tornillo de calibración: - Ajuste externo de la calibración por medio de tornillo. - Piñon y sello con o-ring para mantener la integridad del sello hermético. - El piñón esta fabricado con dentado preciso para engranar con la corona. - Disponible sólo en 3 y 5.

18 Construcción de un termómetro bimetálico. Carátula: - Números y escala con impresión en negro para fácil lectura. - Escala sencilla en C y dual en C y F. - Las graduaciones para cada rango de temperatura son calculadas para cada estudio de bimetal. - En material Aluminio pintado de blanco, resistente a la corrosión.

19 Construcción de un termómetro bimetálico. Elemento bimetálico: - Bimetal helicoidal altamente -sensible a los cambios de temperatura. - Fabricado con estrictos controles -metalúrgicos y tolerancias muy cerradas. - Tratado térmicamente para relevado de esfuerzos. - Revestido de silicon para minimizar la vibración del puntero y maximizar la transferencia de calor y el tiempo de respuesta.

20 Construcción de un termómetro bimetálico. Exactitud: - De acuerdo con ASME B40.3 Grado A, ±1% y NMX-CH-70, ±1% de la escala completa. - La calibración es rastreable a los estándares del National Institute of Standards and Testing (NIST) y al Centro Nacional de Metrología (CENAM).

21 Construcción de un termómetro bimetálico. Exactitud: - Es la conformidad de la indicación de un instrumento respecto a su valor verdadero. - Es la diferencia (error) entre el valor verdadero y la indicación del instrumento y está expresada como un porcentaje del alcance máximo de la escala.

22 Construcción de un termómetro bimetálico. Buje bimetal: - Insertado a presión en la ranura del vástago. - Centra la flecha y el bimetal en el vástago. - La flecha de acero inoxidable SAE 304 pasa a través del centro del buje conectando al elemento bimetal con el puntero, minimizando el rozamiento de la flecha con la pared del vástago.

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24 Construcción de un termómetro bimetálico. Vástago: - Tubing de acero inoxidable SAE 304, soldado y conformado con tolerancias muy estrictas. - Diámetro estándar de.250 (6.35 mm). - Longitudes disponibles desde 2 ½, 4, 6, 9, 12, 15, 18 y Soldado y terminado en la punta para un sello hermético y estético

25 Construcción de un termómetro bimetálico. Ranura de inmersión: - La ranura alrededor del vástago muestra el punto de mínima inmersión en el medio para cada termómetro. - Para una mejor exactitud en las lecturas, la parte sensitiva del vástago debe estar completamente sumergida en el medio a medir.

26 Construcción de un termómetro bimetálico. Rangos de temperatura: ESCALA SENCILLA ESCALA DUAL C F C -50 a 50-5 a a a a a a a a a a 500

27 4.- Selección de un termómetro bimetálico

28 Selección de un termómetro bimetálico. Material: - Aplicación: Flujo de proceso continuo, tanque estático ó laboratorio de pruebas. - Condiciones ambientales: temperatura ambiente, humedad, atmósfera corrosiva (niebla salina, etc.). - Condiciones del proceso: Presión, temperatura, viscosidad del medio, flujo y posible vibración. - Compatibilidad del material con el medio a medir. - Material de la mirilla.

29 Selección de un termómetro bimetálico. Modelo y tipo: - Tamaño de carátula. - Localización de la conexión para mejor facilidad de lectura cuando el termómetro este instalado en el sistema: - Posterior - Angulo variable -Inferior -Superior - Lado derecho - Lado izquierdo - Tipo y tamaño de rosca de la conexión.

30 Selección de un termómetro bimetálico. Vástago: - Diámetro de tubería o profundidad del tanque. - Longitud de inmersión requerida. - Longitud del vástago. - Diámetro del vástago.

31 Selección de un termómetro bimetálico. Rango de temperatura: - Temperatura de operación del proceso. Alta y baja. - Rango de temperatura requerido. Alto y bajo. - Posibilidades de sobre-rango. Mínimo y máximo. - Exactitud requerida. - Recalibración. Es requerida? - Escala, C, F o dual?

32 Selección de un termómetro bimetálico. Opciones y accesorios: - Termopozo. - Llenos de líquido. - Puntero de arrastre. - Carátulas OEM. - Roscas especiales o adaptadores. - Tag de identificación.

33 5.- Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos

34 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Se recomienda el uso de un termopozo para aplicaciones en fluidos corrosivos, a alta velocidad o a presión. - El uso de un termopozo permite remover el termómetro para calibración o recambio del instrumento sin detener el proceso.

35 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Instale el termómetro en lugares donde se minimice el daño a personas o instalaciones en caso de una rotura del vástago o termopozo. - Las cajas pueden ser llenadas con líquido, normalmente silicón, para amortiguamiento adicional en casos de vibración extrema, o para asegurar un desempeño uniforme en aplicaciones de baja temperatura y alto nivel de humedad en el ambiente.

36 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Los termómetros llenos de líquido son recomendados para uso en rangos de temperaturas de proceso de un mínimo de -50 F (-45 C) a un máximo de 500 F (260 C). - El uso de silicón debe ser evitado en donde se tengan presentes agentes fuertemente oxidantes, tales como oxígeno, cloro, ácido nítrico y peróxido de hidrógeno.

37 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Los termómetros bimetálicos no deben ser expuestos continuamente a temperaturas de proceso sobre 800 F (425 C) para evitar dañar el elemento bimetal. - Cuando la escala del instrumento sea hasta de 260 C (500 F) o menor, la protección por exceso de temperatura debe ser de 50% de la escala; cuando sea mayor de 260 C (500 F), la protección debe ser de 10%.

38 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Para termómetros de 2 ½ de longitud de vástago: - La tuerca de la conexión deberá estar inmersa o en contacto con el medio de proceso para lecturas más exactas. - Cuando se usan termopozos con espacio muy limitado se pueden presentar errores en las lecturas dependiendo del proceso y de la temperatura ambiente.

39 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Condiciones de operación: Se recomienda que la temperatura en la conexión del termómetro no exceda de 300 F (149 C).

40 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Límites de temperatura máxima recomendada para materiales de mirillas: - Acrílico: 180 F (80 C) Resistencia a químicos buena pero limitado en temperatura máxima. - Policarbonato: 270 F (130 C) Mayor límite de temperatura que el acrílico pero pobre resistencia a químicos.

41 Seguridad en el uso de termómetros bimetálicos. - Límites de temperatura máxima recomendada para materiales de mirillas: - Cristal inastillable: 200 F (90 C) Gran resistencia a la corrosión; el plástico laminado entre las dos piezas de cristal retendra fragmentos en caso de ruptura, pero el laminado comienza a deteriorarse a los 200 F. -Cristal templado: Mejorado para soportar un amplio rango de cambios de temperatura. Mas resistente al impacto que el vidrio regular.

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