Informaciones técnicas

1. Construcción y funcionamiento

En 1821 Seebeck descubrió cierto efecto termoeléctrico: al unir dos alambres de metales diferentes es posible medir la tensión eléctrica en sus extremidades libres si la temperatura de conexión de estos alambres es diferente a la temperatura en la que se encuentran los extremos libres de estos últimos.

Así pues la medición siempre comprende la diferencia entre la temperatura del punto de unión del alambre y la temperatura en las extremidades de conexión (pinzas) del aparato de medición.

Estudios más recientes aclararon que este efecto es resultado de las propiedades de los materiales que son conductores eléctricos empleados en la producción de alambres. En el interior del alambre se produce el cambio de la densidad de electrones (efecto de difusión del volumen) en el momento de darse el cambio de temperatura del alambre (bajada o aumento de temperatura). Desde el punto de vista matemático ese cambio se denomina gradiente de temperatura. A consecuencia de la presencia de mayor energía cinética en la extremidad más caliente se observa el aumento de temperatura para que en el extremo más frío se observe el aumento de la carga eléctrica. Por si mismo cada alambre es fuente de carga.

Fig. 1. Efecto termoeléctrico

Fig. 1. Efecto termoeléctrico

Cada parte del conductor dl transmite la tensión parcial de acuerdo con su gradiente de temperatura dl/dd y con el coeficiente del material s. La tensión absoluta que pasa por el conductor es calculada como la suma de tensiones parciales que se crean entre un extremo del conductor (1 – punto caliente) y otro extremo del conductor (2 – punto frío).

Un sistema de dos alambres unidos de diferente forma, por ejemplo mediante soldadura, soldeo o taladrado de los alambres unidos se denomina termoelemento o termopar. La diferencia de tensión entre alambres hechos de diferentes materiales produce una tensión posible de alterar y que constituye la base para cálculos de la diferencia de temperaturas entre puntos de unión de los alambres y las pinzas del aparato de medición. Si se empleara dos alambres hechos del mismo material la tensión en cada uno de los alambres sería igual y la medición de la tensión diferencial tampoco sería posible.

La medición de tención termoeléctrica no se produce gracias a la unión de dos termoconductos, más bien se da gracias a la unión de dos polos positivos de dos batería y la medición de la diferencia de tensiones de estas baterías. La tensión termoeléctrica, siendo la función de temperatura, es por lo tanto la diferencia de tensiones entre estas dos baterías que depende de la temperatura. Dependiendo de la combinación de materiales es posible conseguir la repetición de las relaciones entre tensión termoeléctrica de la diferencia de temperaturas entre la temperatura indicada y el punto de referencia.

Fig. 2. Punto de comparación

Fig. 2. Punto de comparación

Basándose en la tensión termoeléctrica ( mV) indicada en los cuadros de la norma DIN EN 60584-1 y considerando la temperatura de comparación es posible determinar la temperatura T1. En la práctica el punto de comparación se halla bien en el transductor, bien en el panel de control.

La temperatura de ambiente indicada es registrada como un valor continuo y basándose en la siguiente fórmula

T1 = mV - (mVT0)

Es considerada en los cálculos.