En entornos industriales donde la medición precisa de la temperatura es crítica, una tecnología destaca por su fiabilidad y precisión: el sensor de temperatura de resistencia de platino Pt100.Conocido por su excelente linealidadEsta tecnología, que tiene un alto grado de estabilidad y resistencia a la corrosión, desempeña un papel vital en las aplicaciones industriales de medición de temperatura.
Comprensión del Pt100: el estándar de platino
La designación "Pt100" revela información clave sobre este tipo de sensor. "Pt" significa platino, el metal noble utilizado como elemento de detección, mientras que "100" indica una resistencia de 100Ω a 0 °C.Se aplican convenciones de denominación similares a otros detectores de temperatura de resistencia (RTD), como el Cu100 (cobre) o el Ni120 (níquel).
Entre los diversos tipos de DTI, el Pt100 sigue siendo el más utilizado.Las propiedades físicas y químicas excepcionales del platino hacen que los RTD basados en platino (a menudo llamados termómetros de resistencia al platino o PRT) sean la opción preferida para mediciones de precisión.
Principio de funcionamiento: relación resistencia-temperatura
El sensor Pt100 funciona según un principio fundamental: a medida que aumenta la temperatura, también aumenta la resistencia eléctrica del elemento de platino.que demuestran un cambio constante de aproximadamente 0.385Ω por grado Celsius.
Cumplimiento de las normas internacionales
Todas las especificaciones de Pt100, incluidos los valores de resistencia, los coeficientes de temperatura, las tolerancias y los códigos de color del cable, se ajustan a la norma internacional BS EN 60751:2008Esta normalización garantiza la intercambiabilidad entre sensores de diferentes fabricantes.
¿Por qué Platino?
A pesar de ser un metal precioso con mayores costos de material, el platino ofrece una inigualable linealidad y estabilidad para la detección de temperatura.combinado con estabilidad a altas temperaturasAdemás de los RTD, el platino también sirve en termopares de alta temperatura.
Cabe destacar que el contenido real de platino en un sensor Pt100 es mínimo, el mantenimiento del material cuesta una pequeña fracción del precio total del sensor.
Aplicaciones industriales y tipos de sensores
Los sensores industriales Pt100 emplean típicamente una de dos tecnologías de detección: elementos de película delgada o elementos de cuerda de alambre.
Elementos de película delgada
La tecnología de película delgada domina las aplicaciones industriales de alto volumen y sensibles a los costos.con producción automatizada que garantiza una calidad constanteLos sensores de película delgada son comunes en aplicaciones automotrices y de electrodomésticos y ofrecen:
- La construcción robusta resiste los golpes y las vibraciones significativas
- Rango de funcionamiento estándar de -70°C a +500°C
- Tolerancias típicas de clase B o clase A (algunas alcanzando una precisión de 1/3 DIN)
Sin embargo, existen limitaciones. Los requisitos de mayor precisión reducen el rango de temperatura utilizable. El ciclo térmico puede causar acumulación de tensión entre la rejilla de platino y el sustrato cerámico,potencialmente afectando la precisión a largo plazo.
Elementos de cuerda de alambre
Los elementos enrollados en alambre, aunque más caros debido a la producción manual, ofrecen una fiabilidad superior, especialmente en la estabilidad a largo plazo.Estos sensores cuentan con bobinas de platino enrolladas a mano insertadas en aislantes cerámicos porosos, lo que permite la expansión térmica libre sin acumulación de tensión.
Las principales ventajas incluyen:
- Rango de temperatura extendido hasta 650°C
- Clasificaciones de tolerancia más altas
- Única opción viable para aplicaciones criogénicas hasta -200 °C
El trade-off viene en robustez mecánica. Los elementos de cuerda de alambre no son adecuados para entornos de alta vibración debido a sus bobinas de platino con mínimo soporte.
Construcción e instalación de sensores
Independientemente de la tecnología de detección, las sondas Pt100 comparten principios de construcción similares.con alternativas como el acero inoxidable 310 o Inconel para aplicaciones especializadas.
Los elementos desnudos o ventilados pueden medir los gases secos, pero se debe evitar la exposición a líquidos.dependiendo de los requisitos de instalación.
Medición y procesamiento de señales
La medición de la salida Pt100 es sencilla con instrumentos comerciales que manejan tanto la adquisición de señal como la linearización.los transmisores de temperatura convierten la señal de resistencia en salidas estándar de la industria de 4-20mALos transmisores se montan en cajas de unión o en rieles DIN según sea necesario.
Preguntas frecuentes
¿Qué distingue a los RTD de los sensores Pt100?
Pt100 es un tipo específico de RTD con 100Ω a 0°C y 138,5Ω a 100°C. Su estabilidad y precisión lo convierten en el estándar industrial para la medición de temperatura de proceso y de laboratorio.
¿Cómo funciona un sensor Pt100?
El sensor opera en la relación de resistencia-temperatura predecible del platino, descrita por la ecuación de Callendar-Van Dusen.Este cambio lineal permite una medición precisa de la temperatura en aplicaciones industriales y científicas.
¿Cómo se define un sensor de temperatura Pt100?
Los sensores Pt100 combinan la robustez de medición con la precisión, ya que son un RTD conforme a la norma IEC 60751.a menudo alojados en envolturas de acero inoxidable o aleación especial para ambientes hostiles.
Con temperaturas nominales superiores a 600°C, estos sensores sirven para aplicaciones exigentes desde hornos industriales hasta monitoreo de gases de escape.) y los conectores estandarizados aseguran la compatibilidad entre los sistemas de medición.
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