Cómo probar la calidad de un termopar tipo K

Un termopar tipo K se somete a un estricto proceso de prueba de varios-pasos para garantizar que sea confiable, preciso y seguro en entornos industriales difíciles. Esta evaluación integral generalmente incluye los siguientes procedimientos clave: primero, una inspección visual exhaustiva para verificar si hay daños físicos, corrosión (especialmente podredumbre verde), soldadura adecuada en la unión caliente, aislamiento intacto y codificación de colores correcta en los cables o la funda; en segundo lugar, pruebas de resistencia de ambas patas (níquel-cromo positivo y níquel-aluminio-silicio negativo) a temperatura ambiente para verificar la conformidad con los valores estándar y detectar roturas o degradación; tercero, pruebas de resistencia de aislamiento (utilizando un megaóhmetro a un voltaje específico, generalmente 500 VCC) para confirmar la alta rigidez dieléctrica entre los conductores y la funda, asegurando que no haya fugas ni cortocircuitos en condiciones de alta-temperatura o humedad; cuarto, verificación del potencial termoeléctrico sumergiendo la unión caliente en un baño de temperatura conocida (por ejemplo, punto de hielo a 0 grados y agua hirviendo a 100 grados) mientras se mide la señal de milivoltios de salida con tablas de referencia estándar Tipo K para confirmar la precisión y linealidad de la calibración; y, finalmente,-comparación in situ o validación in-in situ con un termómetro de referencia certificado u otro sensor calibrado en condiciones de funcionamiento reales para detectar deriva, histéresis o influencias ambientales. Otras pruebas sofisticadas pueden implicar verificar la polaridad, medir el tiempo de reacción al calor y verificar la estabilidad a largo plazo. Los usuarios pueden averiguar de manera confiable si un termopar tipo K cumple con los estándares de rendimiento, se mantiene dentro de los límites de tolerancia aceptables y es seguro de usar en aplicaciones importantes como hornos, reactores y sistemas de generación de energía al realizar estas pruebas de manera sistemática.




I. Comprobación visual y de conexión básica



comprobar mirando



Verifique la sonda del termopar en busca de signos de oxidación, corrosión, distorsión o tubos protectores dañados.



Revise la caja de conexiones en busca de corrosión o daños por agua y busque cables rotos o quemados.



La prueba del batido



Mueva suavemente los cables y conectores. Si el valor que mide fluctúa repentinamente, puede haber una grieta en el interior o una conexión suelta.







II. Prueba de circuito y resistencia con un multímetro



Medición de resistencia del bucle (rango Ω)



Configure el multímetro en el rango de resistencia (dentro de 200 Ω) y verifique la resistencia entre los dos cables centrales.



Rango normal: 1 a 50Ω, dependiendo de la longitud y espesor del cable. Condiciones extrañas: si ve "OL" o infinito, significa que el circuito está abierto. Si la resistencia es muy alta significa que hay una mala conexión o una rotura parcial.



Prueba de resistencia de aislamiento (en el rango de MΩ)



Para saber qué tan bien funciona el aislamiento entre los electrodos y el tubo protector, utilice un probador de aislamiento o un multímetro de alta resistencia.



Condiciones para la prueba: 60 segundos de voltaje de 500V CC.



Estándar de Pasa/Falla: A temperatura ambiente, debe ser de al menos 100 MΩ (o 20 MΩ para el tipo blindado). Si es inferior a 10 MΩ, existe riesgo de fuga.







III. Comprobación de la salida de potencial termoeléctrico (rango mV)



Antes de la medición de la compensación de la unión fría



Configure el multímetro en el rango de milivoltios (mV) y conéctelo directamente a los terminales del termopar, asegurándose de que la polaridad sea correcta.



Prueba de excitación por diferencia de temperatura



Utilice una taza de agua caliente (60 a 80 grados) o un encendedor para calentar los terminales de medición (pero no supere el rango) y observe cómo cambia el valor de mV:



A medida que aumenta la temperatura, el valor de mV también debería aumentar.



La lectura de mV debería disminuir cuando la temperatura baja.



Verifique que la salida esté cerca del valor teórico (alrededor de 4,096 mV a 100 grados) mirando la tabla de calibración del termopar tipo K-.



Encontrar la causa de una anomalía



Valor mV de 0 y sin cambios → Podría ser un circuito abierto o un cortocircuito;



El valor de mV cambia mucho o no cambia con la temperatura, lo que significa un mal contacto interno o una rotura del material.







IV. Método para reemplazar instrumentos en-sitio y compararlos



Puede conectar el termopar que cree que está roto a un instrumento de visualización que sabe que funciona, o puede reemplazar el sensor original con un termopar nuevo del mismo modelo.



El termopar original se rompe si la lectura del sistema vuelve a la normalidad.



Nota: Para evitar obtener un diagnóstico incorrecto, asegúrese de que el tipo de cable de compensación sea correcto y que la polaridad sea correcta.







V. Calibración y pruebas profesionales (recomendado para uso regular)



Es mejor enviar el termopar a una institución de metrología para una calibración estándar si se utilizará en situaciones importantes. Las cosas en la lista son:



Estabilidad del potencial termoeléctrico (utilizando el método de comparación multi-punto);



Resistencia al calor;



Es hora de responder;



¿Qué tan precisa es la compensación de unión fría?



JJF 1637-2017 "Especificación de calibración para termopares de metal base" dice que los siguientes son los criterios de aprobación:



La desviación en las características termoeléctricas no supera el nivel de tolerancia máximo permitido (por ejemplo, tipo Clase II K, tolerancia aceptable ±2,5 grados a 400 grados). La resistencia de aislamiento a alta temperatura debe ser de al menos 1 MΩ.