Quiero usar un termopar (tipo K) para un controlador de temperatura PID en un sistema de calefacción. El termopar debe poder conectarse al sistema. Decidí usar un conector de grado industrial como el que se muestra a continuación para esto.
Mi pregunta es: ¿Hay algún impacto en las mediciones correctas y/o la precisión de las mediciones cuando se usan conexiones de termopar?
La forma "correcta" de hacer esto es usar conectores específicos para termopares que usan los metales apropiados como pines. Aquí hay un ejemplo de Omega :
Como dijo Neil_UK, también puede encontrarlos en estilos de mamparo.
Otra solución podría ser usar un "transmisor de termopar" que le permitiría usar su conector preferido.
Se instalan más cerca del termopar, utilizando el cable de termopar apropiado. Realizan la conversión de temperatura y luego proporcionan una salida industrial estándar (por ejemplo, 0-5 V CC o 4-20 mA).
Esta salida puede usar cableado y conectores de cobre estándar de vuelta a su controlador PID.
Aquí hay un ejemplo de cómo se ven. Nunca he usado este específico:
Depende del cable que utilice para volver a conectar el conector circular a su controlador PID.
Si usa un cable de termopar tipo K, entonces el error de temperatura se limitará a la diferencia de temperatura entre los contactos del conector, que, dada la cubierta metálica continua alrededor del conector, debería ser bastante pequeña.
Si usa cable de cobre, entonces está configurando efectivamente la unión fría en el conector y podría experimentar un error de temperatura del orden de la diferencia de temperatura entre el controlador PID (donde cree que está la unión fría) y el conector Dependiendo de dónde se encuentren las fuentes de calor en el equipo, podría haber una diferencia de decenas de grados entre ellas.
Puede comprar enchufes hembra de montaje en panel específicamente para cables de extensión de termopar. Están hechos de materiales de termopar, por lo que su temperatura se vuelve irrelevante cuando se usa para extender el cable del termopar. Sin embargo, la mayoría de ellos no son tan robustos como el conector que ha mostrado. IIRC, si compra un conector circular lo suficientemente caro, puede ordenar que los pines específicos estén hechos de material de termopar para este mismo propósito.
Una consideración importante es el mantenimiento y la búsqueda de fallas. Si hay un zócalo de termopar tipo K estándar en su panel frontal o posterior, entonces cualquier técnico de mantenimiento sabrá qué es y obtendrá resultados precisos y repetibles cuando conecte su equipo tipo K. Si ha utilizado algunos materiales de contacto no estándar en un conector no estándar, ¿estará presente para siempre para encontrar fallas?
Neil_UK explicó la mayoría de los problemas. Pero noté algo más, también.
Eso parece un conector de soldadura. No creo que le resulte fácil soldar cables de termopar tipo K. Si bien nunca he intentado soldarlos, he leído que es difícil.
Además, antes he pegado termopares tipo K (con unión expuesta) en soldadura fundida (para medir la temperatura de la soldadura) y cuando lo hice, descubrí que la soldadura no se pegaba a los cables del termopar.
Por lo tanto, si usa este conector, puede terminar con resultados inexactos debido a la dificultad de soldar los cables.
Una forma de evitar esto podría ser usar férulas de crimpado en los cables del termopar y luego soldar la férula al conector. No estoy seguro de si todo eso encajará dentro de la carcasa, pero tal vez lo haga. Las férulas para alambre de termopar son bastante pequeñas.
Si hay una diferencia de temperatura entre los dos pares de contactos en el conector, también puede generar un EMF térmico y afectar su precisión, tal vez por el equivalente a 1 °C más o menos.
Utilice un conector de buena calidad (hará una mejor conexión metálica) y, si es posible, utilice varios pares de contactos para cada cable de termopar.
Sí, puede usar estos conectores para termopares. No es lo ideal, pero funcionarán.
El error sería peor si hubiera un gradiente de temperatura en el conector. En condiciones benignas, no afectará mucho la imprecisión inherente; por lo general, el sensor de unión fría es la mayor fuente de error.
La soldadura puede o no ser un problema. Puede extender el tipo K con el tipo T sin demasiados errores, siempre que las uniones adicionales no sean demasiado calientes o frías. El tipo T (cobre-Constantan) es bastante soldable.
A veces, los cables tipo K están recubiertos de cobre para que se puedan soldar.
De lo contrario, un truco es estañar los extremos con soldadura de plata, que en sí misma es bastante soldable (luego puede soldar suavemente al conector; es poco probable que el conector sobreviva a las temperaturas de soldadura de plata directa). La soldadura (y el fundente corrosivo necesario) que se utiliza para el acero inoxidable probablemente también funcione, ya que los metales tipo K son similares al acero inoxidable. Asegúrese de limpiar el fundente a fondo.
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