Elegir un termómetro bimetálico: 5 factores a tener en cuenta

En muchos procesos industriales, mantener la temperatura correcta es esencial para la calidad del producto, la eficiencia del proceso y la seguridad de la operación. Desde el procesamiento de alimentos y la producción química hasta los sistemas de climatización y la fabricación en general, los operadores confían en los instrumentos de temperatura para supervisar las condiciones e identificar posibles problemas antes de que afecten al proceso.

Los instrumentos de temperatura mecánicos, como los termómetros bimetálicos, se utilizan habitualmente porque proporcionan una indicación de la temperatura local duradera y fácil de leer sin necesidad de alimentación externa. Su pantalla con dial también permite a los operadores comprobar las condiciones del proceso a distancia, lo que ayuda a mantener al personal alejado de equipos calientes o zonas peligrosas.

Sin embargo, seleccionar el instrumento adecuado implica algo más que elegir un rango de temperatura. El tamaño del dial, la configuración de montaje, los materiales de construcción y las condiciones ambientales pueden influir en el rendimiento del termómetro una vez instalado en el proceso.

En este artículo, explicaremos cómo funcionan los termómetros bimetálicos y revisaremos cinco factores a tener en cuenta a la hora de seleccionar un termómetro bimetálico para su aplicación.

¿Cuándo se debe utilizar un termómetro bimetálico?

Los termómetros bimetálicos deben utilizarse cuando se necesita una indicación local fiable de la temperatura del aire, el gas o el líquido en un entorno industrial. Estos instrumentos se instalan normalmente en un pozo termométrico, que se coloca en el proceso para que los operadores puedan verificar rápidamente las condiciones de temperatura.

Dado que los termómetros bimetálicos funcionan mecánicamente, proporcionan lecturas fiables en aplicaciones en las que no se dispone de energía eléctrica o en las que se prefiere una simple referencia visual.

Se utilizan a menudo en industrias como:

• Fabricación

• Procesado de alimentos y bebidas

• Producción química y petroquímica

• Sistemas de climatización

• Tratamiento de agua y aguas residuales

En muchas instalaciones, se instala un termómetro bimetálico junto con sensores electrónicos para proporcionar una confirmación visual secundaria de las condiciones de temperatura.

¿Cómo funcionan los termómetros bimetálicos?

Los termómetros bimetálicos funcionan utilizando dos metales unidos que se expanden a diferentes velocidades cuando se exponen a cambios de temperatura. Los metales unidos se forman en una bobina o hélice. A medida que la temperatura sube o baja, cada metal se expande o contrae a una velocidad diferente, lo que hace que la bobina se enrolle o se desenrolle.

Este movimiento está vinculado mecánicamente al indicador dentro del termómetro. A medida que la bobina se mueve, el indicador gira a través de un dial calibrado para indicar la temperatura medida. Debido a que este mecanismo es completamente mecánico, los termómetros bimetálicos pueden proporcionar lecturas directas de temperatura sin necesidad de una fuente de alimentación externa, lo que los hace muy adecuados para muchos entornos industriales. 

Figura 1. Cómo funcionan los termómetros bimetálicos.

¿Qué factores debes tener en cuenta al elegir un termómetro bimetálico?

Como se mencionó anteriormente, para elegir el termómetro bimetálico adecuado es necesario evaluar varios factores de aplicación y diseño que afectan a la legibilidad, la durabilidad y el rendimiento a largo plazo.

Aunque estos instrumentos utilizan un elemento sensor mecánico sencillo, su eficacia en un entorno de proceso depende de la selección del tamaño correcto de la esfera, la configuración de montaje, los materiales de construcción y las características diseñadas para soportar condiciones como la vibración o el acceso del operador.

Las siguientes cinco consideraciones pueden ayudarle a determinar qué termómetro bimetálico es el más adecuado para su aplicación.

1. ¿Qué tamaño de dial necesita?

El tamaño correcto del dial depende de la facilidad con la que los operadores necesiten leer el instrumento en su ubicación de instalación.

Un dial más grande es más fácil de leer desde la distancia y permite marcas de escala más grandes y claras. Esto puede ayudar a reducir el riesgo de leer incorrectamente la temperatura, especialmente en entornos en los que los operadores no siempre pueden estar cerca del instrumento.

Los tamaños comunes de los diales incluyen:

• Esfera de 2 pulgadas: adecuada para equipos compactos o distancias de visualización cortas.

• Esfera de 3 pulgadas: se utiliza habitualmente para aplicaciones industriales generales.

• Esfera de 5 pulgadas: preferible cuando las lecturas deben ser visibles desde una distancia mayor.

Seleccionar el tamaño adecuado del dial ayuda a garantizar que el termómetro siga siendo fácil de leer en condiciones normales de funcionamiento.

2. ¿Qué tipo de montaje o conexión se requiere?

La configuración de montaje determina cómo se conecta el termómetro al proceso y la facilidad con la que se puede ver la esfera.

Las opciones de montaje más comunes incluyen:

• Montaje trasero (conexión trasera) donde el vástago se extiende desde la parte posterior de la carcasa.

• BMontaje inferior (conexión inferior) donde el vástago se conecta desde la parte inferior del instrumento.

• Soporte ajustable o «multiaングル» que permite girar el dial para mejorar la visibilidad.

Los diseños de montaje ajustables permiten a los operadores colocar el dial para una legibilidad óptima, independientemente de cómo se instale el instrumento. La selección del tipo de conexión adecuado garantiza que el termómetro se pueda instalar de forma segura y, al mismo tiempo, proporcione una indicación clara de la temperatura.

Figura 2. Opciones de montaje del termómetro bimetálico.

3. ¿Qué materiales son los más adecuados para su aplicación?

Los materiales utilizados en un termómetro bimetálico afectan a su durabilidad, resistencia a la corrosión e idoneidad para el entorno del proceso.

En muchas aplicaciones industriales, se suele utilizar acero inoxidable 304 porque ofrece una buena resistencia y resistencia a la corrosión. En entornos más hostiles, como el procesamiento químico, puede ser necesario utilizar acero inoxidable 316 para proporcionar una mayor resistencia a los medios corrosivos. 

Otras consideraciones importantes incluyen la ventana de la esfera, que puede estar fabricada con:

• Plástico para entornos de menor exigencia.

• Cristal de seguridad resistente a los golpes para una mayor durabilidad y protección.

La elección de materiales compatibles con la aplicación ayuda a garantizar que el instrumento mantenga un rendimiento fiable a lo largo del tiempo.

4. ¿Debería utilizar un termómetro de líquido?

A menudo se recomienda utilizar un termómetro de líquido cuando hay vibraciones o movimientos mecánicos.

Elegir un termómetro de silicona relleno de líquido, como el termómetro bimetálico Ashcroft® EL, puede prolongar significativamente la vida útil del instrumento. El líquido amortigua los efectos de la vibración, lo que reduce el desgaste de los componentes internos. Estos termómetros también pueden funcionar en un amplio rango de temperaturas, de -40 °F a 550 °F (-40 a 300 °C), lo que los convierte en la opción ideal para procesos sujetos a movimientos o sacudidas constantes, entre los que se incluyen: 

• Bombas y compresores

• Equipos rotativos

• Maquinaria móvil o vibratoria

5. ¿Necesita un diseño ajustable o a prueba de manipulaciones?

Los termómetros bimetálicos están disponibles en diseños ajustables externamente y a prueba de manipulaciones, y la elección correcta depende de cómo se vaya a utilizar el instrumento.

• Termómetros ajustables externamente como el termómetro bimetálico Ashcroft® EI permiten a los operadores realizar pequeños ajustes de calibración sobre el terreno para mantener la precisión.

• Termómetros a prueba de manipulaciones, como el termómetro bimetálico Ashcroft® CI , por otro lado, están diseñados sin mecanismos de ajuste. Estos instrumentos suelen estar sellados herméticamente para evitar la entrada de humedad, la congelación de la bobina, la corrosión y los cambios no autorizados en la lectura de la temperatura. 

Las aplicaciones que requieren un acceso controlado a la calibración pueden beneficiarse de los modelos ajustables, mientras que los entornos regulados o críticos para la seguridad suelen preferir diseños a prueba de manipulaciones.

¿Quiere saber más?

Seleccionar el termómetro bimetálico adecuado ayuda a garantizar una monitorización precisa de la temperatura y un rendimiento fiable del proceso. Nota:en algunas aplicaciones, especialmente aquellas que implican alta presión, medios corrosivos o fluidos de proceso en movimiento, se debe utilizarun pozo termométrico para proteger el termómetro de posibles daños y permitir retirar el instrumento sin detener el proceso.

Si desea obtener más información sobre la medición de temperatura y la instrumentación, consulte los recursos adicionales que se indican a continuación. Si tiene alguna pregunta, no dude en ponerse en contacto con nosotros para hablar con un experto en productos. 

Mientras tanto, descargue nuestra guía para conocer otras soluciones de medición de temperatura que ofrece Ashcroft.