Extensiones de cable para termopares y RTD: Lo que debe saber

Los termopares (TC) y los detectores de temperatura por resistencia (RTD) se utilizan ampliamente para medir la temperatura en las industrias de procesos de todo el mundo. Sin embargo, en muchos casos, el sensor está situado lejos del punto de medición. En estos casos, se necesitan cables para transferir la señal. El reto consiste en seleccionar los cables de extensión adecuados para mantener la precisión de la medición en transmisiones a larga distancia.

Las soluciones de temperatura Ashcroft son conocidas por su precisión, fiabilidad y perfecta integración en los procesos. Es por eso que los clientes a menudo nos piden orientación sobre cómo garantizar lecturas precisas, reducir los errores de instalación y evitar costosos tiempos de inactividad debido a lecturas inexactas.

Lea este artículo para saber cómo funcionan los cables de extensión de termopares y RTD, por qué son importantes y cómo seleccionar los cables de extensión correctos para su aplicación específica. También aprenderá cuándo los transmisores pueden ser una buena inversión para la integridad de la señal a larga distancia. 

Cómo funcionan los alargadores de termopar 

Los sensores de temperatura como elTermopar Ashcroft® S80 están hechos de dos alambres de aleaciones metálicas diferentes. Juntos, estos hilos generan una milivoltaje utilizando el efecto Seebeck, unproceso que ocurre cuando dos hilos metálicos diferentes forman una unión y experimentan una diferencia de temperatura entre los extremos "caliente" y "frío". Esa pequeña tensión se convierte en un valor de temperatura.

Figura 1. Termopar Ashcroft® S80 Termopar Ashcroft® S80

La unión caliente es donde se unen los dos hilos del termopar y se colocan en el punto de medición de la temperatura. La unión fría es donde los otros extremos de los cables se conectan al dispositivo de medición.

Figura 2. Uniones fría y caliente en un termopar

Sin embargo, como la unión fría también introduce una tensión termoeléctrica, el termopar debe compensarla midiendo la temperatura ambiente en el punto de conexión y aplicando una corrección. Este proceso, denominado compensación de la unión fría (CJC), garantiza lecturas precisas.

Por qué es importante elegir las extensiones de cable de termopar correctas

En muchas aplicaciones industriales, los sensores de temperatura, como los termopares y los detectores de temperatura por resistencia (RTD), se instalan lejos del equipo de supervisión o control. Extender estos sensores a grandes distancias plantea el reto clave de mantener la precisión y la integridad de la señal entre el sensor y el dispositivo de lectura.

Si los cables del termopar se extienden utilizando el material equivocado (es decir, metales diferentes), se introducen uniones termoeléctricas no intencionadas. Esto crea señales falsas, dando lugar a lecturas inexactas. Por eso es fundamental utilizar alargadores o hilos de compensación de la misma aleación, o al menos de características equivalentes.

En entornos industriales también es esencial un apantallamiento adecuado para proteger la débil señal de milivoltios de las interferencias electromagnéticas. Las clavijas y tomas codificadas por colores ayudan a evitar errores de compatibilidad entre tipos de termopares.

Figura 3. Códigos de color del termopar IEC 60584-3

Figura 4. Códigos de color del termopar ASTM MC96.1

Cómo funcionan los alargadores RTD 

Por otro lado, los sensores de temperatura como el Detector de Temperatura por Resistencia Ashcroft® S81 (RTD) miden la temperatura a través de cambios en la resistencia eléctrica de un elemento de platino. A diferencia de los termopares, los alambres de extensión RTD son típicamente de cobre o cobre niquelado, elegidos por su baja resistencia. El uso de alambres inadecuados o de alta resistencia puede producir lecturas inexactas.

Para reducir la resistencia de los alambres de extensión, se prefieren las configuraciones de tres y cuatro alambres. El método de cuatro hilos ofrece la mayor precisión al eliminar eficazmente el error del hilo conductor.

Figura 5. Sonda RTD Ashcroft® S81 con configuración de 3 hilos

Cuándo utilizar un transmisor para la transferencia de señales

Tanto los sensores de temperatura termopar como los RTD pueden beneficiarse del uso de transmisores analógicos. Estos dispositivos convierten convierten la señal de temperatura del sensor en una salida normalizada, como 4-20 mA, o utilizan un protocolo digital para transferir las señales, minimizando el impacto de la resistencia de los cables y las interferencias electromagnéticas. las señales, minimizando el impacto de la resistencia de los cables y la EMI.

Utilizando un transmisor, puedes evitar la pérdida de señal o las interferencias en largas distancias para garantizar que la señal siga siendo precisa. 

Los transmisores pueden montarse directamente en el sensor, de forma remota en paredes o tuberías, en armarios de control o incluso integrados en controladores lógicos programables (PLC). Sea cual sea la configuración, ayudan a preservar la integridad de la señal de vuelta al sistema de control.

Figura 6: Transmisor de Temperatura Ashcroft® ITT1

¿Quiere saber más?

Ahora que ya entiende por qué seleccionar los cables de extensión para RTD y termopares correctos -o considerar el uso de transmisores- es tan importante para las aplicaciones de larga distancia que requieren mediciones de temperatura precisas. Si aún tiene preguntas, póngase en contacto con nosotros en cualquier momento para hablar con un experto en productos.

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