Rockwell Automation Allen-Bradley 1769-IT6 Manual Del Usuario página 122

Apéndice C Descripción de termopares
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Además, no se recomienda su uso en atmósferas con contenido bajo, pero no
insignificante, de oxígeno, ya que puede ocasionar cambios en la calibración a
consecuencia de la oxidación preferencial del cromo en el elemento térmico
positivo. No obstante, Wang y Starr [49] estudiaron los comportamientos de
los termopares tipo N en atmósferas reductoras, así como en aire estático, a
temperaturas en el rango de 870...1180 °C (1598...2156 °F) y determinaron
que eran notablemente más estables termoeléctricamente que los termopares
tipo K en condiciones similares.
El comportamiento de los termopares tipo N fabricados en formato con
revestimiento metálico y aislamiento cerámico compactado también se ha
sometido a estudio considerable. Anderson y otros [51], Bentley y Morgan [52],
y Wang y Bediones [53] han evaluado la estabilidad termoeléctrica a altas
temperaturas de termopares aislados con óxido de magnesio y con revestimiento
de Inconel y acero inoxidable. Estos estudios han demostrado que las
inestabilidades termoeléctricas de tales conjuntos aumentan rápidamente con
la temperatura arriba de 1000 °C (1832 °F). También se observó que cuanto
menor era el diámetro del revestimiento mayor era la inestabilidad. Además,
los termopares con revestimiento de Inconel mostraron una inestabilidad
considerablemente inferior arriba de 1000 °C (1832 °F) que aquellos con
revestimiento de acero inoxidable. Bentley y Morgan [52] resaltaron la
importancia de utilizar un revestimiento de Inconel con un contenido de
manganeso muy bajo para lograr un comportamiento más estable. El uso de
aleaciones especiales basadas en Ni-Cr para el revestimiento con objeto de
mejorar la compatibilidad química y física con los elementos térmicos también
ha sido investigado por Burley [54-56] y Bentley [57-60].
Ninguno de los elementos térmicos de un termopar tipo N es
extremadamente sensible a diferencias menores en el tratamiento térmico
(siempre que el tratamiento no infrinja ninguna de las restricciones antes
mencionadas). En la mayoría de las aplicaciones generales, pueden utilizarse
con el tratamiento térmico normalmente aplicado por los fabricantes de los
cables. Bentley [61,62], no obstante, ha observado cambios reversibles en el
coeficiente de Seebeck de los elementos térmicos tipo NP y NN cuando se
calientan a temperaturas entre 200 °C (392 °F) y 1000 °C (1832 °F). Estos
cambios imponen limitaciones respecto a la precisión alcanzable con los
termopares tipo N. Se determinó que la magnitud de estos cambios dependía
del origen de los elementos térmicos. Por consiguiente, cuando se busque
precisión y estabilidad máximas, normalmente será necesario realizar ensayos
selectivos de materiales, así como emplear tratamientos térmicos
preparatorios especiales aparte de los aplicados por el fabricante. Es necesario
consultar los artículos de Bentley [61,62] para ver pautas y detalles.
La norma E230-87 de ASTM del libro anual de normas de ASTM de 1992
[7] especifica que las tolerancias de calibración inicial para termopares
comerciales tipo N debe ser ±2.2 °C (±35.96 °F) o ±0.75% (el valor que
sea mayor) entre 0 °C (32 °F) y 1250 °C (2282 °F). También se pueden
suministrar termopares tipo N que cumplan tolerancias especiales, que son
iguales a aproximadamente la mitad de las tolerancias estándar antes
especificadas. No se especifican tolerancias para termopares tipo N a
temperaturas inferiores a 0 °C (32 °F).
Publicación de Rockwell Automation 1769-UM004B-ES-P - Marzo 2010