ESPE

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERIA PETROQUÍMICA

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL MECÁNICA

NOMBRE: Javier Sayavedra FECHA: 15/06/2015

TEMA: VERIFICACIÓN DE LA FUNCIÓN POLINOMICA PARA LA

TERMOCUPLA TIPO E.

INTRODUCCIÓN

El termopar es el sensor de temperatura más común utilizado industrialmente. Una

termocuplas se hace con dos alambres de distinto material unidos en un extremo

(soldados generalmente). Al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un

voltaje muy pequeño (efecto Seebeck) del orden de los milivoltios el cual aumenta con la

temperatura.

Existen una infinidad de tipos de termocuplas pero en este caso nos interesa la del tipo T

que eran usadas hace algún tiempo en la industria de alimentos, pero han sido

desplazadas en esta aplicación por los Pt100.

Los Pt100 siendo levemente más costosos y mecánicamente no tan rígidas como las

termocuplas, las superan especialmente en aplicaciones de bajas temperaturas. (-100 a

200 °).

Se puede usar en:

Medición de -100 a 200 °C con muy buena precisión y estabilidad

Industria de alimentos en general (Envasado, pasteurizado, cocción, conservación,

etc.)

Circuitos de líquidos. (Aguas de enfriamiento, aceites, etc.)

Industria química (temperatura de reactivos)

Cámaras de secado (textiles, alimentos, papel, etc.)

Dependiendo del proceso la maquina calentara por medio de una Resistencia Eléctrica de

Inmersión de 4700W, la cual será controlada por un sensor de temperatura (RTD-PT100).

Por ejemplo para realizar el proceso de pasteurización en el caso de mermeladas, jugos o

pulpa, se tiene que lograr el cambio brusco de la temperatura. Un cambio de 70°C a 30°C

y después a temperatura ambiente, el tiempo que debe mantenerse en cada rango de

temperatura especificado de pende del tipo de proceso de pasteurización.

OBJETIVOS:

Calcular los voltajes para cinco temperaturas que se encuentren en el rango de 0 a

500 °C.

Comparar los voltajes calculados mediante la función polinómica con los voltajes

que se encuentran en la tabla para termopar Tipo E.

CÁLCULO.

La función polinómica para los

termopares, excepto el tipo K, es:

Coeficientes Rango 0 a 1000ºC

Termopar Tipo E

a0 0

a1 5,87E-02

a2 4,50E-05

a3 2,89084E-08

a4 -3,31E-10

a5 6,50E-13

a6 -1,92E-16

a7 -1,25E-18

a8 2,15E-21

a9 -1,44E-24

a10 3,60E-28

TEMPERATURA

VOLTAJE CALCULADO

(mV) VOLTAJE

TABLAS (mV)

50 3,05E+00 3,048

120 7,68E+00 7,685

220 1,49E+01 14,912

300 2,10E+01 21,036

400 2,89E+01 28,946

Línea de código de MATLAB

clc clear all

a0= 0; a1= 0.586655087100e-01; a2= 0.450322755820e-04; a3= 0.28908407212e-07; a4= -0.33056896652e-09; a5= 0.6502440327e-12; a6= -0.19197495504e-15; a7= -0.12536600497e-17; a8= 0.21489217569e-20; a9= -0.14388041782e-23; a10= 0.35960899481e-27; % valores de tempertura de [50 120 220 300 400] X = [50 120 220 300 400]; Y=

a0+(a1*X)+(a2*(X.^2))+(a3*(X.^3))+(a4*(X.^4))+(a5*(X.^5))+(a6*(X.^6))+(a7

*(X.^7))+(a8*(X.^8)+(a9*(X.^9)+(a10*(X.^10)))); for i=1:5 fprintf('\n El valor del voltaje para %.1f es = %.6f \n',X(i),Y(i)); end

Impresión de resultados

CONCLUSIONES

La función polinómica puede ser usada para calcular los mV de los termopares, a

excepción del tipo k, el resultado es el mismo.

No son necesarias las tablas si se posee los coeficientes, para ser usados en la función

polinómica.