Medición de temperatura a alta velocidad - Tiempo de respuesta rápido
El tiempo de respuesta rápido permite la medición de temperatura mediante tecnología ultrasónica, proporcionando lecturas precisas en milisegundos. El método no intrusivo elimina contacto con el medio medido. Resulta adecuado para entornos difíciles incluyendo temperaturas extremas y sustancias corrosivas.
Medición de la temperatura con ultrasonidos
En la sensórica, la medición de la temperatura del fluido o gas de trabajo es esencial para comprender y controlar cualquier proceso. En el mercado se pueden encontrar y se utilizan muchos tipos de sensores de temperatura.
Los tipos más comunes son los sensores de temperatura de tipo NTC y los sensores de temperatura de tipo PT. Sin embargo, además de medir directamente la temperatura con una sonda, existen otras formas de medir la temperatura de un fluido o un gas.
En la medición de caudal por ultrasonidos, la velocidad del sonido es un subproducto medido de la medición. La velocidad del sonido de cualquier fluido cambia con la temperatura.
¿Cómo se puede determinar la temperatura directamente a partir de la velocidad del sonido?
Basándose en la velocidad específica del sonido medida por el sensor de caudal ultrasónico y en las propiedades del líquido que fluye a través del sensor, se puede generar una tabla de correlación (look-up table).
Por ejemplo, el agua o los líquidos a base de agua presentan una anomalía específica relacionada con el módulo volumétrico, que aumenta a bajas temperaturas (el fluido se vuelve menos compresible), pero comienza a disminuir por encima de los 60 °C (el fluido se vuelve más compresible).
En términos prácticos, esto significa que la velocidad del sonido alcanza su valor máximo alrededor de los 70 °C y posteriormente disminuye, a pesar de que la temperatura siga aumentando o disminuyendo. Esto dificulta considerablemente la determinación de la temperatura en aplicaciones con un amplio rango de operación (por ejemplo, 0–100 °C).
Para superar los desafíos asociados al comportamiento particular del agua, se utiliza un sensor de temperatura de respaldo, como un PT1000, para corregir cualquier ambigüedad en la medición.
Para la mayoría de los demás líquidos comunes (anticongelantes, combustibles, aceites), la relación entre temperatura y velocidad del sonido es relativamente lineal. Esto permite que la correlación funcione en un rango de temperatura mucho más amplio y, en algunos casos, posibilita eliminar completamente el elemento físico de medición de temperatura del caudalímetro.
Dado que la velocidad del sonido cambia instantáneamente con la frecuencia de medición del caudalímetro, este método se considera uno de los más rápidos para la medición de temperatura en el mercado, con tiempos de respuesta del orden de microsegundos. Esta ventaja es clave para procesos ultrarrápidos donde son esenciales reacciones y regulaciones térmicas inmediatas.
