Elegir el sensor de temperatura adecuado: termopares, RTD e infrarrojos

La temperatura es una de las variables físicas más medidas en la industria, ya que influye en la calidad del producto, la eficiencia del proceso y la seguridad. Tres de los tipos de sensores más utilizados son termopares, Detectores de temperatura de resistencia (RTD), y sensores infrarrojos (IR). Cada uno tiene su propio principio de medición, fortalezas y casos de uso ideales.

Termopares (TC)

Principio Dos metales diferentes unidos en un extremo producen un voltaje proporcional a la temperatura (efecto Seebeck).

Ventajas

• Amplio rango de temperatura (–200 °C a +1800 °C, según el tipo)
• Resistente y resistente a las vibraciones
• Tiempo de respuesta rápido
• Simple, relativamente de bajo costo

Limitaciones

• Menor precisión que los RTD
• Deriva de salida con el tiempo, especialmente a altas temperaturas
• Requiere compensación de la unión de referencia

Aplicaciones típicas

• Hornos, hornos, sistemas de escape, turbinas de gas
• Entornos industriales hostiles y de alta temperatura

Detectores de temperatura de resistencia (RTD)

Principio La resistencia de un metal (típicamente platino) aumenta predeciblemente con la temperatura.

Ventajas

• Alta precisión y estabilidad
• Excelente repetibilidad
• Adecuado para el control de procesos de precisión
• Buen rango de funcionamiento (–200 °C a +600 °C)

Limitaciones

• Mayor costo que los termopares
• Respuesta más lenta (dependiendo de la construcción)
• Más frágil en vibraciones o golpes extremos

Aplicaciones típicas

• Procesamiento de alimentos y bebidas, productos farmacéuticos
• Mediciones de laboratorio, estándares de calibración
• Control de HVAC, cámaras ambientales

Sensores de temperatura infrarrojos (IR)

Principio Miden la radiación térmica emitida por un objeto, sin contacto directo.

Ventajas

• Sin contacto — ideal para objetivos en movimiento, calientes o peligrosos
• Tiempo de respuesta instantáneo
• Puede medir temperaturas muy altas (hasta ~3000 °C en modelos especializados)
• Sin riesgo de contaminar el producto

Limitaciones

• La precisión se ve afectada por la emisividad, el polvo, el vapor o las obstrucciones ópticas
• Limitado a la temperatura de la superficie
• Punto de medición estrecho (puede requerir alineación)

Aplicaciones típicas

• Fabricación de acero y vidrio
• Mantenimiento eléctrico (puntos calientes)
• Líneas de transporte de procesamiento de alimentos
• Diagnóstico médico (termómetros de frente)

Lógica de selección: de las necesidades del proceso a la elección del sensor

Un proceso de selección estructurado ayuda a equilibrar el rendimiento técnico, el costo y el mantenimiento:

1. Definir el objetivo de la medición

• ¿Es superficial o interna la temperatura?
• ¿Objeto estático o en movimiento? ¿Es posible el contacto?

2. Considerar el rango de temperatura y el entorno

• Calor extremo → Termopar o IR especializado
• Proceso de precisión moderada → RTD
• Objetivo en movimiento/peligroso → IR

3. Coincidir con los requisitos de precisión

• Laboratorio y calibración → RTD
• Monitoreo industrial donde ±2–3 °C es aceptable → TC o IR

4. Tener en cuenta el tiempo de respuesta

• Cambios rápidos de temperatura → Termopar o IR
• Procesos estables → RTD

5. Evaluar la instalación y el mantenimiento

• Vibración severa → TC
• Acceso limitado → IR (sin cableado al punto del proceso)
• Estabilidad a largo plazo → RTD

Tabla de referencia rápida

*depende del modelo y la óptica

Reflexiones finales

Ningún tipo de sensor único gana en todas las situaciones. Los termopares sobresalen en condiciones extremas, los RTD ofrecen una precisión inigualable y los sensores infrarrojos hacen posible lo imposible con la medición sin contacto. Comprender su proceso, limitaciones y el rendimiento requerido lo orientará hacia la elección correcta, y garantizará la precisión, la fiabilidad y la eficiencia a largo plazo.