En nuestro servicio de calibración de termómetros incluimos los termómetros de líquido en vidrio. Consisten en tubos de criterios con un líquido que, ante aumentos de temperatura se expande y realiza mediciones con base en una escala graduada. Es importante que reciban atención metrológica periódicamente, pero igual que los conozcan bien y los utilicen adecuadamente para garantizar la calidad de sus mediciones.
Componentes de los termómetros de líquido en vidrio
Para usar adecuadamente y dar mantenimiento a estos termómetros de vidrio, es importante conocer sus componentes:
- Vástago. Es el tubo de cristal. Tiene un agujero capilar en el que el líquido se mueve ante variaciones de temperatura.
- Es la parte que contiene el líquido.
- Escala permanente y auxiliar. La primera es donde se efectúan las lecturas del instrumento. La segunda presenta un rango limitado con el fin de corroborar el cero del dispositivo.
- Línea de inmersión. En el caso de la inmersión parcial, indica hasta dónde tiene que sumergirse el instrumento.
Errores en los termómetros de líquido en vidrio
En nuestro laboratorio de metrología recomendamos considerar los siguientes errores para usar adecuadamente el instrumento:
Histéresis y contracción en el tiempo
Al ser el bulbo de cristal y ser este material propenso a variaciones ante la temperatura, tanto su volumen como las lecturas dependen de la historia térmica del dispositivo. Es algo que impacta en las lecturas, especialmente en instrumentos cuya resolución sea de 0.05 °C o mejor.
Tienen que considerar dos efectos:
Contracción en el tiempo
Este error ocurre por la naturaleza semi líquida del material que causa achicamiento en el bulbo con el pasar del tiempo, lo que resulta en mayores lecturas en cada punto de la escala, en los que causa un offset.
Histéresis
Se trata de un error con el que suelen encontrarse los expertos en calibración de termómetros. Ocurre porque el material adquiere la estructura de alta temperatura de forma más rápida en comparación con la estructura cristalina de baja temperatura, a causa de que son más veloces las moléculas a altas temperaturas. En los instrumentos, una variación de 100 °C aproximadamente causa una histéresis de 0.1 °C.
La manera de evitar la histéresis es utilizar el instrumento únicamente a una temperatura y dar amplios lapsos de reposos en caso de usarse a temperaturas más bajas. Otras soluciones son efectuar verificaciones en cero al usarlo y realizar la calibración de termómetros en los periodos recomendados.
Efecto de presión
Al ser el vidrio delgado, los cambios de presión atmosférica afectan el volumen del bulbo, lo que se nota al usar un ejemplar de alta resolución o de manera horizontal, debido a que los dispositivos son sometidos a ajustes o calibración de instrumentos para usarse de forma vertical.
Masa térmica y conducción
Los termómetros de líquido en vidrio poseen más masa que otros instrumentos, por lo que su estabilización requiere más tiempo. A ello se debe que no se recomienden en medios inestables.
Fricción
El primer error se debe a la tensión superficial del líquido con el cristal. Para reducirla, el dispositivo se golpea con suavidad al realizar la lectura.
Columna rota
La columna quiebra en ciertos casos, lo que hace que el medio presente una burbuja y se muestran resultados más grandes que los reales. Es importante identificar este error antes de registrar las lecturas. Para solucionarlo, el líquido debe dirigirse a la cámara de contracción mediante fuerza centrífuga.
Criterios al usar los termómetros de líquido en vidrio
Consideren lo siguiente al utilizar el instrumento:
- Coloquen el instrumento verticalmente para reducir la separación de la columna de líquido en su interior a causa de sacudidas o vibraciones.
- Por ningún motivo golpeen o sometan el termómetro a vibraciones.
- Eviten en la medida de lo posible las fallas de paralaje del menisco del líquido del instrumento.
- Para fines prácticos, la resolución tiene que ser mayor que ¼ de la división mínima del dispositivo para realizar las lecturas con la vista y sin herramientas, como telescopios o lupas.
- Usen el dispositivo según el tipo de inmersión que se requiera. Si no es posible, apliquen las siguientes correcciones:
- Termómetros de inmersión parcial. Se diseñan para mostrar lecturas correctas al exponer a la temperatura a medir tanto al bulbo como la porción de la columna especificada.
- Ejemplares de inmersión total. Indican lecturas correctas al exponer la porción del instrumento con el líquido a la temperatura a medir.
- Los termómetros de inmersión completan. Brindan lecturas al exponerlos completamente a la temperatura a medir.
En caso de usar otra inmersión para la que se calibró el instrumento, se realiza una corrección dada como:
C = Kn (tb – t)
Donde:
- C es la corrección de la temperatura en grados.
- K es el coeficiente diferencial de expansión del líquido con respecto al cristal del instrumento.
- N es la longitud sobre la escala entre el capilar (específicamente su extremo de la columna de fluido) y la superficie del medio.
- Tb corresponde al bulbo y su temperatura.
- T se refiere a la columna emergente y su temperatura media.
Si desean el servicio de calibración de termómetros para realizar mediciones exactas, contáctennos al (55) 5358 5653.
