La medición de la temperatura es un proceso crucial para muchas industrias, donde se utiliza una amplia gama de instrumentos, entre los que destacan los termómetros bimetálicos por su excelente precisión pese a ser dispositivos analógicos. Sin embargo, son propensos a inexactitudes en las mediciones si no reciben el servicio de calibración de termómetros, tanto interno como externo.
Este equilibrio entre robustez mecánica y precisión técnica define la eficiencia operativa en sectores comerciales e industriales de alta exigencia.
Principios de funcionamiento y diseño de los termómetros bimetálicos
Mecanismo interno y principio térmico
Se trata de termómetros de dial que deben someterse a calibración para garantizar la correcta medición de la temperatura. Su funcionamiento es posible mediante una banda bimetálica que convierte la temperatura de un medio en un movimiento mecánico. Dicha banda integra dos metales con diferentes coeficientes de dilatación térmica.
La dilatación térmica se refiere a las modificaciones en el volumen o forma de los metales ante variaciones de temperatura. Para la construcción del termómetro bimetálico, se conectan las tiras metálicas, ya sea mediante remache o fundición, haciendo que estén libres en un extremo y fijas en el otro.
Con respecto a los metales utilizados en las tiras, suelen utilizarse el cobre y el acero; no obstante, igual es común la combinación de latón y acero. Al ser ambos metales diferentes en cuanto a dilatación térmica, su longitud se modifica en distintos periodos de tiempo a una misma temperatura.
Este diseño singular permite que, ante variaciones de temperatura, una sección de la banda metálica se expanda y la otra no, produciendo así un efecto de flexión.
Aplicaciones industriales y residenciales
Destacan por su versatilidad, por lo que suelen verse tanto en aplicaciones comerciales como residenciales. En el primer caso, se usan en hornos y sistemas de aire acondicionado, termostatos, entre otros, mientras que, en el segundo caso, se utilizan en refinerías, calentadores, cables térmicos, quemadores de aceite, entre otros.
En el sector de la climatización (HVAC), por ejemplo, el nivel de precisión de un bimetálico garantiza que los intercambiadores de calor operen dentro de sus respectivos límites de diseño, impidiendo los sobrecalentamientos y prolongando la vida útil de los equipos.
Por otro lado, en la industria petroquímica, su resistencia a ambientes corrosivos y su capacidad de lectura visual directa los hacen indispensables en tuberías de transporte de fluidos calientes.
Componentes clave y materiales empleados
El servicio de calibración de termómetros es indispensable para su óptimo funcionamiento, que está basado en dos principios: la expansión térmica del metal y las diferencias que tienen dos metales con respecto a su coeficiente de dilatación térmica a temperaturas similares.
La banda bimetálica está formada por dos tiras de distintos metales, generalmente cobre y acero o latón y acero, con diferentes comportamientos ante la variación térmica.
Análisis de rendimiento: Fortalezas y restricciones operativas
Si bien hay instrumentos digitales actualmente, aún hay muchos sectores que dependen de los termómetros bimetálicos. Cuando reciben el servicio de calibración de instrumentos de forma periódica, es posible percibir los siguientes beneficios:
- Precio menor en comparación con otros instrumentos que poseen el mismo nivel de exactitud.
- Diseño robusto y simple.
- Excelentes para altos rangos de temperatura.
- Su instalación y mantenimiento son ágiles y sencillos.
- No es necesario usar fuentes de energía adicionales, ya que son dispositivos mecánicos.
- Responde casi de forma lineal ante variaciones de temperatura.
Con respecto a sus limitaciones, destacan las siguientes:
- No se recomienda para temperaturas extremas.
- Se requiere frecuentemente el servicio de calibración interna.
- Un uso inadecuado afecta el nivel de precisión.
- En el caso de bajas temperaturas, no brinda lecturas precisas.
En Masstech nos caracterizamos por realizar servicios de calibración y medición confiables que cumplen debidamente con las necesidades de los clientes y superan sus expectativas, con enfoque en los principios de ética, profesionalismo e imparcialidad y en el sistema de gestión de la calidad que describe las actividades a realizar y que fue diseñado tomando en cuenta los requerimientos establecidos.
Procesos de calibración de termómetros bimetálicos
Calibración interna y método de punto de hielo
Hay algunos puntos cruciales acerca de la calibración de los termómetros. Uno de los más utilizados es el método de punto de hielo: llenar un vaso con hielo y agua, dejar reposar, sumergir la tija del instrumento y ajustar con la tuerca inferior si no marca 0°C.
Debe realizarse semanal o mensualmente, según el uso, para asegurar precisión interna.
Calibración externa en laboratorios acreditados
Si bien la calibración interna es útil, no garantiza precisión total. Es necesario recurrir a la calibración externa que ofrecen laboratorios acreditados por la ema, mediante comparación directa con un sensor de referencia en un baño térmico controlado.
En estos centros especializados, la rigurosidad es máxima. En ellos se aplican procedimientos más rigurosos, como el método de comparación directa mediante un sensor de referencia y usando un baño de temperatura constante. Igualmente, se expide un certificado que avala la calidad metrológica del instrumento.
Este certificado no solo es un documento legal, sino una garantía de que la incertidumbre de la medición está controlada y que los errores sistemáticos han sido identificados y compensados.
Garantice la exactitud de sus procesos con expertos
Asegure la integridad de sus mediciones con soporte técnico especializado. En Masstech ofrecemos calibraciones externas a termómetros bimetálicos y a instrumentos de medición de masa.
En Masstech estamos comprometidos con el trabajo en equipo, respetando lo estipulado en el sistema de gestión de la calidad y la mejora continua del mismo.
Si desea más información acerca de nuestros servicios de calibración de termómetros, contáctenos al (55) 5358 5653 o complete nuestro formulario con sus datos.
Preguntas frecuentes
¿Por qué es crucial calibrar un termómetro bimetálico?
La calibración garantiza que las mediciones sean precisas y fiables, evitando errores en procesos industriales o de laboratorio.
¿Cada cuánto tiempo debe calibrarse?
Depende del uso; se recomienda una vez al mes o cada vez que se sospeche desajuste en las lecturas.
¿Cómo saber si el termómetro necesita calibración?
Si el dial no indica 0 °C en la prueba del punto de hielo, debe ajustarse o enviarse a calibración externa.
Revisado por:
Ing. Ismael Cruz Ruiz Camarillo
Subdirector de Operaciones
Ingeniería Química Industrial
por la “ESIQIE” Instituto Politécnico Nacional
Desde 1998 signatario autorizado por la entidad mexicana de acreditación, a.c. para realizar calibraciones en el área de metrología de masa (calibración de pesas e instrumentos para pesar). Actualmente representante autorizado ante ema, A. C. Diferentes cursos, talleres y seminarios relacionados con metrología en general, metrología de masa y temperatura, auditor interno y líder en sistemas de gestión de la calidad, impartidos por reconocidas instituciones como CENAM, AMMAC, Facultad de Química de la UNAM, ema, entre otras.
