Tecnología de medición en calderas - Testo Argentina SA

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XII. Instrumentos de medición Las condiciones necesarias para un analizador portátil de gases de la combustión suponen un reto para cualquier fabricante de instrumentos de medición. Las severas condiciones del entorno de medición y la necesidad de realizar esta medición sin corriente exigen un elevado nivel de conocimientos técnicos y un diseño apropiado al uso. Los instrumentos deben ser compactos, ligeros, fácilmente transportables y sencillo de usar. Otros puntos importantes son la necesidad de disponer de valores de medición con rápidez y con bajo consumo de energía y mantenimiento. Sensores Las condiciones necesarias para un instrumento de medición afectan directamente la elección de los sensores para determinar las concentraciones de gas. Los sensores químicos han demostrado su trabajo en la práctica. La rápida disponibilidad de los valores de medición, el pequeño espacio que ocupan, el mantenimiento por el propio usuario y el bajo coste de fabricación son las principales ventajas de este tipo de sensores. De todas formas, es necesario un gran trabajo de investigación y desarrollo para crear un entorno adecuado para las células de medición de gas. Esto incluye la optimización de las líneas de gas, crear la ubicación adecuada para el cruce de sensibilidad y diseñar las células de manera que simplifiquen al usuario su sustitución. Funcionamiento de un sensor químico de dos electrodos Los sensores de tres electrodos se utilizan para determinar las concentraciones de gases tóxicos. La operación de estos instrumentos se explica con referencia al sensor de monóxido de carbono (CO). Un sensor de dos electrodos típico es el sensor de oxígeno (O 2 ). La Fig. 27 muestra el funcionamiento de un sensor de oxígeno. 49
50 Sensor de oxígeno cátodo Cathode conexión Cathode cátodo connection resitencia NTC resistance NTC (neg. (coeficiente temperature temperatura coefficient) negativo) Aire Fresh limpioair Fig. 27: Esquema de un sensor de oxígeno Funcionamiento de un sensor de oxígeno en palabras clave: O OH - OH - OH - OH - OH - OH - OH - OH - OH - OH - + – Gas-permeable menbranas membrane permeables gas “migración ión” "Ion migration" Anode ánodo fluido electrolítico Aqueous electrolytic acuoso fluid External circuito externo circuit • Las moléculas de O pasan a través de la membrana permeable 2 hasta al cátodo. • Reacción química: Se crean iones OH- (iones = partículas cargada) • Los iones emigran a través del fluido electrolítico al ánodo del sensor. • El movimiento de iones produce una corriente eléctrica en el circuito externo proporcional a la concentración de O . 2 • Esto significa que, a mayor concentración, mayor corriente eléctrica. • Se mide la caída de voltaje en la resistencia y se procesa electrónicamente. • La resistencia integral con coeficiente de temperatura negativo sirve para compensar las influencias de la temperatura, así se asegura que el comportamiento del sensor es estable a la temperatura. • La vida de un sensor de oxígeno es de aprox. 3 años.
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