El termopar tipo K (NiCr-NiAl)es la construcción de un sensor de temperatura con los elementos Niquel-Cromo y Níquel-Alumel, también conocido como Cromel – Alumel.
Las aleaciones que dan origen al termopar tipo K (NiCr-NiAl) son las siguientes y en los porcentajes mencionados a continuación:
Cromel: 90% Níquel + 10% Cromo
Alumel: 95% Níquel + 2% Manganeso + 2% Aluminio + 1% Silicio
Este tipo de aleación de termopar es la más común que provee el más alto rango de operación en los denominados termopares económicos además, su alta composición en Níquel lo hace altamente recomendado en muchas aplicaciones por su elevada resistencia a la corrosión.
Los termopares tipo K también reciben el nombre de termopares base metal y esta gama de sensores son vulnerables a ataques de composiciones con Sulfuro por lo cual no deben ser utilizados en estas condiciones.
En la siguiente lista enumeramos algunas de las cualidades del termopar K:
- Sensor de temperatura base metal de uso frecuente para altas temperatras
- Apropiado para: atmósferas oxidantes e inertes
- No apto para desempeño en ambientes con Sulfuros
Formas de un termopar tipo K
La diversidad de aplicaciones en la industria es la razón por la cual existe un sin fin de formas y fabricaciones distintas de un termopar tipo K, recomendamos el video denominado formas de un termopar hecho por un aficionado. Aquí mostraremos algunas formas.
Termopar tipo K expuestoEl termopar anterior es la expresión más sencilla de la calibración tipo K, se trata de un sensor con punta expuesta aislada con fibra de vidrio y finalmente incluye una clavija termopar K para un instrumento portátil.
El rango de operación de un sensor con estas especificaciones es en promedio 0 a 400ºC.
Utilicemos la siguiente imagen para observar las características de otra configuración de termopar K.
La imagen anterior representa un termopar con vaina de Acero Inoxidable con inmersión configurable, una extensión de fibra de vidrio con malla y finaliza con un conector mini macho.
La temperatura de operación de estos sensores varía en función del diámetro de la vaina yendo desde 400ºC hasta los 900ºC.
Vayamos ahora a los termopares tipo K cerámicos que son utilizados para aplicaciones de más altas temperatura, la siguiente imagen muestra un termopar para mufla.
Dependiendo del calibre del alambre con el cual esté hecho el termopar anterior el sensor será capaz de medir temperatura de hasta 1200ºC, se trata de un elemento termopar tipo K con aisladores cerámicos y block de conexiones. En la imagen también se observa un cable de extensión que llevará la señal del termopar al pirómetro.
El calibre del alambre con el cual el termopar esté fabricado definirá la temperatura máxima de operación del sensor por ello creemos importante destinar una sección al rango de temperatura del termopar K.
Rango de temperatura-termopar tipo K
La temperatura máxima de operación de un termopar está determinada primeramente por el calibre utilizado para su fabricación. El calibre es un estandarización para definir el diámetro de un alambre o cable.
En termopares el calibre más grande es el 8 AWG o bien 3.2 mm de diámetro y el más delgado el 30 AWG cuyo diámetro es 0.25 mm, en la siguiente tabla observará los rangos máximos de temperatura para los calibres, mientras más grueso el alambre mayor será su capacidad para medir temperatura.
Calibre Temperatura Máximo (ºC)
8AWG 1260ºC
14AWG 1090ºC
20AWG 980ºC
24AWG 870ºC
30AWG 760ºC
Tabla1: Calibres para termopar tipo K
Código de colores
Existe una estandarización para la identificación de los termopares, en México, América latina y Estados Unidos la norma ANSI o norma americana es la más utilizada.
En el código de color ANSI un termopar tipo K se identificará por un conductor color rojo y otro color amarillo, la siguiente tabla muestra los diferentes códigos de colores para diferentes naciones y regiones.
