El termopar tipo J es el sensor de temperatura fabricado en Hierro – Constantan (Cobre-Níquel) con rango de medición 0 a 760ºC que forma parte de los instrumentos denominados de bajo costo.
Los termopares tipo J están ampliamente distribuidos en la industria por su conveniente espectro de medida, son funcionales en variadas aplicaciones como en procesos de inyección de plástico, análisis de estructuras de concreto, validación en sistemas de cimentación de carreteras y un sin fin más de proyectos.
La siguiente imagen muestra un termopar tipo J convencional en aplicaciones para extrusoras, coladas calientes, inyectores, cañones y demás componentes presentes en la industria del procesamiento de las resinas plásticas como PET y otros.
El termopar anterior cuenta con una construcción de tubo denominado casquillo estándar junto con una conexión tipo cazuela llamada bayoneta que es acoplado en un conector fijo que sirve como poste para el soporte del sensor.
Aunque existe un conjunto muy extenso de termopares tipo J en formas diferentes la anterior es la más utilizada, por ello la importancia que encontramos en mencionarlo.
Rango de medición de termopar tipo J
La mayoría de la referencia escrita o digital acerca del rango de medición de un termopar tipo J lo apunta como 0 a 760ºC sin embargo, esta generalidad no es absolutamente correcta ya que la temperatura máxima que podrá medir un termopar tipo J está determinada por dos grandes conceptos:
- Calibre del alambre
- Aislante del termopar
El calibre del alambre es uno de los factores que determinará la temperatura máxima a la que podrá trabajar un termopar, el calibre 8 AWG (norma americana) es el único diámetro de alambre que permitirá a un termopar tipo J medir apropiadamente temperaturas de hasta 760ºC, la siguiente imagen muestra el sensor con estas especificaciones:
Considerando el calibre de un termopar como factor importante para el rango de temperatura que medirá la siguiente tabla hace una relación entre el calibre y la temperatura máxima de operación.
Calibre Temperatura Máxima (ºC)
8 AWG 760ºC
14 AWG 590ºC
20AWG 480ºC
24 AWG 370ºC
28AWG 350ºC
30AWG 320ºC
Tabla 1: Calibres para termopar tipo J
Los termopares que no son fabricados como la imagen anterior que representa a un sensor cerámico son hechos a través de cable termopar que están aislados con diversos materiales con diferentes puntos de fusión que definirán el rango máximo de medición del termopar fabricado con dicho cable, la siguiente tabla muestra la temperatura máxima según el aislante utilizado.
Aislante Temperatura de fusión (ºC)
Fibra de Vidrio 400ºC
PVC 105ºC
Termoplástico AD 200ºC
Termoplástico ER 400ºC
Tabla 2: Aislantes para termopares
Tomando en cuenta los dos conceptos anteriores realizaremos un ejemplo utilizando la imagen siguiente:
La imagen muestra un termopar tipo J calibre 20 AWG con aislante de fibra de vidrio, tomando como referencia la tabla número 1 observamos la temperatura máxima de operación será de 480ºC, aplicando el segundo criterio para el aislante de fibra de vidrio identificamos su temperatura de fusión es de 400ºC, aplicando ambos criterios confirmamos que el sensor anterior será operativo hasta los 400ºC.
Nota. Si usted tiene problemas para identificar apropiadamente su termopar no dude en contactar inmediatamente a nuestros ingenieros por alguno de nuestros medios de comunicación, tenga en mente que un error a la hora de seleccionar un termopar puede crear grandes conflictos con el área técnica.
Código de color termopar J
Continentalmente se han adoptado medidas para identificar los tipos de termopar a través de códigos de color, lamentablemente a la fecha no se ha fijado de manera internacional un forma única que nos permita identificar inequívocamente a los termopares, es por ello que en la literatura existen lo que se denominan Norma Americana (ANSI), Norma Europea (IEC) , Norma Británica (BS1843), Norma Japonesa (JIS), Norma Alemana (DIN43714) y Norma Frances (NF42-323) como estándares para el control de los termopares.
En el continente americano la Norma ANSI es la prevalencia en el mercado de los termopares sin embargo, el mundo globalizado hace posible que en la industria localicemos máquinas japonesas, alemanas y de muchas otras regiones del mundo, es por ello que siempre hemos de recomendar la asesoría por personal calificado, contacte a nuestros ingenieros cuando no tenga la certeza de haber identificado correctamente un termopar.
La siguiente imagen muestra el código de colores para las diferentes normas que mencionamos aplicado al termopar tipo J.
Así por ejemplo en la norma americana encontramos que el termopar J lo identificaremos por una terminal blanca y una roja con un forro exterior color negro, vea la siguiente imagen de un cable termopar tipo J que usaremos como verificador de la información anterior.
La norma ANSI no sólo aplica para la identificación del cable termopar sino también para los ensambles o sensores, vea por ejemplo la siguiente imagen de un termopar con cabeza marina que también utiliza el mismo modo de identificación.
imagen de termopar cabeza marina
Tablas de termopar tipo J
La Física que hay detrás de un termopar es muy sencilla ya que se trata de una generación de diferencia de potencial (Mini Voltaje) como consecuencia de un incremento de la temperatura en la punta de medición, cada valor de incremento de la Temperatura tiene su correspondiente valor en Voltaje, en consecuencia es posible conocer el valor de la temperatura de cualquier proceso a través de la medición del Voltaje generado.
Esta tarea que parece muy sencilla en realidad no lo es ya que el termopar tipo J tiene un rango de Voltaje de apenas -7.8 mV a 36.07 mV en toda su escala de medición, es decir, que no sería posible determinar la temperatura a través de instrumentos básicos de medición del Voltaje sino que requieren de equipos calibrados con una arquitectura electrónica suficiente para aceptar termopares.
El comportamiento Térmico – Eléctrico de un termopar tipo J no es lineal es por ello que presentamos la tabla del termopar tipo J, donde los desarrolladores podrán tomar referencia para la calibración Análoga/Digital.
