¿Qué es un Sensor de Flujo Térmico?
Es un sensor que detecta la cantidad de calor.
El calor se desplaza de una zona de alta temperatura a otra de baja temperatura. La cantidad de calor transferida es el flujo de calor. Midiendo el flujo de calor, se puede determinar la cantidad de calor transferido y estimar los cambios de temperatura subsiguientes.
Convierten la cantidad de calor que pasa a través del sensor en una señal eléctrica. Existen sensores flexibles, fijables a superficies curvas y estancos, que pueden seleccionarse en función de la aplicación.
Usos de los Sensores de Flujo Térmico
Se utilizan para evaluar e inspeccionar el rendimiento del aislamiento de los equipos de las viviendas. En los últimos años, la miniaturización y flexibilidad de los sensores ha hecho que aumente su uso en aplicaciones distintas de los equipos para viviendas. Un ejemplo típico es el estudio de las medidas de disipación de calor.
Mediante la instalación de sensores de flujo térmico en el interior de componentes electrónicos, es posible medir la cantidad de calor generada por los componentes electrónicos. Las aplicaciones en automóviles incluyen la pérdida de calor en el compartimento del motor, la calefacción de los asientos del habitáculo y la evaluación del aire acondicionado.
En la aplicación de los sensores de flujo térmico, se ha reportado información sobre una técnica de medición para el flujo de calor dentro y fuera de sustancias que experimentan un cambio de fase. En esta técnica de medición, el objeto a medir se introduce en un sensor de flujo térmico en forma de bolsa y se puede medir el flujo de calor que entra y sale del objeto medido.
También se ha desarrollado un sistema en el que el sensor de flujo térmico en forma de bolsa se llena con un agente refrigerante, se mide la cantidad de calor que entra y un terminal externo muestra la cantidad de capacidad de refrigeración restante y el tiempo que queda para que continúe el efecto de refrigeración.
Principios de los Sensores de Flujo Térmico
Miden el flujo de calor calculado por la ley de Fourier a partir de la diferencia de temperatura entre las superficies anterior y posterior del sensor detectando la tensión generada por el efecto Seebeck. La ley de Fourier establece que la cantidad de calor que fluye por unidad de área de sección transversal y por unidad de tiempo es proporcional al gradiente de temperatura.
El efecto Seebeck se refiere al fenómeno de que cuando se aplica una diferencia de temperatura a los dos extremos de una sustancia, se genera una tensión entre ambos extremos. La estructura interna del sensor de flujo de calor está formada por semiconductores de tipo N y de tipo P, que presentan el efecto Seebeck, y metales disímiles como el cobre y el cromel-alumel utilizados en los termopares, que se conectan alternativamente en serie, de modo que aunque cada uno de ellos genera sólo una pequeña tensión, ésta se amplifica mediante múltiples adiciones para su detección.
Más Información sobre los Sensores de Flujo Térmico
Cómo Utilizar los Sensores de Flujo Térmico
Deben seleccionarse en función del lugar de instalación. Cuando utilice el sensor, compruebe los límites superior e inferior de la temperatura utilizable y utilícelo en condiciones dentro del intervalo especificado. El uso en condiciones de temperatura fuera del rango puede provocar que la superficie adhesiva se despegue u otros problemas.
Fije el sensor de flujo térmico al objeto que se va a medir incrustándolo en la superficie de instalación o fijándolo a la superficie de instalación. La fijación del sensor de flujo térmico al objeto de medición provoca errores debidos a la resistencia térmica de contacto. Para reducirla, se utilizan adhesivos o grasa de silicona con alta conductividad térmica, que deben seleccionarse en función de si se requiere una instalación a largo o corto plazo.
Durante la fijación, la superficie de montaje debe mantenerse libre de aire y objetos extraños. Tenga en cuenta que, antes de instalar el sensor de flujo térmico, debe comprobarse la dirección del flujo térmico y la polaridad de la salida del contador aplicando una diferencia de temperatura al contador.