Termómetro con función de autocalibración in situ en la temperatura de Curie en materiales ferroeléctricos

Resumen

En los procesos industriales, la lectura de los termómetros puede variar con el tiempo. Para minimizar el riesgo de estos errores no detectados en la medición de la temperatura es necesario recalibrar periódicamente los termómetros fuera del proceso. En este artículo se propone una alternativa más simple, compacta y duradera basada en un nuevo enfoque que utiliza la temperatura de Curie Tc de los materiales ferroeléctricos. En esta temperatura, el material pasa de la fase paraeléctrica a la ferroeléctrica. Uno de estos materiales se integró en un termómetro industrial compacto, proporcionando una temperatura de referencia de Tc ≈ 118 °C, que permite calibraciones automatizadas, cada vez que la temperatura del proceso industrial desciende por debajo de esta temperatura de referencia. En las pruebas de laboratorio, realizadas a largo plazo con 10 termómetros y cerca de 2500 calibraciones de cada uno, se obtuvo una desviación estándar de la Tc inferior a 45 mK. La alta estabilidad y reproducibilidad de los termómetros fue confirmada también en pruebas de campo realizadas en las industrias farmacéutica y alimenticia. La incertidumbre de la Tc, con un factor de cobertura de k = 2, se calculó en U = 349 mK.