Medida de temperatura en superficie de tuberias

Los termopares tipo "weld pad" presentan problemas a la hora de su diseño, fabricación e instalación.

Los termopares weld pad estan diseñados específicamente para medir la temperatura de un material que fluye por una tuberia, realizando la medida en el exterior de este.
 
Con el fin de obtener una temperatura más exacta, el buen contacto del sensor con el material de la tuberia es fundamental. Muchos clientes prefieren la opción de la soldadura del pad (almohadilla)  adaptandose a la misma curvatura del tubo para asegurar la transferencia eficaz de la temperatura del sensor. Además, aislando la punta del sensor con el fin de aislar de influencias ambientales que interfieran en la medida de temperatura.
 
Diseño
Debe pensarse muy bien el diseño y los componentes del sensor.
 
La mayoría de los métodos de soldadura requieren la unión de una plataforma de soldadura (weld pad) o algún otro soporte similar. La función principal de diseño de la almohadilla de soldadura es la de proporcionar material adicional, que no sea la propia funda del sensor, para soldar la vaina de la sonda.
 
El material de la almohadilla de soldadura deben ser compatibles metalúrgicamente con la vaina  y con tubo a medir. Los criterios dimensionales de la almohadilla de soldadura se debe considerar para asegurar que el soldador tenga suficiente distancia de la vaina de material para evitar dañar la vaina del sensor.
 
La punta del termopar se suelda a la superficie que se encuentra cerca de la llama se curva alrededor del tubo  y se realiza la salida a lo mas pegado posible al tubo, utilizando clips de soldadura. La funda debe protegerse en casos de llama directa.
 
La instalación del largo del sensor es fundamental para su buen funcionamieno, sobre todo en los sensores de encamisados (MgO). El sensor se debe mantener lejos de las zonas calientes. Un mal diseño en la instalación del sensor aumenta la probabilidad de error de medida, realizando medidas del exterior del tubo en lugar del interior.
 
Los tubos dentro de un calentador o caldera , pueden estirarse o dilatarse debido a la alta temperatura. Es aconsejable aumentar la longitud del sensor y realizar tramos de desaogo para compensar estas situaciones.
 
Muchos diseños incluyen aislamiento de alta temperatura en la punta del sensor para una óptima protección. Si se considera necesario, debido a una fuente de calor extrema cerca del sensor se recomienda soldar en el tubo para que actue de escudo.

Siempre que sea posible, la sujección del sensor a la superficie debe ser mediante soldadura, el material de la almohadilla, la vaina del sensor y la tuberia deben ser fabricados de los mismos materiales.

Instalación
Una de las principales causas de fracaso es la técnica de soldadura inadecuada. Esto es causada en muchas ocasiones por las prisas en realizar el trabajo, la falta de limpieza adecuada de las superficies a soldar y la dificultad para llegar a lugares dentro de espacios reducidos, lo que hace difícil para el soldador obtener un acceso adecuado a la tuberiacon el fin de soldar. Se debe realizar la preparación del tubo mediante la eliminación de la suciedad y las partículas del tubo antes de soldar el pad del sensor, se recomienda un cepillo de alambre para su limpieza de imporezas.
 
Debemos comprobar el sensor despues de realizar la soldadura al tubo, antes de soldar los clips de soldadura, para asegurar que el sensor está funcionando correctamente.
 
Un inspector puede recomendar que todos los componentes que requieren la soldadura se cubre con una manta de aislamiento "para" reducir al mínimo la tensión de calor al tubo.
 
Elección de almohadillas de soldadura
Una variedad de almohadillas de soldadura están disponibles. Las opciones estándar incluyen pads de soldadura planas, curvas,  en "V" y con desconexión rápida
 
Se debe evitar almohadillas planas en caso de tuberias pequeñas ya que parte de la almohadilla no permanecería en contacto con la superficie y realizando relleno de soldadura aumenta la posibilidad de rotura o separación del sensor con la suiperficie.
 
Los sistemas de desinstalación rápida con muelles tienen muchas posibilidades de fracaso, con el tiempo los muelles se debilitan y no realizan su función correctamente.
 
Las almohadillas en "V" disminullen el riesgo de separación de separación de los sensores desde el tubo, pero la soldadura es más difícil y una mala realización puede provocar la separación del tubo.

En Definitiva , para la elección del sensor más adecuado es necesario una evaluación previa en el diseño,  que depende en mayor parte de la fiabilidad requerida, acceso despiues de la instalación, labores de mantenimiento permitidas, etc.