Los termopares, aunque son ampliamente utilizados por su simplicidad y rango de aplicación, presentan diversas fuentes de error que afectan su precisión y confiabilidad. Estos errores pueden agruparse en varios tipos:

Efectos térmicos

Factores como inmersión insuficiente, retraso térmico, capacidad calorífica del montaje y radiación influyen en la medición.

El diseño de los termopozos suele priorizar la resistencia mecánica sobre la precisión, generando lecturas con un error aproximado del 1%.

Las constantes de tiempo múltiples en montajes complejos reducen la eficacia en el control de temperatura.

Errores por inhomogeneidad

Son la principal fuente de error. Pueden originarse por daños mecánicos (trabajo en frío), exposición a ambientes químicos, oxidación, transformaciones térmicas o cambios de fase en las aleaciones.

En termopares Tipo K, fenómenos como la “putrefacción verde” pueden alterar hasta un 30% el coeficiente Seebeck.

Estos cambios generan histéresis, desviaciones y descalibración significativa.

Errores isotérmicos

Ocurren en uniones, empalmes o terminales donde no se mantienen condiciones isotérmicas.

Una mala instalación o el uso incorrecto de cables de extensión y compensación puede introducir errores de hasta 0.6 °C por grado de diferencia en uniones.

Errores en la unión de referencia

Una unión de referencia mal controlada es una fuente común de error.

Aunque el uso de un punto de hielo elimina este problema, en la práctica se recurre a compensaciones electrónicas con una incertidumbre típica de ±1 °C.

Errores de interferencia

Los cables largos de termopares actúan como antenas, captando interferencias electromagnéticas.

Esto se puede mitigar con transmisores de señal (4–20 mA) y blindajes adecuados.

Errores de resistencia del alambre

El aumento de la resistencia del circuito indica envejecimiento o daño del termopar.

Una resistencia mayor a 1 kΩ suele equivaler a circuito abierto.

La monitorización de la resistencia ayuda a detectar fallas químicas o mecánicas.

Errores de linealización

La respuesta de los termopares es intrínsecamente no lineal, lo que exige algoritmos o tablas de compensación.

Los equipos modernos suelen reducir este error a menos de 0.1 °C.

Degradación de termopares

Los cambios químicos (oxidación, migración de átomos, contaminación por aislantes o humedad) y metalúrgicos (trabajo en frío, recristalización, cambios de fase) modifican el coeficiente Seebeck, alterando la calibración.

Estos procesos pueden provocar que un termopar muestre temperaturas incorrectas, incluso tras poco uso.

Los efectos dependen del diámetro del cable, el ambiente y la calidad de los materiales de aislamiento y fundas.

Consecuencias y verificación

Un termopar degradado puede indicar temperaturas demasiado altas o bajas, comprometiendo la seguridad y el control del proceso.

La recalibración de termopares usados rara vez es práctica (excepto en metales nobles).

La verificación más recomendable es sustituir temporalmente el sensor por uno nuevo o por un termómetro de resistencia, comparando lecturas.

En algunos casos, se prefiere reemplazar periódicamente los termopares para asegurar confiabilidad.