Esta configuración de termopar corresponde a la más simple y consiste en termoelementos acomodados en aisladores de cerámica que usualmente son denominados mostacillas. Estas mostacillas son producidas con oxido de magnesio (Mg2O) 66,7% con alta conductividad térmica y alta resistencia de aislamiento. La junta de medición es montada por soldadura de los termoelementos (obs: al soldar los termoelementos se produce un material diferente de los que constituyen cada uno de ellos, pero según la ley de los materiales intermedios, no ocurre ningún cambio en la señal del termopar). Según las condiciones a las que se expondrá el termopar, la soldadura podrá ser de tope o entonces precedida de una torsión, con la finalidad de aumentar su resistencia mecánica. En la junta de referencia va instalado un bloque de ligazón con la finalidad de efectuar la conexión entre el termopar y el alambre/cable de extensión/compensación

A menudo el termopar convencional es montado dentro de un tubo de protección con la finalidad de proteger los termoelementos del ataque de la atmósfera del medio en que es introducido o aun por medidas de seguridad de la planta industrial. Usualmente los tubos de protección son metálicos o fabricados en cerámica según sean las características de la atmósfera y de la franja de temperatura. A continuación se encuentra una descripción sucinta de los materiales más utilizados en la fabricación de los tubos de protección:

Esta tabla presenta la relación entre el tipo de Termopar y el ancho de vía (trocha) del cable que se debe utilizar.

Termopar con Aislamiento Mineral

El termopar con aislamiento mineral ha sido desarrollado para aplicaciones en el sector nuclear, siendo posteriormente extendido a los demás sectores del proceso productivo.

Entre los principales motivos que generaron su desarrollo fue la necesidad de un termopar con un tiempo de respuesta menor que el que se obtenía con el termopar convencional montado con tubo de protección en el que los termoelementos no entraran en contacto directo con el medio en el cual serían insertados.

La fabricación de un termopar con aislamiento mineral parte de un termopar convencional montado con un tubo de protección donde todo el conjunto trefilado. En este proceso los termoelementos quedan aislados entre sí mediante un polvillo compacto de MgO2 y protegidos por una vaina metálica (originalmente el tubo de protección). Después del trefilado, el termopar es sometido a un tratamiento térmico con el objetivo de evaluar las tensiones mecánicas producidas en el trefilado. Normalmente los termopares con aislamiento mineral se encuentran en el mercado con diámetros externos de 6,0 mm, 4,5 mm, 3.0 mm, 1,5 mm, y 1,0 mm. Sin embargo, Consistec tiene a disposición termopares con hasta 0,5 mm de diámetro externo.

Los termopares con aislamiento mineral se ensamblan con la junta de medición aislada, puesta a tierra o expuesta, según la figura abajo.

Las principales características de cada uno de los ensamblajes arriba son:

1- Termopar con junta aislada: los termoelementos quedan aislados del medio, cuya temperatura será monitorada. La vaina funciona como un blindaje contra las interferencias electromagnéticas. Su tiempo de respuesta es mayor que el de otros tipos montaje y la durabilidad y repetitividad son las mejores, pues los termoelementos quedan totalmente protegidos.

2- Termopar con junta a tierra: los termoelementos quedan aislados del medio, la vaina no funciona como blindaje y el tiempo de respuesta es mucho menor que el del montaje aislado.

3 - Termopar con junta expuesta: los termoelementos quedan expuestas al medio y la vaina no funciona como blindaje electrostático. Este tipo de montaje tiene limitaciones en cuanto a la temperatura máxima de operación para mantener las especificaciones del aislamiento. La durabilidad y la repetitividad de los termoelementos son intensamente afectadas a raíz del medio.

Resistencia de Aislamiento

La tabla abajo presenta los valores mínimos de aislamiento para los termopares de aislamiento mineral. Cuando se ensamblan con junta aislada, es muy importante que se verifiquen estos valores para garantizar el perfecto funcionamiento del termopar.

* Temperatura ambiente (20ºC a 30ºC)

A titulo de ilustración la tabla abajo presenta los tiempos de respuesta de los termopares con aislamiento mineral en los diversos tipos de ensamblaje de la junta de medición cuando se insertan en un medio a temperatura de 100ºC y expuestos a temperatura inicial de 20ºC.

La tabla abajo presenta los límites máximos del uso de los termopares con aislamiento mineral a raíz del ancho de vía (calibre) de la vaina de protección según ASTM 608-95.