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Ciencia & Tecnología

Celda de estaño ayudaría a medir mejor la temperatura

Una celda de punto fijo se podría usar como patrón de temperatura en la calibración de termómetros de alta exactitud.

Bogotá D. C., 08 de mayo de 2020Agencia de Noticias UN-

La celda permite reproducir la solidificación del estaño para establecerla como un patrón al medir temperaturas similares. Foto: Sergio Carvajal.

El objetivo de la investigación era minimizar la incertidumbre que generan los defectos de otras celdas. Foto: Sergio Carvajal.

Mediciones precisas de temperatura pueden ser claves en el campo de la salud. Foto: archivo Unimedios.

Actualmente el INM utiliza la celda para calibrar termómetros. Foto: Sergio Carvajal.

La correcta medición de temperatura también es fundamental para estandarizar procesos industriales. Foto: archivo Unimedios.

Con este dispositivo, que reproduce la temperatura a la que se da la solidificación del estaño, se busca brindar un patrón que permita mediciones con un mayor nivel de certidumbre.

Desde el campo tecnológico, las mediciones más precisas contribuyen a la calidad de vida en un país, ya que mejora los diagnósticos médicos, máxime en tiempos como los actuales, cuando la temperatura se ha convertido en un factor clave en el control de la COVID-19, identificando a sospechosos de contagio por la fiebre que ocasiona la enfermedad.

Y desde el punto de vista científico, los avances en termometría y de las mediciones en general permiten comparar las investigaciones y el mejoramiento de las aplicaciones experimentales, fundamentales en el desarrollo de la ciencia.

Por motivos como estos, autoridades como el Instituto Nacional de Metrología (INM) trabajan por asegurar la confiabilidad en las mediciones y de esta manera garantizar que todos estemos midiendo lo mismo.

A esos esfuerzos se unió Sergio Andrés Carvajal Perdomo, magíster en Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien se encargó de generar un patrón de temperatura de alta exactitud para suplir las necesidades metrológicas de los sectores productivos y científicos del país.

“Un patrón es la referencia para hacer una medición; en general sabemos que lo que tiene más estabilidad son las constantes físicas de la naturaleza, por eso comparamos nuestras mediciones en relación con estas”, explica el investigador, y añade que esto permite asegurar que las mediciones son de alta calidad.

Esas constantes se refieren a la temperatura exacta a la que un elemento pasa de un estado a otro, como por ejemplo de sólido a líquido, algo que ocurrirá siempre en el mismo punto, por eso fueron usadas por el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) para establecer la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90).

En el país, el INM también tiene la función de establecer patrones nacionales de medida según las recomendaciones técnicas internacionales y han identificado que el intervalo entre 0 y 300 °C es de especial interés en la estructura metrológica nacional, para lo que el punto de solidificación del estaño (231.928 °C) es un patrón importante.

Por este motivo, el ingeniero Carvajal diseñó, construyó y evaluó una celda de punto fijo para reproducir la solidificación del estaño con base en los requisitos de la ITS-90.

El investigador consiguió minimizar las fuentes de incertidumbre que suelen presentarse en estos artefactos por factores como la impureza del material o de efectos térmicos que surgen de la interacción de la celda con el medio de calentamiento –flujos de calor que se dan entre el primer calentamiento y el termómetro para medir la celda.

“El diseño se realizó mediante el modelamiento numérico de los fenómenos de transferencia de calor que ocurren durante el cambio de fase, se cargaron la radiación y la conducción”, explica el magíster.

La calidad del diseño y la construcción de la celda se evaluó por medio de la variabilidad a corto y largo plazo en la reproducción de las curvas de solidificación del estaño, obteniendo una influencia menor al 5 % de la incertidumbre total de medición y se demostró que las mediciones son comparables con patrones internacionales.

Actualmente el INM utiliza la celda para calibrar termómetros.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 418

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