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Sensores de temperatura termopar

Sensor de temperatura termopar

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Sensores termopares são utilizados na composição de sondas de temperatura utilizadas em diversos setores profissionais. É uma tecnologia fácil de usar, econômica e com curto tempo de resposta às variações térmicas. Os diferentes tipos de termopares cobrem faixas de temperatura mais ou menos extensas com precisão variável. A escolha de sua junção e seu sistema de compensação de junção fria os torna utilizáveis ​​em diferentes ambientes. Para identificar o termopar mais adequado para sua área de aplicação e seu orçamento, é fundamental entender como ele funciona e diferenciar seus tipos.

TUDO SOBRE
Termopares

O termopar é um dos dois principais tipos de sensores de temperatura mais populares.

·         O termopar mede a temperatura calculando uma diferença de tensão entre dois pontos. É um sistema baseado no princípio termoelétrico.

·        A segunda categoria, a termistor sensor de temperatura, usa um princípio resistente ao calor. Está aqui variação de resistência do material que é usado para calcular a diferença de temperatura. Os materiais em questão são óxidos metálicos, prensados ​​e encapsulados.

Tabela de conversão de termopar

Faixa de temperatura do termopar

Um termopar, ou par termoelétrico, consiste em dois fios metálicos condutores diferente. Os fios são conectados por dois tipos de soldas, ponto quente e ponto frio, também chamado de junção de referência. Quando a junção quente é exposta a uma mudança de temperatura, uma tensão elétrica é criada. Em seguida, mediremos a diferença de potencial elétrico entre a junção quente e a junção fria para medir a temperatura. Isso é chamado o efeito termoelétrico Seebeck, em homenagem ao físico alemão Thomas Johann Seebeck, que teorizou esse fenômeno em 1821.

A tensão gerada nos fios metálicos condutores em função da variação de temperatura é medida por um voltímetro. Nós calculamos o diferença de potencial (força eletromotriz) entre a junção quente e a junção fria, então esses dados são convertidos em graus Celsius por um transmissor de temperatura. A conversão de tensão para temperatura é feita usando uma tabela de referência e depende dos tipos de metais que compõem o termopar. De fato, a sensibilidade termoelétrica de cada metal é diferente. UMA coeficiente de Seebeck foi atribuído a cada material com base nessa sensibilidade.

Para que a sonda do termopar forneça informações de alta precisão, a junção fria deve estar em uma temperatura estável ou mensurável. Você deve saber que essa junção de referência geralmente é composta de dois metais diferentes.

Quando a distância entre o ponto de medição e o dispositivo medição é importante, pode ser necessário adicionar uma extensão. O material deste cabo deve ser de calibração idêntica ao tipo de termopar para evitar medições falsas. Uma solução é usar o mesmo material diretamente, o que pode ser caro, então é uma Cabo de extensão. Também é possível usar um cabo de compensação, feito de metais diferentes do termopar.

Sensores termopares podem ser feitos de todos os tipos de metais, mas 8 tipos de termopares são usados ​​principalmente. Estes são os tipos de termopares cobertos por Norma europeia IEC 60584.1. Esta norma lista os termopares designando-os por uma letra e um nome em que o elemento positivo é citado primeiro.

Tipos de termopares o mais usado

·         Tipo K (Chromel (liga de níquel-cromo) / Alumel (liga de níquel-alumínio)) é o termopar mais utilizado na indústria. Ele cobre uma ampla faixa de medição de temperatura, de -200 a 1200°C. Seu preço é baixo e sua sensibilidade é de cerca de 41 uV/°C.

·         o termopar tipo J (ferro / Constantan (liga de cobre-níquel)) pode ser usado em um ambiente redutor. Ele mede a temperatura em uma faixa de -40 a 750°C. Não deve ser usado acima de 760°C, pois isso pode causar transformação magnética resultando em descalibração permanente. A presença de ferro tornando-o sensível à oxidação, muitas vezes é oferecido com uma bainha de aço inoxidável.

·         Le tipo T (cobre / Constantan (liga de cobre-níquel)) é usado principalmente em laboratório na faixa de -185 a 300°C. É muito estável em medições de baixa temperatura e criogenia.

·         Tipo E (Chromel (liga de níquel-cromo) / Constantan (liga de cobre-níquel)) é adequado para medições de temperatura entre -40 e 800°C. É recomendado para uso em vácuo, gás inerte, ambiente moderadamente oxidante ou redutor.

Tipos de termopares reservado para altas temperaturas

·         Le tipo N (Nicrosil (liga de níquel-cromo-silício) / Nisil (liga de níquel-silício)) goza de alta estabilidade e resistência à oxidação. Pode ser usado para medir altas temperaturas, até mais de 1°C por curtos períodos. Tem a vantagem de estar disponível a um preço mais moderado do que outros tipos de termopares adequados para altas temperaturas, o B, R ou S, que contêm platina.

·         Os tipos S (Platinum Rhodium 10% / Platinum) e R (Platinum Rhodium 13% / Platinum) têm características semelhantes. Eles são usados ​​para medir altas temperaturas, ou seja, acima de 1°C e até 000°C.  Devido à sua alta estabilidade, o tipo S é utilizado como padrão para o ponto de fusão do ouro (1°C).

·         o termopar tipo B (Platina Ródio 30% / Platina Ródio 6%) é projetado para medição de temperatura até 1°C contínuo e 600°C de pico.

A escolha de um sensor de temperatura não se limita ao tipo de termopar, os demais elementos que o compõem também devem atender melhor às suas necessidades. Os consultores da GUILCOR SENSORS estão à sua disposição para aconselhá-lo sobre o tipo de sonda adequada à sua atividade. Eles também projetam com você a sonda personalizada que melhor se adapta à sua aplicação.

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