Medição de temperatura

Termopar

Um termopar é um dispositivo elétrico usado como sensor para medição de temperatura. Este dispositivo detecta temperaturas baixas a altas na forma de mudanças de tensão e exibe a temperatura digitalmente, calculando as mudanças de tensão. Foi descoberto em 1821 por Thomas Seeback e, portanto, tem servido a essa função desde então. O termopar autoalimentado pode medir temperaturas entre -300 e 4000F. No entanto, essa faixa varia de acordo com os diferentes tipos de termopar. O termopar digital avançado vem em diferentes estilos. Esse estilo varia de fios simples a termopares com sondas e termopares de fio frisado. O termopar difere de outros dispositivos de detecção de temperatura em sua constituição e aplicações. Eles são usados principalmente para medições de alta temperatura em indústrias, enquanto outros sensores, como um termômetro, raramente são usados comercialmente.

Princípio do termopar

Este dispositivo de temperatura funciona com base no fenômeno Seeback, que leva o nome do físico alemão que o descobriu. De acordo com esse fenômeno, quando dois metais diferentes são conectados em uma extremidade, uma tensão é criada nos fios metálicos. Essa tensão é amplamente afetada pela temperatura externa. Portanto, o sensor detecta a temperatura na forma de variação de tensão e, em seguida, calcula a temperatura na escala Celsius. Esta é a base geral de um termopar.

Tipos de termopares

Com base em sua constituição, um termopar é dividido em dois tipos principais.

1- Termopar de metal base

Eles são os termopares mais comumente usados. Os fios metálicos desses termopares são formados de metais básicos e o conector usado consiste em liga de níquel. Como há uma série de metais básicos conhecidos, um termopar é subdividido de acordo com o tipo de fio de metal base. Tipo J, termopar tipo K, T, E e N são subclasses do termopar de metal base. Esses subtipos também diferem uns dos outros na faixa de temperatura que podem medir. O termopar tipo K consiste em metais de níquel e cromo e pode medir temperaturas de até 2300F. Da mesma forma, o tipo J é uma combinação de ferro-constantan que pode medir até 1400F de temperatura. Da mesma forma, todos os outros subtipos diferem nos campos mencionados.

2- Termopar de metal Nobel

Eles são menos utilizados devido ao alto custo dos metais nobres. No entanto, esses termopares oferecem maior precisão e maior vida útil. Seus metais constituintes pertencem ao grupo dos elementos nobres. Eles também são divididos em subtipos com base no tipo de metal nobre. As subclasses incluem tipo B, tipo R e tipo S. São misturas de platina e ródio que diferem com base na porcentagem desses metais. Os termopares tipo R e S podem medir temperaturas de até 1.375°C, enquanto o tipo B pode medir até 1.575°C.

Aplicações de termopares

Os termopares possuem uma ampla gama de aplicações comerciais e industriais devido à sua alta precisão e ampla faixa de temperaturas de operação. São comumente utilizados nas seguintes áreas:

• 1- São utilizados como termostato para uso doméstico e comercial.
• 2- Utilizado em indústrias de gás para medição de temperatura de gases.
• 3- Utilizado em algumas indústrias como bombas de calor.
• 4- As indústrias alimentícias o utilizam para aplicações de baixa temperatura.
• 5- A indústria de cimento, plantas químicas e outras indústrias de petróleo e petroquímicas usam termopares para manter a temperatura sob controle.

Detector de temperatura de resistência (RTD)

RTD é um dispositivo sensor que mede a temperatura com base na resistência dos fios elétricos. Três metais diferentes, incluindo cobre, níquel e platina, são usados na fabricação de RTDs. A construção deste dispositivo consiste em um fio enrolado em uma estrutura que permite a condutividade térmica. Uma bainha de aço inoxidável é aplicada externamente para fornecer isolamento.

Princípio de funcionamento do RTD

Um RTD funciona com base no princípio de que a resistência de um material varia de acordo com sua temperatura. Em resumo, a resistência e a temperatura de alguns metais estão relacionadas direta ou indiretamente. Quando uma quantidade de corrente é constante, ocorre uma variação de tensão que pode ser medida como uma queda de tensão no resistor. Da mesma forma, a resistência de um RTD pode ser medida, o que pode fornecer o valor da temperatura.

Tipos

Com base no formato, os RTDs são categorizados nos três tipos básicos a seguir.

1- RTD de filme fino

Consiste em uma fina película de platina revestida ou banhada em uma placa de cerâmica. São utilizados para medições de temperaturas de até 300°C.

2- RTD enrolado em fio

Este conjunto consiste em um fio enrolado em torno de um núcleo isolante. Possui maior precisão e pode medir temperaturas de até 660 °C.

3- RTD enrolado

Esta configuração contém um fio com múltiplas bobinas e algum suporte mecânico. São dispositivos de alta potência para uma temperatura de 850 °C.

Aplicação do detector de temperatura de resistência (RTD)

Os RTDs possuem altíssima precisão em medições de temperatura, sendo, portanto, comumente utilizados para detecção de temperatura de motores, óleo e ar. São utilizados nas áreas médica, farmacêutica, de processamento de alimentos, militar, eletrônica e aeronáutica.

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