Termopares dicas modelos e construção

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Como descobrir a escala de um transmissor

TERMOPAR TIPOS E CARACTERÍSTICAS DOS TERMOPARES

Existem várias combinações de 2 metais condutores operando como termopares.

As combinações de fios devem possuir uma relação razoavelmente linear entre temperatura e f.e.m.; devem desenvolver uma f.e.m. por grau de mudança de temperatura, que seja detectável pelos equipamentos normais de medição.

Termopar tipos foram desenvolvidas diversas combinações de pares de Ligas Metálicas, desde os mais corriqueiros de uso industrial, até os mais sofisticados para uso especial ou restrito a laboratório.

Essas combinações foram feitas de modo a se obter uma alta potência termoelétrica, e alguns termopar tipos aliando se ainda as melhores características como homogeneidade dos fios e resistência à corrosão.

Na faixa de utilização, assim cada tipo de termopar tem uma faixa de temperatura ideal de trabalho, que deve ser respeitada, para que se tenha a maior vida útil do mesmo.

Podemos dividir os termopares em três grupos, a saber:

Termopares Básicos

Termopares Nobres

Termopares Especiais

Termopares como funciona? Consiste em dois condutores metálicos, de natureza distinta, na forma de metais puros ou de ligas homogêneas.

Os fios são soldados em um extremo ao qual se dá o nome de junta quente ou junta de medição. A outra extremidade dos fios é levada ao instrumento de medição de f.e.m., fechando um circuito elétrico por onde flui a corrente.

O ponto onde os fios que formam o termopar se conectam ao instrumento de medição é chamado de junta fria ou de referência.

Nas aplicações práticas o termopar apresenta‑se normalmente conforme segue:

Esquema de montagem de um termopar e suas juntas de referência

O termopar é formado pela junção de dois fios de ligas metálicas diferentes entre si.

Na sua junção, em uma das suas extremidades chamamos de junta quente e na junção onde ligamos o aparelho ou cabo de compensação/ extensão é chamada de junta fria.

A sua junta quente quando submetida a uma fonte de calor ou energia (positiva ou negativa) faz com que seja gerada uma milivoltagem que é proporcional a sua junta fria, Efeito este chamado de Seebeck.

EFEITOS TERM0ELÉTRICOS

Quando dois metais ou semicondutores dissimilares são conectados e as junções mantidas a diferentes temperaturas, três fenômenos ocorrem simultaneamente: o efeito Seebeck, o efeito Peltier e o efeito Thomson.

Esses três efeitos termoelétricos são descritos em função de três coeficientes: o coeficiente de Seebeck “ Є ”,o coeficiente “ ¶ ” , de Peltier e o coeficiente “ δ ” de Thomson, sendo que cada um deles é definido em razão de um meio condutor homogêneo e temperatura constante.

Entretanto, escolhe‑se o coeficiente de Seebeck como referência fundamental para a medição comparativa dos outros dois coeficientes “¶” e “ δ ”.

A aplicação científica e tecnológica dos efeitos termoelétricos (“ Є ”, “ ¶ ”, “ δ ”) é muito importante e sua utilização no futuro é cada vez mais promissora.

Os estudos das propriedades termoelétricas dos semicondutores e dos metais levam, na prática, à aplicação dos processos de medições na geração de energia elétrica (bateria solar) e na produção de calor e frio.

O controle de temperatura feito por pares termoelétricos é uma das importantes aplicações do efeito Seebeck.

Atualmente, busca‑se o aproveitamento industrial do efeito Peltier, em grande escala, para obtenção de calor ou frio no processo de climatização ambiente.

A importância da teoria e dos conceitos

Conceitos, definições, norma ou boas práticas de engenharia que são importantes para que possamos ter o perfeito entendimento e aplicar na prática.

Em conclusão, você conhece o Canal Curso Termometria no YouTube? Portanto assista aos melhores vídeos de sensores de temperatura de contato e sem contato da internet.

Modos de transmissão de calor

A TRANSMISSÃO DE CALOR PODE SER DEFINIDA COMO A TRANSMISSÃO DE ENERGIA DE UMA REGIÃO A OUTRA, COMO RESULTADO DA DIFERENÇA DE POTENCIAL TÉRMICO ENTRE ELAS.

Se um bloco quente de cobre é colocado num recipiente com água fria, observa‑se que o cobre esfria e a água se aquece, até que seja atingido o equilíbrio de temperatura.

Os aumentos da temperatura da água e queda da temperatura do cobre são devidos a passagem de uma forma de energia do cobre para a água. Dessa energia chega‑se à conceituação de calor.

“O CALOR é definido como sendo a forma de energia que é transferida através da fronteira de um sistema, em virtude da diferença de temperatura”.

A transmissão de calor pode ser definida como a transmissão de energia de uma região a outra, como resultado da diferença de temperatura entre elas.

Como existem diferenças de temperaturas em todo o universo, os fenômenos de fluxo de calor são tão universais quanto os associados às atrações gravitacionais.

Ao contrário da gravidade, entretanto, o fluxo de calor não é governado por uma única relação, mas por uma combinação de várias leis independentes da física.

A literatura geralmente reconhece três modos distintos de transmissão de calor: CONDUÇÃO, RADIAÇÃO e CONVECÇÃO.

Estritamente falando, apenas condução e radiação deveriam ser classificadas como processos de transmissão de calor porque, somente estes dois mecanismos dependem, para seu aparecimento da mera existência de uma diferença de temperatura.

O último dos três, a convecção não concorda estritamente com a definição de transmissão de calor porque também depende, para seu aparecimento, do transporte mecânico de massa.

Mas, como a convecção também efetua a transmissão de energia de regiões de maior temperatura para as de menor, o termo “transmissão de calor por convecção” tornou‑se aceitável. Deve‑se chamar a atenção para o fato de que, em muitas das situações que ocorrem na natureza, o calor não flui por um, mas por vários dos mecanismos simultaneamente.

TIPOS E CARACTERÍSTICAS DOS TERMOPARES

Existem várias combinações de 2 metais condutores operando como termopares. Sendo o mais importante que as combinações de fios devem possuir uma relação linear entre temperatura e f.e.m.; e acima de tudo as melhores opções devem desenvolver uma f.e.m. por grau de mudança de temperatura, que seja detectável pelos equipamentos normais de medição.

Essas combinações foram feitas de modo a se obter uma alta potência termoelétrica, sendo um ponto muito importante na medição de temperatura e aliando‑se ainda as melhores características dos fios e resistência à corrosão, na faixa de utilização. Desta forma cada tipo de termopar tem uma faixa de temperatura ideal de trabalho, que deve ser respeitada, para que se tenha a maior vida útil do mesmo.

Podemos dividir os termopares em três grupos, a saber:

‑ Termopares Básicos, Nobres e Especiais

Termopar Básico Tipo CuCo “T” Cobre / Constantan

São assim chamados os termopares de maior uso industrial, em que os fios são de custo relativamente baixo e/ou sua aplicação admite um limite de erro maior.

TIPO “T” adotada Norma ANSI Cobre – Constantan

Cu (+) Cobre: Elemento formado de Cobre 99,9%.

Co (-) Constantan: Elemento formado por Cobre 58% e Níquel 42% (com variações nestes valores dependendo fabricante).

T adotada pela Norma ANSI / CuCo.

Termopar Básico Tipo FeCo “J” Ferro / Constantan

Termopares Básicos: São assim chamados os termopares de maior uso industrial, em que os fios são de custo relativamente baixo e/ou sua aplicação admite um limite de erro maior.

TIPO “J” adotada Norma ANSI Ferro – Constantan

Fe (+) Ferro:
Elemento formado de Ferro 99,5%.

Co (-) Constantan: Elemento formado por Cobre 58% e Níquel 42% (com variações nestes valores dependendo fabricante).

J ‑ adotada pela Norma ANSI / FeCo.

Termopar Básico Tipo CrCo “E” Cromel / Constantan

Termopares Básicos: São assim chamados os termopares de maior uso industrial, em que os fios são de custo relativamente baixo e/ou sua aplicação admite um limite de erro maior.

TIPO “E” adotada Norma ANSI Cromel – Constantan

Cr (+) Cromel:
Elemento formado de Níquel 90% e Cromo 10%.

Co (-) Constantan: Elemento formado por Cobre 58% e Níquel 42% (com variações nestes valores dependendo fabricante).

E ‑ adotada pela Norma ANSI / CrCo.

Termopar Básico Tipo CrAl “K” Cromel / Alumel

Termopares Básicos: São assim chamados os termopares de maior uso industrial, em que os fios são de custo relativamente baixo e/ou sua aplicação admite um limite de erro maior.

TIPO “K” adotada Norma ANSI Cromel – Alumel

Cr (+) Cromel: Elemento formado de Níquel 90% e Cromo 10% (+)

Al (-) Alumel: Elemento formado de Níquel 95% e Alumínio, Manganês e Silício (-).

K ‑ adotada pela Norma ANSI / CrAl.

CA ‑ Adotada pela Norma JIS

NiCr‑Ni ‑ Adotada pela Norma DIN

Termopar Básico Tipo NicNis “N” Nicrosil / Nisil

Termopares Básicos: São assim chamados os termopares de maior uso industrial, em que os fios são de custo relativamente baixo e/ou sua aplicação admite um limite de erro maior.

TIPO “N” adotada Norma ANSI Nicrosil/ Nisil

Nic (+) Nicrosil:
Elemento formado de Níquel 83%, Cromo 14% e Silício a 3%.

Nis (-) Nisil: Elemento formado por Níquel 95% e Silício 5%.

N ‑ Adotada pela Norma ANSI / Nicrosil Nisil

Termopar Nobre Tipo Pt PtRh10% “S” Platina 100% / Platina 90% Ródio 10%

Termopares Nobres: São aqueles que os pares são constituídos de platina. Embora possuam custo elevado e exijam instrumentos receptores de alta sensibilidade, devido à baixa potência termoelétrica, apresentam uma altíssima precisão, dada a homogeneidade e pureza dos fios termopares.

TIPO “S” adotada Norma ANSI PtPtRh10%

Pt90% Rh10% (+) :
Elemento formado de Platina 90% e Ródio 10% (+).

Pt100% (-) : Elemento formado de Platina 100% (-).

S ‑ adotada pela Norma ANSI / PtPtRh10%.

Termopar Nobre Tipo Pt PtRh13% “R” Platina 100% / Platina 87% Ródio 13%

Termopares Nobres: São aqueles que os pares são constituídos de platina. Embora possuam custo elevado e exijam instrumentos receptores de alta sensibilidade, devido à baixa potência termoelétrica, apresentam uma altíssima precisão, dada a homogeneidade e pureza dos fios termopares.

TIPO “R” adotada Norma ANSI PtPtRh13%

Pt87% Rh13% (+) :
Elemento formado de Platina 87% e Ródio 13% (+).

Pt100% (-) : Elemento formado de Platina 100% (-).

R ‑ adotada pela Norma ANSI / PtPtRh13%.

Termopar Nobre Tipo PtRh6% PtRh30% “B” Platina 94% Ródio 6% / Platina 70% Ródio 30%

Termopares Nobres: São aqueles que os pares são constituídos de platina.
Embora possuam custo elevado e exijam instrumentos receptores de alta sensibilidade, devido à baixa potência termoelétrica, apresentam uma altíssima precisão, dada a homogeneidade e pureza dos fios termopares.

TIPO “B” adotada Norma ANSI PtRh6% PtRh30%

Pt70% Rh30% (+):
Elemento formado de Platina 70% e Ródio 30% (+).

Pt94% Rh6% (-): Elemento formado de Platina 94% e Ródio 6% (-).

B ‑ adotada pela Norma ANSI / PtRh6% PtRh30%.

A importância da teoria e dos conceitos

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A teoria e os conceitos em Termopares

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Termopares são fios metálicos de materiais diferentes que quando soldados e aquecidos neste ponto, observa-se uma carga em milivolts que se apresenta de modo proporcional a temperatura, e assim são elementos que se assemelham a termo pilhas.

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