¿Qué es un termopar? ¿Qué importancia tiene en la industria?

Ajuste de temperatura

La temperatura siempre ha sido muy importante para la humanidad, fue uno de los pilares de nuestra evolución, contribuyendo a la seguridad, la supervivencia e incluso el bienestar. Hoy en día tiene un profundo impacto en nuestra vida diaria, ya sea medir la temperatura ambiente, la temperatura corporal, la temperatura de los equipos eléctricos y electrónicos, la temperatura del motor de combustión y principalmente em processos industriais.

Podemos conceituar a temperatura como o grau de agitação térmica das moléculas que constituem as substâncias, sendo a grandeza física que permite a avaliação interna de um corpo, a segunda mais usada no mundo, só perdendo para o tempo.

Todos los procesos industriales modernos en algún punto de la cadena productiva se benefician de la medición y control de la temperatura, proporcionando así el control que exige la legislación vigente.

Hay 3 formas comunes de referirse a la medición de temperatura:

1. Termometría: medição de temperatura
2. Pirometria: medição de altas temperaturas
3. Criometria: medição de baixas temperaturas

Termopar, afinal o que é?

O termopar é um dos mais importantes sensores utilizado na medição de temperatura. nos mais variados segmentos industriais.

Los termopares son sensores de temperatura simples, robustos y de bajo costo utilizados en los más variados procesos ya que su capacidad de medición puede aplicarse a un amplio rango de temperaturas.

Constituído por dois metais distintos, unidos na suas extremidades e conectados a um termômetro termopar ou outro dispositivo com capacidade termopar, formam um circuito fechado que gera uma força eletromotriz quando as duas junções (T1 e T2) são mantidas a temperaturas diferentes.

Alutal es hoy reconocida como la principal fabricante de termopares de Brasil, produciendo sensores de acuerdo a su proyecto, garantizando así que sean 100% aptos para medir su proceso.

Conheça mais sobre os princípios físicos dos termoelementos em nossa Wiki:

• Wiki | Temperatura
• Wiki | Termopares
• Wiki | Calibração

Efeito Seebeck

A reação elétrica foi descoberta por acaso, no ano de 1821, pelo físico estoniano Thomas Seebeck.

Quando ele notou que, em um circuito fechado, formado por dois condutores distintos A e B, ocorre uma circulação de corrente enquanto existir uma diferença de temperatura DT entre as suas junções.

A la junta de medición la llamamos Tm, y a la otra, junta de referencia Tr. La existencia de una f.e.m. AB térmico, en el circuito, se conoce como efeito Seebeck.

Sempre que a temperatura da junta de referência é mantida constante, verifica-se que a f.e.m. térmica é uma função da temperatura Tm da junção de teste, assim, este fato permite utilizar um par termoelétrico como um termômetro.

Tipos de Termopar

Estão disponíveis em vários tipos ou calibrações, é importante selecionar com cuidado o termopar adequado para a sua aplicação.

La siguiente tabla enumera los principales tipos de termopares :

Termopar Tipo B

Apresenta características muito parecidas com as dos modelos R e S. Eles são mais estáveis, contudo, devido à sua reduzida sensibilidade, costumam ser utilizados apenas para medir temperaturas acima dos 300°C, até os 1800°C.

Também pode ser adequado para uso no vácuo por curtos períodos. No entanto, ele não deve ser usado em atmosferas redutoras ou que contenham vapores, tanto metálicos quanto não metálicos. Esse equipamento não deve ser inserido diretamente num tubo de proteção primário metálico, e requer a utilização de isoladores e tubos de proteção cerâmicos de alta alumina.

Termopar Tipo E

Pode ser utilizado em atmosferas oxidantes, inertes ou vácuo. Contudo, não é indicado para atmosferas alternadamente oxidantes e redutoras.

Em comparação com outros termopares usualmente utilizados, possui maior potência termoelétrica – algo bastante vantajoso para quem deseja detectar pequenas variações de temperatura.

Termopar Tipo J

Pode ser utilizado em atmosferas redutoras, neutras ou oxidantes. Contudo, não é recomendado em atmosferas com alto teor de umidade e também em baixas temperaturas, pois o termoelemento JP pode se tornar quebradiço.

Termopar Tipo K

Se destaca por ser de uso genérico. Ele possui um baixo custo, e por sua popularidade está disponível nas mais diversas sondas. As temperaturas cobertas por esse produto variam entre -200°C e 1200°C.

Termopar Tipo N

Su gran estabilidad y resistencia a la oxidación a altas temperaturas lo hace más adecuado para medidas a altas temperaturas, sin recurrir a termopares que incorporan platino en su constitución (tipos B, R y S). Fue diseñado para ser una “evolución” del tipo K.

Termopar Tipo S

Pode ser utilizado em atmosferas inertes ou oxidantes. Ele apresenta um bom índice de estabilidade quando exposto a altas temperaturas ao longo do tempo, se destacando por ser superior à dos termopares não constituídos de platina.

Porém, os termoelementos desse aparelho não devem ficar expostos a atmosferas redutoras ou então com vapores metálicos. O indicado é que eles jamais sejam inseridos diretamente em tubos de proteção metálicos, mas primeiramente num tubo de proteção cerâmico com as seguintes especificações: fabricado com alumina (Al2O3) de alto teor de pureza (99,7%), comercialmente denominado tipo 799 (antigo 710).

Contudo, vale ressaltar que existem disponíveis no mercado tubos cerâmicos com teor de alumina de 67%, denominados tipo 610, mas sua utilização para termopares de platina não é recomendável.

Termopar Tipo T

É indicado para atmosferas inertes, oxidantes ou redutoras. Ele conta com uma boa precisão por conta de uma grande homogeneidade com que o cobre pode ser processado.

Nas temperaturas acima de 300° C, a oxidação do cobre se torna muito intensa, reduzindo, então, sua vida útil e provocando desvios em sua curva de resposta original.

Termopar Tipo R

Tienen las mismas características que los termopares tipo S, siendo aptos para medir temperaturas hasta 1600 °C, pero debido a su mayor coste su uso en la industria en general no es tan común.

Qual a diferença entre termopar e termorresistência?

Existen dos termoelementos muy comunes para medir la temperatura: Termopares e termoresistências . Apesar dos nomes parecidos, cada um deles tem suas próprias características e funcionamentos.

Os termopares transformam energia térmica em energia cinética e são adequados para temperaturas elevadas até 1700°C, apresentam baixo custo e são utilizados nos mais variados processos e em amplas faixas de temperatura.

Enquanto as termoresistências são sensores de alta precisão e boa repetibilidade de leitura, baseados no princípio da variação da resistividade elétrica de um metal em função da temperatura.

Geralmente a termorresistência é feita de platina, mas também podem ser utilizados outros materiais, como por exemplo o níquel e sua faixa de utilização vai de -200ºC a 650ºC.

As principais diferenças entre eles são:

Conheça as 5 principais vantagens do Termopar sobre a Termorresistencia (RTD)

Como escolher o sensor de temperatura correto?

É fundamental que seja corretamente especificado respeitando a sua aplicação.

El uso de sensores con características inadecuadas puede provocar errores de medición, fallos en el proceso y una vida útil reducida.

Assista ao vídeo abaixo para descobrir qual o melhor termopar:

Nossos engenheiros destacam 5 pontos que a serem observados:

1. Determinar em detalhes a aplicação onde será instalado
2. Analisar cuidadosamente a variação de temperatura existente no local que o termopar será exposto
3. Avaliar cuidadosamente qualquer resistência química que o termopar será exposto durante seu funcionamento
4. Considerar a necessidade de abrasão e/ou resistência a vibração
5. Criar uma lista com todos os requisitos de instalação (observar a compatibilidade com o equipamento existente; orifícios existentes podem determinar o diâmetro da sonda, etc)

Importancia da calibração dos sensores de temperatura

Tão importante quanto a escolha do sensor adequado é a sua devida calibração.

É através dela que podemos validar se o instrumento corresponde entre uma grandeza física conhecida ou padronizada e as suas leituras.

A calibração deve seguir padrões de mercado como a Acreditação RBC da CGCRE (Coordenação Geral de Acreditação), ABNT NBR ISO/IEC 17025, entre outras.

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