Termômetro a Dilatação Volumétrica

...

Termopar

O termopar mede a temperatura atrás da união de dois metais diferentes, que produzem uma tensão a uma dada temperatura, que é lida por um medidor apropriado, um voltímetro graduado em temperatura.

Os termopares podem ser encontrados de diversos modelos, cada um deles contendo espessuras de fio diferentes. Os mais comuns são os ‘J’ (os metais usados são de ferro-constantan), os tipo ‘K’ (os metais usados são Chromel-Alumel, Cromoniquel-alumel), os tipo ‘T’ (os metais usados são cobre-constantan) e os tipo ‘E’ (os metais usados são Chromel-Constantan). Deve-se escolher o termopar de acordo com o seu uso, considerando: faixas de temperatura; resistência química; resistência mecânica; tamanho e faixa de erro.

As faixas de temperatura dos termopares são:

[pic 5]

Os termopares são também são qualificados pelas suas qualidades, anteriormente citadas:

[pic 6]

Um bom exemplo de termopar é o de inversão IOPE, estes têm boa precisao, resposta rápida e baixo custo. São confeccionados a partir do temoapar K com 1,63m de diâmetro e são aterrado a uma capa metálica de aço cromo 446, o que lhe confere um incrível resistência a corrosão. [pic 7]

Este termopar é utilizado para medição de temperatura em metais, o tamanho beneficia o operador que pode utiliza-lo a distancia, sem o perigo de ficar exposto a grande temperatura.

Termometro de resistência

As termoresistencias recorrem a relação entre resistência e temperatura para calcular qual a temperatura medida. Sendo a maior parte delas feita de platina ou níquel (menos comum). A platina é mais utilizada por causa de sua resistência a temperatura e a inercia química que possui.

Os termômetros a resitencias podem ser contruidos de diversas maneiras e cada um oferece uma certa estabilidade, precisao e repetibilidade de uso.

Para se medir a resistência é necessário que se passe um pequena corrente no dispositivo, como essa corrente pode causar um aquecimento no fio, e causar imprecisão, alguns aparelhos chegam a ter 4 fios para garantir a maior precisao para o instrumento

As principais vantagens do temometro de resistência são: alta precisao; baixo desvio; vasta gama de funcionamento e excelente quando necessária alta precisao. As desvantagens são: noa podem ser utilizados acima de 660ºC, pois a platina seria contaminada com impurezas da bainha do temometro; são pouco sensíveis a pequenas variações de temperatura; alto tempo de resposta e devem ser muito bem isolado, para não haver nenhuma contaminação.

A configuração padrão e simplificada de um termômetro de resistência é parecida com essa imagem:

[pic 8]

Constituido de uma resitencia termômetro, fios e barreira para garantir o isolamento das partes.

Pirômetros

Estes medidores de temperatura se baseiam na radiação eletromagnética emitida por um corpo para fazer a medição da temperatura, onde é analisada a radiação infravermelha emitida por todos os corpos com um temperatura acima de 0K.

A grande diferença dos pirômetros é que por analisar a radiação do corpo não necessita entrar em contato com este para saber sua temperatura.

Pirometro optico

Utilizado comumente para a analise de corpos com temperatura acima de 600ºC, como metais em fundições.

Como o pirômetro optico analisa a cor do material para saber a temperatura, é como se ele trocasse imagem após imagem e comparasse para saber a qual temperatura o corpo está, analisando sua claridade. Fica por conta do olho humano distinguir qual cor esta mais próxima da comparação.

[pic 9][pic 10]

Pirometro de radiação

Estes por sua vez medem a taxa de emissão de energia do corpo analisado.

[pic 11]

Os pirômetros de radiação podem ser limitados por causa de corpos próximos ao de analise, o que faz com que a analise fique distorcida.

[pic 12]

Os pirômetros de radiação também devem ter suas lentes propriamente ajustadas para o uso desejado já que materiais como o vidro não transmitem a radiação em comprimentos de onda superiores a 2.8 m, o quartzo transmite somente até 4 m, cálcio fluorido até 10 m, e iodeto brometo de tálio até 30 m.

A principal aplicação dos pirômetros esta na industrias de fundição de metais, já que não precisa do contato com o objeto para saber a qual temperatura que esta, um grande aumento na segurança do operador.

Conclusão

A ciência da medição de temperatura evoluiu muito graças à necessidade da indústria, e tais evoluções tecnológicas também puderam ser utilizadas em outras áreas, como a medicina, por exemplo.

Na aplicação industrial, é de total importância que os funcionários saibam utilizar corretamente tais instrumentos, geralmente utilizados para realizar controle e(ou) manutenção de máquinas caras e perigosas, as quais podem ocasionar grande risco à segurança do local se forem mal utilizados ou houver má interpretação de dados.

Também no meio industrial, é necessário que a escolha das ferramentas de medição seja correta, para que não haja desperdício de dinheiro ao adquirir um produto desnecessário para uma medição simples, ou um produto que não sirva para as circunstâncias; sendo outra grande responsabilidade do profissional desde meio, já que tais informações são indispensáveis, e de extrema importância para a maioria das industrias que utilizam desde tipo de maquinário.

Questionario

a) Cite duas aplicações na indústria de sensores de temperatura por efeitos elétricos (termopares);

Usina de cimento e industrias de refrigeração, são utilizados por causa da portabilidade

b) Explique o principio de funcionamento de um termômetro