Medidores de Temporários

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Figura 3 – termomêtro bimetálico

- Termoresistencias

Também chamados de RTD’s são dispositivos que obtém a temperatura baseando na variação da resistência do material, níquel pode ser usado (Ni120), mas a maioria é feita de platina (Pt100). O Pt100 é feito com um fio fino de platina ligado a duas extremidades, com uma base de material cerâmico servindo como base. Assim como todos metais a resistência da platina é proporcional ao aumento de temperatura, apresentando ótima condutibilidade. O Pt100 é empregado na indústria pelo fato de suportar temperaturas muito elevadas, podendo suportar até temperatura de 600 oC. O material vai apresentar uma dada resistência ôhmica relacionada a temperatura que ele se encontra, é dotado de uma inigualável precisão ao mesmo tempo que é estável, apresentando uma relação resistência – temperatura praticamente linear, mas apresenta algumas desvantagens como fragilidade, demora e o preço, que é bastante elevado.[pic 4]

Figura 4 – Termoresistencia

- Termistores

Funciona de forma parecida com as RTD’s a diferença é que são usados semicondutores nesse sensor, os semicondutores apresentam variação de resistência ôhmica diferente dos metais, as vezes a resistência pode diminuir ou aumentar, no caso dos metais a resistência aumenta com o aumento da temperatura.

Esses dispositivos se dividem em 2 grupos, PTC (Positivo Temperature Coeficient) ou seja, acontece aumento da resistência devido a variação de temperatura, e os NTC (Negative Temperature Coeficient), onde sua resistência diminui com a variação da temperatura, vale lembrar ainda que os termistores não são polarizados eletricamente, apresenta desvantagem em relação a calibração (estabelecer relação entre resistência e temperatura). São empregados em baixas temperaturas, variado de -50 oC

Termistores podem ser utilizados para medição de salas ou indicar temperaturas atingidas por amostras liquidas, também pode caracterizar o material como sendo condutor, semicondutor ou isolante analisando variações de temperatura e resistência. A relação entre estes fatores, pode ser descrito na equação abaixo:

Rt = Ro (1 + a t)

Onde:

Rt é a resistência em ohms a t °C

Ro a resistência em ohms a 0 °C

a é o coeficiente de temperatura da resistência

[pic 5]

Figura 5 – Termistor NTC (resistência diminui com variação de temperatura) [pic 6]

Figura 6 – Termistor PTC (resistência aumenta com variação de temperatura)

- Termopar

Sensor de baixo custo, simples, sendo bastante usado, com boa precisão, funciona por efeito termo – elétrico. Assim como os outros medidores, o termopar mede a temperatura se baseando na variação de outra propriedade do material. É constituído por dois metais diferentes, cada um em um fio, quando se unem acontece fechamento do circuito formado por esses fios, como os materiais são diferentes, cada metal terá uma temperatura característica, dessa forma uma força eletro motriz (FEM) será gerada. Ou seja, a diferença de temperatura no circuito formado por esses dois materiais irá causar o aparecimento da força eletro motriz, esse processo recebe o nome de “efeito seebeck”. Essa força gerada será conectada a um instrumento de leitura, obtendo dessa forma a temperatura no processo.

Existem vários modelos de termopar, diferenciando cada um através da forma que foi fabricado, material utilizado ou das condições de trabalho que ele será empregado, apresentando cada modelo uma faixa de temperatura própria, sendo assim o consumidor deve analisar qual modelo de termopar escolher, levando em conta faixa de operação do sensor, além de levar em conta a confiabilidade de leitura e se o mesmo suporta trabalhar com temperaturas elevadas. Termopar do tipo K é um medidor de uso genérico, mais comum, tem a vantagem de ser barato, sendo bastante populares, tipo E apresenta a maior sensibilidade sendo empregado a leitura de baixas temperaturas, e atmosferas oxidantes. Tipo J é formado por fios de ferro, dessa forma se torna alvo fácil em temperaturas abaixo de zero, sendo vítima da oxidação, e não deve ser utilizado em temperaturas acima de 760°C pois a transformação nas propriedades magnéticas do ferro pode gerar erros na calibração, por sua vez o Tipo N é ótimo para medição em altas temperaturas, tendo sido criado para corrigir os defeitos percebidos no Tipo K. O Tipo B apresenta elevado custo e é bem parecido com os do Tipo R e S apresentando características semelhantes, e por último o Tipo T é resistente a atmosferas úmidas e com recomendação de utilização em temperaturas a baixo de zero.

[pic 7]

Figura 7 – Termopar

- Pirômetro ótico

É recomendável para medidas de alta temperatura, sem manter contato com o corpo objeto de estudo, pelo fato de que a temperatura do corpo esteja elevada, tornando inviável o contato para medição. Funciona comparando brilho do material incandescente com o brilho de um filamento interior ao instrumento. A corrente do filamento é regulada até apresentar brilho semelhante ao do material, logo depois a escala é graduada e então obtida a temperatura, pirômetros são muito vantajosos quando se quer obter temperaturas muito altas, apresentando erros pequenos para temperaturas acima de 1300 oC, sua faixa de operação é estabelecida entre 750ºC a 2900ºC funcionando apenas com ondas visíveis. Apresenta desvantagem no que se diz respeito a corpos muito empoeirados pois estes diminuem o poder da radiação causando erros na leitura da temperatura. Vale lembrar que o pirômetro é bastante usado em processos de usinagem, fazendo jus ao seu uso em altas temperaturas

[pic 8]

Figura 8 – Pirômetro ótico

- Pirômetro infravermelho

A partir do momento que o pirômetro ótico consegue trabalhar apenas com ondas visíveis é necessário a utilização de outro medidor que opere a efeito radioativo. O pirômetro infravermelho consegue fazer leitura da radiação emitida de qualquer corpo, outra vantagem