Na indústria ou na medicina, muitos processos requerem o uso de um termostato para realizar medições de temperatura. O sensor termopar, robusto, utilizável em amplas faixas de temperatura e com curto tempo de resposta, é uma excelente solução. Funciona graças à tensão elétrica gerada pela diferença de temperatura entre duas partes da sonda. A tabela de conversão é uma ferramenta de interpretação desta tensão que também é utilizada para calibrar a sonda de medição.
O que é um gráfico de termopar?
Uma mesa ou placa de termopar é uma ferramenta essencial para usar o sensor de temperatura do termopar. A tabela permite que você converter uma força eletromotriz (fem), medida usando um dispositivo de medição, em uma temperatura em graus Celsius ou em graus Fahrenheit. Esta conversão é feita através do coeficiente de Seebeck, variável específica da natureza dos materiais que constituem o sensor. De fato, a sensibilidade termoelétrica varia de um metal para outro. Muitas vezes é o gravador, a caixa que mede a tensão, que converte diretamente em temperatura. No entanto, é útil entender como funciona a sonda termopar para melhor utilizá-la.
A placa do termopar também é usada para realizar a calibração do sensor da sonda térmica. Calibrando um termopar segue as recomendações da ASTM (American Society for Testing and Materials) que visa padronizar este tipo de procedimento. Durante a calibração, garantimos que a tensão obtida pela exposição do termopar a uma determinada temperatura corresponde à temperatura esperada na tabela. Repetimos a operação várias vezes, para testar o termopar em diversas temperaturas da sua faixa de medição. Se as leituras forem imprecisas, um coeficiente de correção será aplicado ao usar a sonda de temperatura.
Como ler um gráfico de conversão de termopar?
O gráfico de conversão do termopar pode assumir várias formas. Indica os graus Celsius ou Fahrenheit correspondentes a cada potência de tensão em milivolts (mV). Quando esta relação tensão/temperatura está na forma de curvas de termopar, vemos que essa relação não é linear e que o formato da curva varia entre os tipos de termopares. Para ler a tabela, você precisa saber o tipo de termopar. As tabelas de conversão mais detalhadas mostram todos os graus possíveis para um tipo de termopar. Outras tabelas mais sintéticas comparam a tensão de todos os tipos para cada dez graus. Você pode consultar uma tabela resumida de termopares em nosso site acessando a página Tabela de conversão de termopar.
O tipo de termopar varia dependendo da natureza dos materiais usados para projetá-lo. Embora seja possível criar um termopar a partir de muitas combinações de metais, geralmente são usados 8 tipos principais. Eles são enquadrados por uma norma europeia e permitem abranger diversas aplicações. Os termopares dos tipos E, J, K, N e T são feitos de metais comuns como ferro, Constantan, cobre, alumel ou chromel. Os tipos B, R e S são feitos de metais nobres, como a platina, o que os torna bastante caros. Cada material tem suas próprias características de expansão e condutividade. Os tipos N, S, B e R têm a particularidade de poder medir altas temperaturas, até 1.800°C na temperatura máxima. Cada tipo de termopar possui uma faixa de temperatura ótimo.
Como saber a diferença de potencial de um termopar?
O termopar funciona graças a a tensão que aparece quando os dois tipos de soldas de sensores são expostos a temperaturas diferentes. Os dois fios metálicos condutores são conectados entre si no ponto quente ou solda quente. É a parte exposta ao ambiente onde é realizado o controle de temperatura. O ponto frio é a solda localizada na outra extremidade dos fios, na lateral do instrumento de medição. Você deve saber disso a tabela do termopar é baseada na tensão medida quando a junta fria está a 0°C. Para conhecer com precisão a diferença de potencial, é necessário interessar-se pelo método de compensação do ponto frio.
Uma das soluções é simplesmente manter a junta fria a 0° C. O método consiste então em mergulhá-lo em um banho de água fria em movimento. O resfriamento é uma técnica confiável, mas pode ser difícil de implementar na prática em determinadas áreas. Na verdade, pode ser implementado em laboratório. Num contexto industrial, onde um grande número de termopares pode ser utilizado simultaneamente, o método é mais restritivo. Um segundo método consiste em medir a temperatura do ponto frio em tempo real. Ao monitorar variações na temperatura ambiente. É então necessário converter esta temperatura em milivolts e realizar um cálculo diferencial para obter a diferença de potencial real.
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