- Relatório 1 - Termopar - TCM I.pdf
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1 – Objetivo
Confeccionar e obter a curva de calibração de um termopar tipo T. Comparar os dados experimentais
com os fornecidos pelo fabricante, analisando os erros relativos.
2 – Materiais e métodos
Os materiais utilizados foram:
- Termopar Tipo T (cobre-constantan)
- Cabos elétricos de conexão
- Multímetro
- Termômetro
- Banho termostático
- Recipiente térmico
- Gelo fundente
- Recipiente de acrílico
1) O experimento se inicia com a soldagem das extremidades dos fios de cobre e constantan para confecção
do termopar. No caso deste experimento, isso não foi necessário, pois o termopar já estava previamente
confeccionado.
2) O termopar foi posicionado com cada uma das extremidades. Uma delas em um ponto de temperatura
conhecida, no recipiente térmico com gelo fundente garantindo (0°C) a temperatura do fio igual ao do meio.
A outra extremidade foi colocada em um banho termostático com água.
3) Os terminais do multímetro foram conectados ao termopar, ligando o banho termostático à rede elétrica.
4) Depois disso, com o banho termostático, aumentou-se a temperatura a cada 5 °C a partir dos 33°C até
88°C, medindo com o termômetro para garantir a precisão, e aferiu-se as diferenças de potencial no
multímetro, para cada temperatura medida.
Figura 1: Montagem do experimento.
Fonte: Departamento de Engenharia Elétrica da UFPR
3 – Resultados
Para cada temperatura, os valores experimentais de tensão (Ve) foram coletados e comparados com
os valores de tensões fornecidos pelo fabricante (Vf) da Tabela 1. Assim, foi possível calcular o erro relativo
percentual (E%) para cada temperatura analisada. Esses dados foram organizados na Tabela 2.
Tabela 1 – Dados fornecidos pelo fabricante para
Tensão termoelétrica em milivolts absolutos
Tabela 2 – Valores comparativos e
Erro relativo para os dados experimentais e os do fabricante
T[°C] Ve
[mV]
Vf
[mV] E%
33 1,27 1,320 5
38 1,5 1,528 2,8
43 1,72 1,738 1,8
48 1,94 1,95 1
53 2,17 2,164 0,6
58 2,38 2,38 0
63 2,6 2,599 0,1
68 2,83 2,819 1,1
73 3,06 3,042 1,8
78 3,3 3,266 3,4
83 3,54 3,493 4,7
88 3,77 3,721 4,9
Através do método dos mínimos quadrados, foi possível construir a curva de calibração para os
dados experimentais (Eq 1). Também com esse método, foi ajustada uma curva para os dados do fabricante
(Eq 2), a fim de comparar teoria e prática, como pode ser visto no Gráfico 1.
Ve [mV] = 22,09 T[°C] + 5,1284 (Eq 1)
Vf ]mV]= 22,899 T[°C] + 3,2152 (Eq 2)
Gráfico 1 – Comparação dos dados do experimento com os do fabricante
4 – Conclusão
Os resultados do experimento com o termopar atenderam às expectativas iniciais, já que os
erros relativos não ultrapassaram 5%. Isso demonstra que os valores fornecidos pelo fabricante
corresponderam de forma satisfatória para a faixa de temperatura analisada.
Isso demonstra o quanto o termopar cobre-constantan pode ser eficiente em medidas
realizadas na faixa de temperatura analisada. Mesmo sendo um instrumento tão versátil e simples,
pode ser exato e preciso, se for bem confeccionado e calibrado.
Além disso, pode-se dizer ainda que o método empregado foi adequado, assim como os
materiais utilizados, que foram eficientes de acordo com a solicitação imposta. Também pode-se
notar que o procedimento adotado foi bem executado, apresentando boa reprodutibilidade.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00
Tem
pera
tura
(°C
)
Tensão (mV)
Tensão do fabricante
Tensão experimental