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Palavra-chave: Termômetro 15 páginas
NBR 13881JUN 1997
Termômetros bimetálicos -Recomendações de fabricação e uso -Terminologia, segurança e calibração
Origem: Projeto 04:005.14-001:1996CB-04 - Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos MecânicosCE-04:005.14 - Comissão de Estudo de Termômetros Bimetálicos e de Sistema
CheioNBR 13881 - Bimetallic thermometers - Manufacture and use recommendations- Therminology, safety and testing procedureDescriptor: ThermometerEsta Norma foi baseada nas ASME B40.3:1990 e SAMA Standard RC-4-1:1962Válida a partir de 30.07.1997
SumárioPrefácio
Introdução1 Objetivo2 Referências normativas
3 Definições
4 Recomendações gerais5 Segurança
6 Seleção do termômetro para o pedido
7 CalibraçãoANEXOS
A Formas de montagem
B Tipos de hastesC Tipos de conexões ao processo
D Ensaio de carregamento
Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é oFórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras,
cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Bra-
sileiros (CB) e dos Organismos de Normalização Setorial
(ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE),
formadas por representantes dos setores envolvidos, de-
las fazendo parte: produtores, consumidores e neutros
(universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbitodos CB e ONS, circulam para votação nacional entre os
associados da ABNT e demais interessados.
Esta norma contém o anexo A, de caráter informativo, e
os anexos B, C e D, de caráter normativo.
Introdução
Esta Norma foi baseada em documentos pesquisados
pertencentes às normas ASME B40.3:1990 e SAMA
Standard RC-4-1:1962. Estas normas são documentos já
usados na prática do dia-a-dia por fabricantes e usuários
de termômetros bimetálicos.
1 Objetivo
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis do termômetro
bimetálico para uso industrial, no que concerne aos
aspectos de terminologia, recomendações gerais dimen-
sionais e construtivas, especificações de segurança e deutilização e procedimentos de ensaio.
1.2 Um outro propósito desta Norma é promover inter-
cambiabilidade, estabelecendo uma série de hastes com
dimensões padronizadas preferenciais, tais como com-
primentos e diâmetros.
1.3 Esta Norma limita-se a tratar o termômetro bimetálico
analógico, provido de mostrador com escala graduada,
com ponteiro indicador, e que usa como sensor de tempe-
ratura um elemento helicoidal bimetálico.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que,
ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para
esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no
momento desta publicação. Como toda norma está sujeita
ABNT Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar
20031-901 - Rio de Janeiro - RJ
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2 NBR 13881:1997
a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos
com base nesta que verifiquem a conveniência de se
usarem as edições mais recentes das normas citadas a
seguir. A ABNT possui a informação das normas em
vigor em um dado momento.
NBR 9491:1986 - Vidros de segurança para veícu-
los rodoviários - Especificação
NBR 6146:1980 - Invólucros de equipamentos elétri-
cos - Proteção - Especificação
NBR 8133:1983 - Rosca para tubos onde a vedação
não é feita pela rosca - Designação, dimensões etolerâncias - Padronização
NBR 12912:1993 - Rosca NPT para tubos - Dimen-
sões - Padronização
3 Definições
Para os efeitos desta Norma são adotadas as seguintes
definições.
3.1 termômetro bimetálico: Instrumento para medir e
indicar a temperatura, construído com escala graduada e
ponteiro indicador, tendo como sensor um elemento bi-
metálico.
3.2 termômetro sem haste: Instrumento que possui o
elemento bimetálico sensor dentro do invólucro e não
possui haste.
3.3 termômetro com haste: Instrumento que possui o
elemento bimetálico sensor de forma helicoidal na extre-midade inferior da haste, denominado bulbo.
3.4 termômetro de aplicação específica: Instrumentodestinado ao uso com fluidos específicos, tais como: fluido
refrigerante, óleo isolante de transformadores, etc. Porém
também com acessórios específicos como: ponteiro dearraste, poço, etc.
3.5 termômetro com escala de zero suprimido (°C):
Instrumento que tem a temperatura inicial da escala maior
do que zero, conforme a figura 1.
3.6 condições ambiente: Condições externas que envol-
vem o instrumento, incluindo intempéries, temperaturas
ambiente, umidade, névoa salina, vibração, atmosferacorrosiva, etc., as quais podem afetar a vida, precisão e
construção do instrumento.
3.7 condições de serviço: Condições externas inerentes
ao processo, incluindo pulsações de pressão, limites de
pressão, limites de temperatura, meio corrosivo, etc., que
podem afetar a vida ou precisão do instrumento.
3.8 temperatura de trabalho: Temperatura mais constan-
te do processo.
3.9 faixa nominal da escala: Intervalo compreendido
entre os valores correspondentes aos limites inferior esuperior da escala.
3.10 sobretemperatura e subtemperatura: Temperatu-
ras que ultrapassam os limites superior e inferior da faixa
nominal da escala.
3.11 diâmetro nominal: Número de referência associadoà dimensão interna da caixa, medido no plano da face do
mostrador.
3.12 invólucro: Conjunto composto de caixa, visor, anel
ou capa, que envolvem as partes internas do instrumento.
3.12.1 invólucro estanque: Invólucro capaz de isolar o in-
terior do invólucro das influências externas, como umi-
dade, água de chuva, atmosfera corrosiva, etc.
3.13 caixa: Receptáculo que protege e envolve as partes
internas do termômetro, como o ponteiro, o mostrador e o
vidro.
Figura 1 - Escala suprimida de 100°C a 400°C
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3.14 montagem: Maneira pela qual o instrumento é ins-
talado.
3.14.1 montagem vertical com conexão inferior: O ter-
mômetro é instalado na vertical, conforme a figura A.1. A
haste localiza-se na parte inferior da caixa.
3.14.2 montagem traseira: O termômetro é instalado na
horizontal, conforme a figura A.2 . A haste localiza-se na
parte traseira da caixa.
3.14.3 montagem horizontal à esquerda: O termômetro é
instalado na horizontal, conforme a figura A.3. A haste
localiza-se na parte esquerda da caixa.
3.14.4 montagem horizontal à direita: O termômetro éinstalado na horizontal, conforme a figura A.4. A haste
localiza-se na parte direita da caixa.
3.14.5 montagem vertical com conexão superior: O
termômetro é instalado na vertical, conforme a figura A.5.A haste localiza-se na parte superior da caixa.
3.14.6 montagem em ângulo ajustável: Aquela que permite
rotação da caixa em 360° e ajuste da haste até 180°,
conforme a figura A.6.
3.14.7 montagem embutida: O termômetro apresenta re-
cursos que permitem a montagem em painel, conforme a
figura A.7.
3.15 visor: Componente transparente do invólucro, que
protege o mostrador e o ponteiro.
3.16 capa ou anel: Componente que fixa o visor à caixa.
Este é dispensado quando há fixação direta do visor à
caixa. A diferença entre capa e anel é construtiva.
3.16.1 capa ou anel de sobrepor tipo fricção: Aquele retido
por meio de fricção sobre a periferia da caixa.
3.16.2 capa ou anel de sobrepor: Aquele semelhante a de
fricção, exceto com pequena folga presente na periferia
da caixa e fixado com parafuso.
3.16.3 anel roscado: Aquele roscado à caixa interna ou
externamente.
3.16.4 anel de expansão: Aquele que se deforma elas-
ticamente, adaptando-se a uma ranhura ou alojamento
na parede interna da caixa.
3.16.5 anel de encaixe baioneta: Aquele fixado à caixa por
engate rotativo.
3.17 espaçador (aro): Componente distanciador que em
certos casos é usado entre o mostrador e o vidro.
3.18 mecanismo: Conjunto do sistema sensor, eixo de
ligação e transmissor helicoidal do ponteiro.
3.18.1 sensor bimetálico: Elemento composto de dois ou
mais metais construído em espiral ou de forma helicoidal
que por dilatação, causada pela temperatura, produz um
movimento mecânico rotativo, acionando o ponteiro
indicador.
3.18.2 eixo de ligação: Componente que permite transmitir
o movimento rotativo do elemento bimetálico até o pon-
teiro indicador.
3.18.3 transmissor helicoidal do ponteiro: Elemento que
transfere o movimento rotativo do bimetal para o ponteiro
indicador.
3.19 bulbo: Termo geralmente usado para descrever a
porção sensora de temperatura.
3.20 haste: Elemento com o comprimento total conside-
rando o bulbo e a conexão roscada, conforme a figu-ra B.1.
3.20.1 haste plana: Aquela que não possui conexão ros-
cada ou outro tipo de fixação ao equipamento, conforme
a figura B.2.
3.20.2 haste com conexão roscada: Aquela que possui uma
conexão roscada fixa para montagem direta do termô-
metro ao equipamento, conforme a figura B.3.
3.20.3 haste com união: União roscada fixada à haste que
permite a conexão do termômetro a um poço ou flange,
conforme a figura B.4.
3.20.4 haste com união deslizante: União roscada desli-zante na haste, conforme a figura B.5.
3.21 niple: Conexão roscada externamente para mon-
tagem do termômetro ao equipamento e roscada inter-
namente para fixação da haste do termômetro, conforme
a figura C.1.
3.22 flange: Dispositivo conector provido de uma roscainterna para fixação da haste do termômetro e de uma su-
perfície plana inferior com furos para possibilitar a fixação
do termômetro ao equipamento, conforme a figura C.2.
3.23 poço: Elemento auxiliar para proteção da haste contra
esforços de pressão do fluido, assim como da agres-
sividade corrosiva do mesmo. Possui rosca interna para
fixação do termômetro no poço e rosca externa ou flangepara fixação do poço ao equipamento, conforme mostra
a figura C.3.
3.24 mostrador: Componente do termômetro que contém
a escala, suas unidades e outras indicações específicas.
3.24.1 escala: Conjunto ordenado de marcas, associado
com qualquer numeração, que faz parte do mostrador.
NOTA - Cada marca é denominada marca de escala.
3.25 ponteiro: Componente destinado a indicar na escala
o valor da variável medida.
3.25.1 ponteiro ajustável: Ponteiro dotado de ajuste para
correção de desvios de indicação, podendo ser de fricção
ou micrométrico.
3.26 graus Celsius: Unidade do Sistema Internacional
“SI” para medição de temperatura abreviada como “°C”.
3.27 calibração: Conjunto de operações que esta-
belecem, dentro de condições específicas, a relação entre
os valores de temperatura indicados por um termômetro
de trabalho e os valores correspondentes de um termô-
metro padrão.
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3.28 angularidade: Deflexão angular desenvolvida pelo
ponteiro, quando no elemento sensor é aplicada uma
variação de temperatura do mínimo ao máximo da escala.
3.29 ajuste: Operação destinada a levar um termômetroem uso a um estado correto de funcionamento, conve-
niente para sua utilização.
3.30 erro de indicação: Aquele correspondente à indica-
ção do termômetro menos o valor verdadeiro
3.31 erro por atrito: Variação na indicação da tempe-
ratura, resultante de pequenos atritos nos componentes
3.32 erro por histerese: Diferença máxima entre os li-
mites ascendentes e descendentes em qualquer ponto
da escala obtida durante a deflexão e retorno completo
do ponteiro após terem sido minimizados os erros por
atrito.
3.33 erro de repetitividade: Diferença máxima entre um
número consecutivo de indicações para uma mesmatemperatura, aplicado em iguais condições de operaçãoabordadas em um mesmo sentido.
3.34 erro de paralaxe: Erro de leitura causado pelo
desvio da projeção do ponteiro sobre a marca da escala,
segundo uma linha de visão não perpendicular ao plano
do mostrador.
3.35 exatidão: Grau de concordância verificada na com-
paração de indicações de temperatura entre o valor obser-
vado no instrumento e um valor aceito como verdadeiro.
Considera-se o erro máximo admissível aquele resultado
desta comparação, expresso em porcentagem da faixade indicação do instrumento. O erro de exatidão inclui
histerese e repetitividade, mas não o erro causado por
atrito ou paralaxe.
3.36 tempo de resposta: Intervalo de tempo necessário
para que o termômetro responda à uma variação de tem-
peratura até o momento da estabilização de sua indicação
3.37 faixa de trabalho do termômetro: Intervalo com-
preendido entre 25% e 75% da faixa de indicação.
4 Recomendações gerais
4.1 Diâmetro nominal da caixa
Os diâmetros nominais e suas incertezas devem estar deacordo com a tabela 1.
Tabela 1 - Diâmetros nominais
Dimensões em milímetros
Diâmetros nominais Incertezas
40 ± 2
50 ± 3
63 ± 3
80 ± 3
100 ± 5
114 ± 5
150 ± 8
4.2 Comprimento da haste do termômetro
4.2.1 Aplicações industriais
Os comprimentos das hastes dos termômetros com
aplicações industriais são: 100 mm, 150 mm, 200 mm,
300 mm, 400 mm, 500 mm e 600 mm.
NOTA - Comprimentos de haste especiais devem ser compa-
tíveis com seus poços protetores.
4.2.2 Termômetro para aplicação em laboratório
O comprimento da haste do termômetro bimetálico reco-
mendado para uso em laboratórios é de 200 mm
4.2.3 Termômetro frigorífico e de bolso
O comprimento do termômetro frigorífico e do termômetrode bolso é de 150 mm
4.3 Diâmetro da haste
4.3.1 Aplicações industriais
Para aplicações industriais os diâmetros da haste dos
termômetros normalmente fornecidos devem ser de
6,35 mm (1/4") e 9,53 mm (3/8"). Para hastes em latão
com comprimentos superiores a 600 mm, deve prevalecero maior diâmetro.
4.3.2 Aplicações para laboratório, termômetros frigoríficos
e de bolso
Os termômetros bimetálicos usados em laboratório, assim
como os termômetros frigoríficos e termômetros de bolso,
devem possuir um diâmetro da haste correspondente a
3,175 mm (1/8").
NOTA - Diâmetros especiais da haste devem ser compatíveis
com seus poços protetores.
4.4 Faixas de indicação
4.4.1 Aplicações industriais e comerciais
As faixas de indicação de temperatura recomendadasdevem estar de acordo com o seguinte:
a) - 30°C a 70°C;
b) 0°C a 60°C;
c) 0°C a 100°C;
d) 0°C a 160°C;
e) 0°C a 250°C;
f) 0°C a 400°C.
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4.4.2 Aplicações para laboratório, termômetros frigoríficos
e de bolso
As faixas de indicacão de temperatura recomendadas
são as seguintes:
a) - 50°C a 50°C;
b) 0°C a 60°C;
c) 0°C a 100°C;
d) 0°C a 160°C;
e) 0°C a 250°C;
f) 0°C a 400°C.
4.5 Características construtivas
Conforme a figura 2.
4.5.1 Caixas
As caixas podem ser construídas com vários materiais e
por processos de fabricação diferentes. Porém as caixas
mais comuns são feitas de chapa de aço-carbono e de
aço inoxidável. As caixas podem ser:
- caixa simples com grau de proteção IP 40 ou
IP 54 (à prova de tempo) conforme a NBR 6146;
- caixa hermeticamente fechada com grau de prote-
ção IP 68, conforme a NBR 6146, a qual evita conta-
minações por agentes externos.
4.5.1.1 Fechamento da caixa
Os métodos mais usados para fechamento das caixas
dos termômetros bimetálicos são com capa de sobrepor,
com anel roscado e tipo baioneta. Em todos os casos o
visor deve ficar adequadamente montado e fixo com a
caixa. O fechamento da caixa corresponderá ao grau de
proteção escolhido.
4.5.2 Ajuste do ponteiro
Alguns termômetros bimetálicos não possuem ajuste da
indicação de temperatura através do ponteiro. Porém
outros termômetros estão providos de um dispositivo de
ajuste para o ponteiro, que é acessível removendo o visor
ou com um mecanismo rotativo manipulado sem removero visor.
4.5.3 Mostrador
4.5.3.1 Unidades
O mostrador do termômetro deve normalmente indicar a
unidade de temperatura em graus Celsius. Escalas du-
plas podem ser usadas no caso de expressar esta unidade
com outra especialmente exigida pelo usuário. A unidade
de temperatura deve ser indicada no mostrador por seu
símbolo °C.
4.5.3.2 Marcações da escala
Para a marcação da escala do termômetro bimetálico o
arco recomendado é de 270°. Em casos de aplicações
especiais podem ser solicitados outros arcos. As
marcações da escala devem ser radiais e alongar-se para
fora do arco descrito pela extremidade do ponteiro. As
marcações dos pontos principais da escala devem ser
realçados. Recomenda-se que os incrementos das
marcações sigam o formato 1 x 10°, 2 x 10°, 5 x 10°, onde
o exponente ° equivale a um número inteiro. O valor de
uma divisão não deve exceder duas vezes o erro per-
mitido no termômetro. A numeração da escala deve per-mitir uma identificação segura e rápida da temperatura.
Os mostradores devem indicar: nome ou logotipo do
fabricante, origem de fabricação “Indústria Brasileira” eclasse de exatidão para termômetros de precisão
correspondentes à classe A, indicados pelo símbolo “CL”
ou “Classe”
Figura 2 - Termômetro bimetálico - Componentes básicos
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4.5.3.3 Mostrador antiparalaxe
Alguns mostradores podem ser desenhados de tal modoque o plano da marcação da escala seja o mesmo planodo ponteiro.
Outros mostradores possuem faixa espelhada parareduzir ao mínimo o fenômeno da paralaxe.
4.5.4 Ponteiro
O ponteiro do termômetro deve girar em sentido horárioconforme a elevação da temperatura. O comprimento doponteiro deve ser tal, que a distância do centro de seueixo até sua extremidade seja maior ou igual a 40% dodiâmetro nominal do termômetro. Em todo caso a distânciaradial entre a extremidade do ponteiro e o final interno decada marca nunca deve ser maior que 0,75 mm e a largurada extremidade não deve ser maior que duas vezes a lar-gura do espaço entre marcas.
A largura da extremidade do ponteiro não deve ser maiorque a largura da marcação.
4.5.5 Conexões
Os seguintes tipos de conexões devem ser considerados:
- conexão plana sem rosca;
- conexão roscada paralela ou cônica;
- conexão por união apropriada para poços;
- conexão roscada deslizante paralela, cônica oucom porca giratória.
4.5.5.1 Padronização de roscas para as conexões
As seguintes roscas estão recomendadas para uso nasconexões dos termômetros bimetálicos:
- rosca paralela para tubos conforme a NBR 8133;
- rosca cônica para tubos conforme a NBR 12912.
A recomendação das roscas é de acordo com o diâmetronominal da caixa conforme a tabela 2.
4.5.6.2 Visor de vidro laminado
Este visor oferece alguma proteção e reduz a possibilidade
de arremesso de estilhaços de vidro, quando há danos
mecânicos.
4.5.6.3 Visor de vidro de segurança temperado
Este visor possui maior resistência a danos mecânicos e
a variações de temperatura. Ao romper-se, desintegra-
se em pedaços minúsculos não cortantes. Vidro conforme
a NBR 9491.
4.5.6.4 Visor de plástico
A utilização de visores de plástico encontra-se condicio-
nada ao tipo de ambiente onde é aplicado. As condições
de atmosfera e temperatura devem ser consideradas. Os
visores de plástico recomendados são de acrílico e de
policarbonato.
4.5.7 Material das hastes
A haste do termômetro bimetálico é geralmente feita de
tubo resistente à abrasão, corrosão e temperatura, con-forme a aplicação do termômetro em um determinado
fluido. A recomendação é usar tubos de latão ou aço ino-
xidável.
4.6 Classe de exatidão
Pela classe de exatidão, os termômetros estão classi-
ficados de acordo com a tabela 3
4.6.1 O ajuste de ângulo entre a caixa e a haste de umtermômetro com ângulo ajustável pode afetar a exatidão
do mesmo. Porém este efeito não deve exceder 0,5% da
faixa.
4.6.2 A exposição de um termômetro bimetálico a tem-
peraturas superiores ou inferiores significativas às
indicadas em sua faixa de indicação afetará a suaexatidão, com ocorrência de um dano permanente no
bimetal, razão pela qual as mesmas devem ser evitadas.
4.6.3 Comprimentos acentuados das hastes modificam
também a exatidão do termômetro bimetálico. Reco-
menda-se neste caso consultar o fornecedor, avaliando
faixa de temperatura e material da haste. Uma maior
imersão da haste é necessário para fluidos gasosos quepara líquidos.
4.7 Tempo de resposta
Intervalo de tempo entre o instante em que um estímulo
de temperatura é submetido a uma variação brusca e o
instante em que a resposta de temperatura atinge e
permanece dentro de limites especificados em torno de
seu valor final estável. Estes são os parâmetros a serem
considerados pelos usuários:
a) diferencial de temperatura;
b) profundidade de imersão;
c) capacidade de transferência de calor, incluindo
os efeitos de corrente do fluido do processo;
4.5.6 Visor
Protege o interior do termômetro de agentes externos.Quando as características construtivas do visor permitiremuma montagem direta à caixa é dispensado o uso de ca-pa ou anel.
4.5.6.1 Visor de vidro transparente comum
Este visor é de uso geral e é suficientemente resistente aefeitos mecânicos leves, umidade, abrasão e agre-sividade química. Porém é necessário levar em contaaplicações perigosas, onde o mesmo não pode ser usado.Conforme o diâmetro nominal do termômetro, a espessurado vidro comum para o visor pode ser de 2 mm a 5 mm.
Tabela 2 - Roscas das conexões
Diâmetro
nominal Tipo de rosca Norma
mm
50 a 63 1/4" NBR 8133
ou
80 a 150 1/2" NBR 12912
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d) fricção interna do termômetro;
e) viscosidade, localização, quantidade e caracte-
rísticas térmicas do líquido amortecedor, quando este
é usado;
f) colocação com poço protetor;
g) espessura da parede do poço;
h) condutibilidade do material do poço;
i) espaço vazio existente entre a parede interna do
poço e a parede externa do bulbo.
5 Segurança
5.1 Objetivo
Esta seção apresenta algumas recomendações de uso
dos termômetros, de maneira que fornecedores e usuá-rios possam minimizar os perigos existentes de possíveis
usos e aplicações errôneas dos instrumentos. Os usuários
devem consultar sempre os fabricantes em caso de
dúvidas de aplicação, no que concerne à segurança.
5.2 Generalidades
5.2.1 O usuário deve informar a seu fornecedor todas as
condições ambientais pertinentes à aplicação do ins-
trumento, de forma que o fornecedor tenha condições derecomendar as peças complementares ou acessórios ne-
cessários para seu uso.
5.2.2 A maior parte das aplicações dos termômetros en-volve medições de temperaturas de sistemas dentro da
pressão atmosférica. O principal perigo está sempre as-
sociado à proximidade do instrumento com o meio a ser
medido, como, por exemplo, com líquidos quentes, ele-
mentos corrosivos, fluidos congelantes, etc.
5.2.3 Hastes com conexões roscadas fixas ou com uniões
podem ser objeto de pressões presentes no sistema. Por
isso os seguintes fatores devem ser considerados:
a) o efeito de uma pressão estática ou passageira
máxima sobre a haste;
b) o efeito da temperatura sobre os materiais dotermômetro;
c) os efeitos corrosivos sobre o material da haste;
d) o efeito da corrente de um fluido, induzindo a
vibrações sobre a haste;
e) as conseqüências de uma eventual ruptura da
haste;
f) uma combinação dos fatores mencionados.
5.2.4 Poços são usados freqüentemente com objetivo de
facilitar a remoção ou a intercambiabilidade do termômetro
e para proteger a haste de pressões altas dos fluidos.
Uma compatibilidade do material do poço com o fluido
deve ser observada, assim como uma fácil transferência
de calor do material. Em todo caso sempre existirá um re-
tardo na indicação da temperatura com o uso de poços.
5.2.5 Nas caixas hermeticamente fechadas com proteçãoIP 68, por exemplo, o ar ou o fluido amortecedor fica en-
capsulado e com a ação da temperatura o mesmo se ex-
pande, ocasionando abaulamentos e rupturas dos visores
plásticos e de vidro respectivamente. Para evitar este fe-nômeno recomenda-se o uso de dispositivos de com-
pensação ou segurança (membrana de expansão, selo
de segurança, etc.).
5.3 Recomendações de segurança
5.3.1 Dados de resistência à pressão e temperatura para
a haste devem ser fornecidos pelo fabricante. Uma hastesem proteção não deve ser usada além dos dados reco-
mendados. A aplicação de um termômetro em um sistema
sob pressão deve seguir os códigos recomendados para
vasos de pressão.
5.3.2 O termômetro deve ser instalado de tal maneira afornecer segurança ao pessoal de operação e aos outros
bens na eventualidade de uma ruptura acidental da haste
ou poço.
5.3.3 Líquidos amortecedores, como glicerina ou silicone,
não podem ser usados em todos os casos. Os mesmosdevem ser evitados em contato com agentes oxidantes
extremos, como oxigênio, ácido nitrico, peróxido de hi-
drogênio, etc., pois existe perigo de reações químicas,ignição e explosão.
5.3.4 Termômetros com líquidos amortecedores (porexemplo, glicerina) não podem ser usados para todas as
faixas de temperatura devido ao efeito oxidante que o
calor pode produzir sobre o mesmo.
Tabela 3 - Classes de exatidão
Classe Exatidão Local de medição
Classe A1 ± 1,0% Em qualquer ponto da faixa de indicação
Classe A ± 1,0% Em qualquer ponto entre 25% e 75% da faixa de indicação
Classe B ± 2,0% Em qualquer ponto entre 25% e 75% da faixa de indicação
Classe C ± 3,0% Em qualquer ponto entre 25% e 75% da faixa de indicação
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6 Seleção do termômetro para o pedido
Para selecionar o termômetro adequado para uso em
uma instalação ou equipamento, e logo proceder a rea-
lizar o pedido do instrumento ao fabricante, devem ser
feitas as seguintes considerações, além de levar em conta
as recomendações de segurança da seção 5:
a) faixa de indicação (ver 4.4);
b) a classe de exatidão requerida (ver 4.6);
c) diâmetro nominal da caixa (ver 4.1);
d) materiais da caixa, anel, haste e conexão;
e) material do visor;
f) localização da conexão para garantir a melhor
leitura após a instalação (ver anexo A);
g) tipo de conexão, rosca e tamanho;
h) comprimento e diâmetro da haste (ver 4.2 e 4.3);
i) compatibilidade com o processo;
j) condições ambientais;
k) necessidade de ajuste do ponteiro e retorno do
mesmo, se requerido;
l) grau de proteção da caixa;
m) variações, opções e acessórios:
- com líquido amortecedor;
- com ponteiro de arraste, indicador de mínima;
- com ponteiro de arraste, indicador de máxima;
- mostrador especial com marcas ou cores;
- poço.
7 Calibração
7.1 Generalidades
Esta seção tem tem por finalidade fornecer um sumário
dos parâmetros usados na avaliação do desempenho de
termômetros novos e sugerir uma avaliação.
7.1.1 Precauções
Os procedimentos e os equipamentos utilizados para
calibração freqüentemente operam a temperaturas
extremamente altas ou baixas. Há riscos de emanação
de vapores perigosos e explosões, podendo ocasionar
queimaduras da pele, ferimentos nos olhos e outros pro-
blemas de saúde. A calibração deve ser efetuada so-mente por pessoas devidamente treinadas e com equipa-
mentos adequados de processo e de segurança.
Banhos de sais à alta temperatura freqüentemente con-
têm sais que não são compatíveis com outros. O ter-
mômetro ao ser retirado do banho deve ser limpo para
evitar resíduos de sais que possam causar explosões.
Banhos de sal com água à baixa temperatura, misturados
com água à alta temperatura de um outro banho, assim
como também o derramamento de produtos criogênicos
acompanhados de espirros de banhos sal/vapor, podem
acarretar prejuízos.
7.2 Exatidão
7.2.1 Objetivo
Com esta calibração se quer determinar a exatidão do
termômetro em concordância com 3.35.
7.2.2 Procedimento
Do começo ao fim da calibração, a temperatura do banho
deverá ser medida usando-se um padrão de referência
calibrado com uma exatidão quatro vezes melhor que o
termômetro a ser calibrado. Imergir a haste do termômetro
a ser calibrado até a profundidade recomendada pelo fa-
bricante. Antes de iniciar a calibração efetuar um pré-ciclo de imersão da haste em banhos quente e frio com
temperaturas perto dos valores máximo e mínimo da faixa
nominal. As leituras devem ser tomadas aproximada-
mente a:
a) 10% da faixa de indicação;
b) 50% da faixa de indicação;
c) 100% da faixa nominal de indicação;
de forma crescente e decrescente em pelo menos dois
ciclos de ensaios para verificação de histerese
(ver 3.32) e de repetibilidade (ver 3.33). O termômetro
pode ser levemente batido antes de cada leitura, de modo
a minimizar os erros de atrito.
7.3 Sobretemperatura e subtemperatura
7.3.1 Objetivo
Com esta calibração se pretende determinar o efeito do
tempo de exposição a temperaturas superiores e inferioresà faixa de indicação.
NOTA - Antes de calibrar termômetros com líquido amortecedor
é necessário consultar o fabricante para verificar a temperaturamáxima recomendada.
7.3.2 Procedimento
Proceder ao seguinte:
a) realizar a calibração de exatidão conforme o proce-dimento de 7.2;
b) submeter o instrumento a uma temperatura 10%
superior à faixa de indicação e mantê-lo por 5 min.
EXEMPLO - faixa de indicação superior a 100°C,
temperatura de ensaio 110°C;
c) repetir a calibração de exatidão conforme 7.2;
d) a diferença de temperatura entre as duas calibra-
ções de exatidão corresponde ao erro de sobretem-
peratura;
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e) para a calibração de subtemperatura, repetir o
mesmo procedimento de b), porém com um valor
da temperatura 10% inferior à faixa de indicação.
EXEMPLO - faixa de indicação inferior a 0°C,temperatura de calibração - 10°C;
f) repetir o procedimento para a calibração de exa-tidão conforme 7.2;
g) a diferença de temperatura entre os dois ensaios
de exatidão corresponde ao erro de subtemperatura.
7.4 Armazenagem
7.4.1 Objetivo
A calibração para armazenagem tem como objetivo deter-
minar o efeito da temperatura durante a armazenagem
do instrumento.
7.4.2 Procedimento
Proceder ao seguinte:
a) realizar a calibração de exatidão conforme 7.2;
b) colocar o termômetro em uma câmara com a maior
temperatura ambiente recomendada, a 65°C, durante
um período de 24 h;
c) colocar o termômetro na câmara com a menor
temperatura ambiente recomendada a - 7°C, por um
período de 24 h;
d) repetir este ciclo de calibração de 48 h mais uma
vez e logo deixar estabilizar o termômetro à tempera-
tura ambiente;
e) realizar a calibração de exatidão conforme 7.2;
f) maior diferença entre os valores das duas calibra-
ções de exatidão corresponde ao erro provocado a
pela temperatura de armazenagem, expressa empercentagem da faixa de indicação.
7.5 Carga
7.5.1 Objetivo
Com esta calibração se determina o efeito de uma carga
externa específica aplicada a um termômetro com cone-
xão roscada.
7.5.2 Procedimento
Proceder ao seguinte:
a) realizar a calibração de exatidão conforme 7.2;
b) instalar o termômetro pela conexão roscada;
c) aplicar gradualmente uma carga de 650 N, confor-
me indicações no anexo D, durante um 1 min;
d) repetir a calibração de exatidão de 7.2;
e) a maior diferença entre os valores das duascalibrações corresponde ao erro provocado pelo
ensaio de carga, expressa em porcentagem da faixa
de indicação;
f) todo dano ou distorção deve ser registrado.
7.6 Vibração
7.6.1 Objetivo
A calibração de vibração determina o resultado de 6 h de
exposição do instrumento ao procedimento descrito a
seguir.
7.6.2 Procedimento
Proceder ao seguinte:
a) realizar a calibração de exatidão conforme 7.2;
b) cada uma das calibrações especificadas abaixo
deve ser conduzida separadamente no sentido dos
três eixos de coordenadas. Cada calibração por eixo
prosseguirá somente após ter sido completado o
anterior;
c) fixar em uma mesa de vibração o termômetro da
mesma maneira como será fixado em serviço. O dispo-
sitivo de montagem deve ser rígido para assegurar omovimento do termômetro igual ao da base da má-
quina de vibração;
d) para determinar a presença de ressonâncias o
termômetro deve aceitar freqüências de 5 Hz a 60 Hz,
com amplitudes pico a pico conforme a tabela 4. A
freqüência da vibração deve ser de aproximadamente
1 Hz. Esta freqüência deve ser mantida por 15 s. A
provocação de ressonância deve ser registrada no
momento da mesma acontecer;
e) o período de calibração por eixo deve ser de 2 h
na freqüência de ressonância. Em caso de existên-
cia de mais uma ressonância, a calibração deve serconduzida pela mais alta. Se não for observada
nenhuma ressonância, o ensaio deve ser conduzido
com 60 Hz e a amplitude conforme a tabela 4. O total
de tempo para o ensaio é de 6 h;
f) repetir a calibração conforme 7.2;
g) a maior diferença entre os valores das duas cali-
brações de exatidão corresponde ao erro provocado
pela vibração, expressa em porcentagem da faixa
de indicação.
Tabela 4 - Amplitudes para o ensaio de vibração
Freqüência Amplitude
faixa nominal pico a pico Hz mm
5 a 15 1,5 ± 0,3
7.7 Hermeticidade do invólucro
7.7.1 Objetivo
Esta calibração determina o grau de proteção para o
invólucro hermético equivalente a IP 68 conforme a
NBR 6146.
7.7.2 Procedimento
O procedimento de calibraçao deve ser feito conforme a
NBR 6146 para o grau de proteção IP 68.
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Anexo A (informativo)Formas de montagem
Figura A.1 - Conexão vertical inferior Figura A.2 - Conexão horizontal traseira
Figura A.3 - Conexão lateral esquerda Figura A.4 - Conexão lateral direita
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Figura A.5 - Conexão vertical superior Figura A.6 - Conexão de ângulo ajustável
Figura A.7 - Montagem embutida (painel)
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Anexo B (normativo)Tipos de hastes
Figura B.1 - Haste do termômetro bimetálico
Figura B.2- Haste plana
Figura B.3 - Haste com conexão roscada
Figura B.4 - Haste com união
Figura B.5 - Haste com união deslizante
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Anexo C (normativo)Tipos de conexões ao processo
Figura C.1 - Niple
Figura C.2 - Flange
Figura C.3 - Poço
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Anexo D (normativo)Ensaio de carregamento
Conexão de ângulo ajustável
(vista frontal)
Ensaiado nas posições mostradas
e na posição de conexão traseira
Conexão horizontal traseira
(vista lateral)
Conexão lateral esquerda
(vista frontal)
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Conexão vertical inferior
(vista frontal)
Conexão lateral direita(vista frontal)