Instrumentao de Sistemas - INSProf. Cesar da Costa4.a Aula Temperatura (parte 3)

Sensor baseado em termopar Os termopares se baseiam na propriedade onde dois metais dissimilares unidos em uma juno, chamada de junta quente, gera uma fora eletromotriz, de alguns milivolts, na outra extremidade submetida a uma temperatura diferente da primeira juno, como mostrado na Figura abaixo.

Sensor baseado em termopar

Sensor baseado em termopar

Sensor baseado em termopar So usadas diversas ligas metlicas formando vrios tipos de termopares, como os listados a seguir:

Sensor baseado em termopar Curva os Principais Termopares

Sensor baseado em termopar Cromel uma liga de Nquel e Cromo, Costantan uma liga de Cobre e Nquel, enquanto Alumel uma liga de Nquel e Alumnio. O termopar tipo E o que apresenta a maior gerao de mV/C, sendo til na deteco de pequenas variaes de temperatura. O termopar tipo K o mais usado na indstria devido sua grande faixa de trabalho e ao custo menor quando comparado com o termopar formado por ligas nobres, como o tipo R.

Sensor baseado em termopar O erro de um termopar o mximo desvio que ele pode apresentar em relao a um padro adotado como padro absoluto. O erro pode ser expresso em graus Celsius ou em porcentagem da temperatura medida, adotando-se o maior entre os dois valores. As normas internacionais, a IEC e ABNT especificam termopares Standard e Especial.

Os termopares Standard podem apresentar erro de at 1,5%, enquanto os de classe Especial, em geral, apresentam erro de at 0,4%. Para os termopares de platina, os valores do erro so de 0,2% e 0,1%, respectivamente..

Sensor baseado em termopar A resposta dos termopares no exatamente linear, existindo, ento, a necessidade de se proceder linearizao da sua curva de resposta no instrumento transmissor. A temperatura no ponto de medio normalmente temperatura ambiente, tambm varia, e os transmissores devem compensar o efeito de tal variao na medida.

Sensor baseado em termopar Como os termopares so fios metlicos, sem rigidez mecnica, normalmente so instalados dentro de uma proteo mecnica, chamada de poo termomtrico, construdo em ao inoxidvel AISI 304 ou 316, que tambm fornece proteo contra corroso.

Transmissor de Temperatura Os transmissores de temperatura convertem a informao de termopares e termorresistncia nos sinais padronizados de transmisso analgica ou digital, alm de fazer as linearizaes e compensaes de temperatura.

Compensao de Temperatura Hoje dispositivos alternativos foram desenvolvidos para simular automaticamente uma temperatura de 0C, chamada de compensao automtica da juno de referncia. Nestes instrumentos encontra-se um sensor de temperatura que pode ser um resistor, uma termo resistncia, termistor, diodo, transistor ou mesmo um circuito integrado que mede continuamente a temperatura ambiente e suas variaes. Adicionando o sinal que chega do termosensor uma mV correspondente diferena da temperatura ambiente para a temperatura de 0C.

Compensao de Temperatura

Compensao de Temperatura Se no existisse a compensao, o sinal de 3,095V seria transformado em indicao de temperatura pelo instrumento e corresponderia a aproximadamente 76C; bem diferente dos 100C ao qual o termopar est submetido (erro de -24C). Com o instrumento medidor, est incorporado um sistema de compensao da temperatura ambiente, este gera um sinal como se fosse um outro termopar que chamamos de E1.

Compensao de Temperatura O sinal total que ser convertido em temperatura pelo instrumento ser a somatria do sinal do termopar e da compensao, resultando na indicao correta da temperatura na qual o termopar est submetido (independendo da variao da temperatura ambiente). A indicao no instrumento ser de 100C, que a temperatura do processo (juno de medio do termopar).

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