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Sonda Extrusora Termopar tipo J pode ter uma melhor vida útil quando montada com cabo fibra/ fibra com trança inox para temperaturas de 300°C
As sondas termopares que usa as ponteiras em sua extremidade se soltam com facilidade? Sabia que isso é um grande problema de montagem que pode ser evitado? Esse diferencial técnico representa uma melhor vida útil do sensor além da confiabilidade em suas medições.
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Polinômio para Termopar Tipo J – Sonda Extrusora Termopar tipo J
Características:
- Muito embora as tabelas de normas e limites de erro indiquem faixas definidas em laboratório, na prática é recomendável o seu uso na faixa de 0 a 700°C.
- A faixa de uso dos termopares depende exclusivamente das proteções utilizadas nas montagens.
- Potência Termoelétrica: 5,269mV/100°C. Embora a sua potência termoelétrica seja menor que a milivoltagem do termopar Cromel – Constantan tipo “E” (faixa utilização semelhante) o seu uso se expandiu na indústria em função do seu baixo custo.
- Pode ser utilizado em atmosferas a vácuo, inertes ou neutras, oxidantes e redutoras até o limite de 700°C, desde que devidamente protegidos.
- Baixo custo relativo, sendo assim é um dos mais utilizados industrialmente.
- Tem baixa homogeneidade, devido à dificuldade de obtenção do ferro com alto teor de pureza.
- Limite máximo de utilização de 540°C, com elementos nus (ligas expostas, exemplo fio com isoladores cerâmicos) devido à rápida oxidação do ferro. Atmosferas sulforosas nesta condição também não é recomendável.
- Pode ser utilizado, ocasionalmente, para temperaturas abaixo de 0°C porém, a possível oxidação nesta condição ocasionam a sua descalibração e consequentemente levam a quebra do ferro, motivo pelo qual o termopar Cobre – Constantan tipo “T” seja mais utilizado em temperaturas negativas.
- Limite máximo de utilização em atmosfera oxidante de 700°C, devido à rápida oxidação do ferro.
- Utilizar tubo de proteção acima de 480°C.
Aplicações:
Centrais de Energia, Metalúrgica, Química, e Indústrias em geral.
Potência dos termopares
É a relação que expressa a quantidade de milivoltagem, gerada a cada grau Celsius de variação de temperatura. A expressão matemática que define a potência termoelétrica é:
m V
Pt = ———
° C
Como o valor de milivolts gerado por 1°C de variação é um número muito pequeno e como a variação da f.e.m. gerada em função da temperatura não é linear, é usual definir‑se a potência média no intervalo de utilização de cada termopar e multiplicar‑se este valor por 100°C.
Figura ‑ Como vemos no gráfico, ΔT1 = ΔT2, mas como a curva não é linear temos a PT1 (Potência Termoelétrica 1) e PT2 (Potência Termoelétrica 2) definida pela tangente dos intervalos considerados. Esse valor deve ser multiplicado por 100 para facilitar o estudo.
A potência termoelétrica é uma grandeza útil na caracterização e comparação de termopares.
CORRELAÇÃO DA F.E.M. EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA.
Visto que a f.e.m. gerada em um termopar depende da composição química dos condutores e da diferença de temperatura entre as juntas, isto é, a cada grau de variação de temperatura, podemos observar uma variação da f.e.m. gerada pelo termopar, podemos, portanto, construir uma tabela de correlação entre temperatura e a f.e.m., por uma questão prática padronizou‑se o levantamento destas curvas com a junta de referência à temperatura de 0°C.
Essas tabelas foram padronizadas por diversas normas internacionais e levantadas de acordo com a Escala Prática Internacional de Temperaturas de 1968 (IPTS‑68), para os termopares mais utilizados.
A partir dessas tabelas podemos construir um gráfico, onde estão relacionadas as milivoltagens gerada em função da temperatura, para os termopares segundo a norma ISA, com a junta de referência a 0°C.
A relação da f.e.m. “E” versus a temperatura “T” é usualmente aproximada através de uma equação do tipo:
E= A + BT + CT² +…
Onde A, B, C…, são constantes a serem determinadas de modo experimental. Se a junta de referência está a 0°C, então A = 0.
Podemos notar então que esta expressão não é linear.
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DOS TERMOPARES
Existem várias combinações de 2 metais condutores operando como termopares. Sendo o mais importante que as combinações de fios devem possuir uma relação linear entre temperatura e f.e.m.; e acima de tudo as melhores opções devem desenvolver uma f.e.m. por grau de mudança de temperatura, que seja detectável pelos equipamentos normais de medição.
Essas combinações foram feitas de modo a se obter uma alta potência termoelétrica, sendo um ponto muito importante na medição de temperatura e aliando‑se ainda as melhores características dos fios e resistência à corrosão, na faixa de utilização. Desta forma cada tipo de termopar tem uma faixa de temperatura ideal de trabalho, que deve ser respeitada, para que se tenha a maior vida útil do mesmo.
Podemos dividir os termopares em três grupos, a saber:
‑ Termopares Básicos, Nobres e Especiais
Termopar Básico Tipo FeCo “J” Ferro / Constantan – Sonda Extrusora Termopar tipo J
Termopares Básicos: São assim chamados os termopares de maior uso industrial, em que os fios são de custo relativamente baixo e/ou sua aplicação admite um limite de erro maior.
TIPO “J” adotada Norma ANSI Ferro – Constantan
Fe (+) Ferro: Elemento formado de Ferro 99,5%.
Co (-) Constantan: Elemento formado por Cobre 58% e Níquel 42% (com variações nestes valores dependendo fabricante).
J ‑ adotada pela Norma ANSI / FeCo.
A importância da teoria e dos conceitos
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A teoria e os conceitos em Termopares
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Diferenciais do Curso Termometria
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Termopares são fios metálicos de materiais diferentes que quando soldados e aquecidos neste ponto, observa-se uma carga em milivolts que se apresenta de modo proporcional a temperatura, e assim são elementos que se assemelham a termo pilhas.
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Por exemplo, uma questão muito importante: Quais os motivos para consultar sobre sensores de temperatura no Portal Termopares e Temperatura?
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