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Termopares para Medição de Temperatura em Metais Não Ferrosos, Especificamente em Zamac Líquido

Os termopares para medição de temperatura em metais não ferrosos, como zamac líquido, desempenham um papel crucial em processos industriais de fusão de zamac. Equipados com proteções especiais em carbeto de silício, nitreto de silício, syalon e ferro perlítico, esses dispositivos são projetados para resistir às condições rigorosas encontradas durante a fusão do zamac.

Importância das Proteções Especiais

Portanto, a escolha dos materiais de proteção é essencial para garantir a precisão e a durabilidade dos termopares. Como resultado, materiais como o carbeto de silício oferecem resistência excepcional à corrosão e à erosão, características cruciais para ambientes onde zamac líquido está presente.

Classificação dos Tipos de Carbeto de Silício

Existem vários tipos de carbeto de silício, cada um classificado pela sua porosidade, o que impacta diretamente na vida útil e no desempenho dos termopares. Então, entender essas variações é fundamental para selecionar o tipo mais adequado para cada aplicação específica. Consequentemente, termopares com carbeto de silício de baixa porosidade são ideais para garantir medições precisas e confiáveis em ambientes corrosivos e com altas temperaturas.

Aplicações na Indústria de Fundição de Zamac

Em outras palavras, os termopares com essas proteções são projetados especificamente para resistir às condições desafiadoras da fundição de zamac. Por exemplo, eles mantêm sua integridade estrutural mesmo diante da presença de metais fundidos, garantindo medições de temperatura precisas ao longo do tempo. Da mesma forma, o uso de syalon e nitreto de silício oferece uma proteção adicional contra a corrosão, prolongando a vida útil dos termopares em ambientes industriais exigentes.

Resumo

Para resumir, os termopares para medição de temperatura em zamac líquido, com proteções em carbeto de silício, nitreto de silício, syalon e ferro perlítico, são essenciais para assegurar operações seguras e eficientes na indústria de fundição. Em resumo, proporcionam não apenas precisão e durabilidade, mas também contribuem significativamente para o controle de processo e para a qualidade do produto final.

Esses termopares representam uma escolha confiável para empresas que buscam otimizar suas operações de fundição de zamac, garantindo um controle preciso de temperatura e melhorando a eficiência operacional de seus processos industriais.

Termopares Tipo K (CrAl) Cromel Alumel para Indústrias de Fundição de Alumínio

Os termopares tipo K (CrAl) Cromel Alumel desempenham um papel crucial nas indústrias de fundição de alumínio, proporcionando medições precisas de temperatura em ambientes desafiadores. Neste artigo, exploraremos os principais problemas enfrentados pelos termopares nesse setor especializado, além das soluções que nossa empresa oferece para garantir desempenho confiável e durabilidade dos equipamentos.

Principais Desafios dos Termopares na Fundição de Alumínio

Na fundição de alumínio, os termopares estão expostos a condições extremas de temperatura e ambientes corrosivos. Esses fatores podem levar à degradação prematura dos materiais dos termopares, afetando sua precisão e confiabilidade ao longo do tempo.

Termopares com Proteção em Carbeto de Silício

Para enfrentar a corrosão causada pelo alumínio fundido, oferecemos termopares com revestimento de carbeto de silício. Esse revestimento aumenta significativamente a resistência dos termopares às condições abrasivas e químicas presentes na fundição.

Termopares com Proteção em Ferro Nodular Perlítico

Em aplicações que envolvem contato direto com ferro nodular perlítico, é essencial utilizar termopares com proteção específica para garantir a integridade dos sensores e a precisão das medições durante todo o ciclo de operação.

Sensores com Tubo de Inspeção para Calibração

A calibração regular dos termopares é fundamental para assegurar a precisão das leituras de temperatura. Oferecemos sensores equipados com tubo de inspeção, facilitando a calibração periódica e garantindo que os termopares estejam sempre ajustados aos padrões necessários.

Projetos de Termopares com Alta Durabilidade

Nosso compromisso com a qualidade se reflete em projetos de termopares que priorizam alta durabilidade e confiabilidade. Utilizamos materiais de alta qualidade e técnicas avançadas de fabricação para garantir que nossos termopares resistam às condições mais exigentes da fundição de alumínio.

Importância da Calibração do Termopar

A calibração regular dos termopares não apenas assegura a precisão das medições, mas também prolonga a vida útil dos equipamentos. Investir em calibração periódica contribui para a eficiência operacional e reduz os custos associados à manutenção e substituição de termopares.

Termopar tipo K características

Características:

1. Pode ser utilizado em atmosferas inertes e oxidantes.
   
2. Pode ser utilizado, ocasionalmente, para temperaturas abaixo de 0°C devido a sua alta resistência a oxidação.
   
3. Sua boa resistência à oxidação faz com que seja muito usado em temperatura acima de 520°C.
   
4. Em altas temperaturas (entre 800°C a 1.150°C) é mais resistente mecanicamente, do que os termopares de platina tipos “S” e “R”, tendo uma vida útil superior ao tipo FeCo “J”.
   
5. Sua mais importante aplicação ocorre na faixa de 700°C à 1.150°C.
   
6. Vulnerável em atmosferas sulfurosas, com gases como S02 e H2S, requerendo substancial proteção quando utilizado nestas condições.
   
7. Vulnerável em atmosferas redutoras ou de modo alternado oxidante e redutora, requerendo substancial proteção quando utilizado nestas condições.
   
8. Em vácuo devido a vaporização rápida do cromo o mesmo não pode ser usado pois este efeito causa a descalibração do termopar.
   
9. Em temperatura acima de 800°C ocorre o que chamamos de “green-rot” ou corrosão verde, desde que as ligas estejam sendo usadas sob a forma exposta (exemplo, fio montado com isoladores cerâmicos). A corrosão verde ocasiona a descalibração da liga e é tratada em vídeo exclusivo nestes cursos de termometria.

Aplicações:

Metalúrgicas, Siderúrgicas, Fundição, Usina de Cimento e Cal, Vidros, Cerâmica, indústrias em geral.

Faixa de utilização Recomendada na Prática: 0 a 1.150°CASTM-E-230 (ITS -90): Tabela de Milivoltagem definida -270°C à 1.372°C

Faixa de temperatura pelo limite de erro determinado em normas:

ANSI MC 96.1 – 1982 (IPTS-68): -200°C à 1.250°C

IEC 584-2 (1989): -200°C à 1.200°C

Potência termoelétrica 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 a milivoltagem gerada 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 termoelétrica 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 experimentalmente. 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 CuCo “T” Cobre / Constantan

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 “T” adotada Norma ANSI Cobre – Constantan

Cu (+) Cobre: Elemento formado de Cobre 99,9%.

Co (-) Constantan: Elemento formado por Cobre 58% e Níquel 42% (com variações nestes valores dependendo fabricante).

T adotada pela Norma ANSI / CuCo.

Termopar Básico Tipo FeCo “J” Ferro / Constantan

Termopares Básicos: 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.

Termopar Básico Tipo CrCo “E” Cromel / Constantan

Termopares Básicos: 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 “E” adotada Norma ANSI Cromel – Constantan

Cr (+) Cromel: Elemento formado de Níquel 90% e Cromo 10%.

Co (-) Constantan: Elemento formado por Cobre 58% e Níquel 42% (com variações nestes valores dependendo fabricante).

E ‑ adotada pela Norma ANSI / CrCo.

Termopar Básico Tipo CrAl “K” Cromel / Alumel – Termopar Sensor Fundição Zamac

Termopares Básicos: 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 “K” adotada Norma ANSI Cromel – Alumel

Cr (+) Cromel: Elemento formado de Níquel 90% e Cromo 10% (+)

Al (-) Alumel: Elemento formado de Níquel 95% e Alumínio, Manganês e Silício (-).

K ‑ adotada pela Norma ANSI / CrAl.

CA ‑ Adotada pela Norma JIS

NiCr‑Ni ‑ Adotada pela Norma DIN

Termopar Básico Tipo NicNis “N” Nicrosil / Nisil

Termopares Básicos: 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 “N” adotada Norma ANSI Nicrosil/ Nisil

Nic (+) Nicrosil: Elemento formado de Níquel 83%, Cromo 14% e Silício a 3%.

Nis (-) Nisil: Elemento formado por Níquel 95% e Silício 5%.

N ‑ Adotada pela Norma ANSI / Nicrosil Nisil

Termopar Nobre Tipo Pt PtRh10% “S” Platina 100% / Platina 90% Ródio 10%

Termopares Nobres: São aqueles que os pares são constituídos de platina. Embora possuam custo elevado e exijam instrumentos receptores de alta sensibilidade, devido à baixa potência termoelétrica, apresentam uma altíssima precisão, dada a homogeneidade e pureza dos fios termopares.

TIPO “S” adotada Norma ANSI PtPtRh10%

Pt90% Rh10% (+) : Elemento formado de Platina 90% e Ródio 10% (+).

Pt100% (-) : Elemento formado de Platina 100% (-).

S ‑ adotada pela Norma ANSI / PtPtRh10%.

Termopar Nobre Tipo Pt PtRh13% “R” Platina 100% / Platina 87% Ródio 13%

Termopares Nobres: São aqueles que os pares são constituídos de platina. Embora possuam custo elevado e exijam instrumentos receptores de alta sensibilidade, devido à baixa potência termoelétrica, apresentam uma altíssima precisão, dada a homogeneidade e pureza dos fios termopares.

TIPO “R” adotada Norma ANSI PtPtRh13%

Pt87% Rh13% (+) : Elemento formado de Platina 87% e Ródio 13% (+).

Pt100% (-) : Elemento formado de Platina 100% (-).

R ‑ adotada pela Norma ANSI / PtPtRh13%.

Termopar Nobre Tipo PtRh6% PtRh30% “B” Platina 94% Ródio 6% / Platina 70% Ródio 30%

Termopares Nobres: São aqueles que os pares são constituídos de platina.
Embora possuam custo elevado e exijam instrumentos receptores de alta sensibilidade, devido à baixa potência termoelétrica, apresentam uma altíssima precisão, dada a homogeneidade e pureza dos fios termopares.

TIPO “B” adotada Norma ANSI PtRh6% PtRh30%

Pt70% Rh30% (+): Elemento formado de Platina 70% e Ródio 30% (+).

Pt94% Rh6% (-): Elemento formado de Platina 94% e Ródio 6% (-).

B ‑ adotada pela Norma ANSI / PtRh6% PtRh30%.

A importância da teoria e dos conceitos

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A teoria e os conceitos em Termopar Sensor Fundição Zamac

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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.

Pontos destaque do Portal Temperatura

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