Fund. Teorica. Controle do processo que envolvem variaveis de temperatura

As pernas dos fios são soldadas juntas em uma extremidade, criando uma junção. Esta junção é onde a temperatura é medida. Quando a junção sofre uma mudança na temperatura, uma voltagem é criada. A tensão pode então ser interpretada usando tabelas de referência de termopar para calcular a temperatura (ALCIATORE; HISTAND, 2014, p. Termopar – Histórico Thomas Johann Seebeck descobriu acidentalmente o Termopar em 1821 (AGUIRRE, 2015, p. Nascido em Reval na Estônia em 9 de abril de 1770, filho de um rico comerciante, ele deixou sua cidade natal aos 17 anos e estudou medicina em Berlim. Sua forte inclinação pela ciência natural, juntamente com sua independência financeira, o levou a mudar seu plano, no entanto, e ele embarcou em uma carreira de pesquisa privada, primeiro em Bayreuth e depois em Jena, onde trabalhou em óptica e na natureza da cor, mas em 1810 ele deixou Jena para Nuremberg, e foi onde Oersted passou algum tempo como convidado de Seebeck.

Em 1818 ele aceitou uma posição na Academia de Ciências de Berlim e mudou-se para aquela cidade (FERREIRA, 2016, p. Em agosto de 1821, ele anunciou para a Academia sua descoberta de que dois metais diferentes formando um círculo fechado, na ausência de umidade, apresentavam propriedades magnéticas quando submetidos a uma diferença de temperatura no ponto de contato (NETO, 2016, p. Ele havia experimentado várias combinações de metais (encontrando uma combinação de antimônio e bismuto mais eficaz), e havia averiguado os efeitos do aquecimento e resfriamento de uma das junções (FERREIRA, 2016, p. Para facilitar o uso do operador, alguns medidores de tensão são configurados diretamente através da utilização de circuitos eletrônicos. De acordo com Alciatore e Histand (2014, p. termopares obedecem a três leis principais: 1) A Lei dos Metais Intermediários: os EMFs de circuitos são algebricamente aditivos, a menos que o circuito esteja a uma temperatura uniforme.

A Lei dos Metais Homogêneos: um EMF não pode ser criado a menos que outro tipo de metal exista no circuito e exista um gradiente de temperatura. A Lei das Temperaturas Intermediárias: se dois metais homogêneos dissimilares produzem uma EMF térmica de X; ele permanecerá nesse número se um terceiro material for introduzido no circuito, se ambas as extremidades desse terceiro material estiverem na mesma temperatura. Eles podem ser encontrados em quase todos os mercados industriais: geração de energia, petróleo / gás, farmacêutica, biotecnologia, cimento, papel e celulose, etc. Os termopares também são usados ​​em eletrodomésticos comuns como fogões, fornos e torradeiras. Os termopares são normalmente selecionados por causa de seu baixo custo, limites de alta temperatura, amplas faixas de temperatura e natureza durável (AGUIRRE, 2015, p.

Devido à diferença de temperatura entre a extremidade da junção e a extremidade traseira, uma diferença de tensão pode ser medida entre os dois termos elementos na extremidade traseira: assim, o termopar é um transdutor de tensão de temperatura. De acordo com Aguirre (2015, p. Para medir a tensão na extremidade traseira, dois fios de cobre são conectados entre os revestimentos térmicos e o voltímetro: ambos os fios de Cu sofrem a mesma diferença de temperatura e, como resultado, a voltagem cai ao longo de cada um deles e se anula. na medição no voltímetro. O banho de gelo é normalmente substituído na aplicação industrial por um circuito integrado chamado compensador de junta fria : neste caso, a extremidade traseira está à temperatura ambiente e as flutuações de temperatura na extremidade traseira são toleradas; na verdade, o compensador de junção fria produz uma tensão igual à tensão do termopar entre 0 ° C e a temperatura ambiente, que pode ser adicionada à tensão do termopar na extremidade traseira para reproduzir a relação tensão versus temperatura do termopar.

Um esboço de um termopar com compensação de junção fria é relatado na Figura 3. Figura 3: Exemplo de compensação de junção fria Fonte: AGUIRRE, 2015, p. Às vezes é usado em aplicações de baixa temperatura devido à sua alta precisão e estabilidade. O Tipo R é usado em aplicações de alta temperatura. Tem uma porcentagem maior de Ródio do que o Tipo S, o que o torna mais caro. O Type R é muito semelhante ao Type S em termos de desempenho. Às vezes é usado em aplicações de baixa temperatura devido à sua alta precisão e estabilidade. Os fios são frequentemente separados por isolamento mineral (WICA, 2016, p. Termopares expostos (ou “termopares de fios desencapados”): Um termopar é exposto quando os fios do termopar são soldados juntos e inseridos diretamente no processo.

O tempo de resposta é muito rápido, mas os fios do termopar expostos são mais propensos à corrosão e degradação. A menos que seu aplicativo exija junções expostas, esse estilo não é recomendado (WICA, 2016, p. Aterrado Uncommon: Um termopar incomum não aterrado consiste em um termopar duplo que é isolado da bainha e cada um dos elementos é isolado um do outro (WICA, 2016, p. Resistência de chumbo Para melhorar os tempos de resposta, os termopares são feitos de arame fino (no caso dos tipos de platina, o custo também é considerado). Isso pode fazer com que o termopar tenha uma alta resistência, o que pode torná-lo sensível ao ruído e também pode causar erros devido à impedância de entrada do instrumento de medição.

Um termopar típico de junção exposta com fio 32AWG (0,25 mm de diâmetro) terá uma resistência de cerca de 15 ohms / metro. Se termopares com fios finos ou cabos longos forem necessários, vale a pena manter os cabos do termopar curtos e, em seguida, usar o fio de extensão do termopar (que é muito mais espesso, com resistência menor) para passar entre o termopar e o instrumento de medição. Barulho A saída de um termopar é um sinal pequeno, por isso é propenso a captação de ruído elétrico. Fundamentos de Instrumentação. ed. ISBN: 978-85-8143-183-3. Pearson: 2015. ALCIATORE, DAVID G. Disponível em: < https://repositorio. ufjf. br/jspui/handle/ufjf/4594>. Acesso em 17 de mar de 2019. BRITO, Jeniffer. cpilink. com/blog/maintenance-tips-thermocouples>. Acesso em 18 de mar de 2019.

FERREIRA, Éwerton J. Barbosa. Aperfeiçoamento da Geração de Energia a Partir de Termopares Através do Gradiente de Temperatura. f. Faculdades de Filosofia e Ciências e Letras – Fundação Educacional de Ituverava. Departamento de Engenharia Mecânica. Disponível em: < http://www. pdf/>. Acesso em 20 de mar de 2019.