1 Medição de temperatura

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Heloísa Quintanilha de Andrade
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1 Medição de temperatura 1.1 Medidores de temperatura por dilatação/expansão 1.1.1 Termômetro à dilatação de líquido Os termômetros à dilatação de líquidos baseiam -se na lei de expansão volumétrica de um líquido com a temperatura, dentro de um recipiente fechado.

1 1 Medição de temperatura 1.1 Medidores de temperatura por dilatação/expansão Termômetro à dilatação de líquido Os termômetros à dilatação de líquidos baseiam -se na lei de expansão volumétrica de um líquido com a temperatura, dentro de um recipiente fechado. Os tipos podem ser de vidro transparente ou de recipiente metálico. Variar conforme sua construção: TERMÔMETROS À DILATAÇÃO DE LÍQUIDO EM RECIPIENTE DE VIDRO TERMÔMETRO À DILATAÇÃO DE LÍQUIDO EM RECIPIENTE METÁLICO

de um recipiente fechado. Os tipos podem ser de vidro transparente ou de recipiente metálico.

2 1.1.2 Termômetros à pressão de gás O volume do conjunto é constante e preenchido com um gás a alta pressão. Com a variação da temperatura, o gás varia sua pressão, conforme aproximadamente a lei dos gases perfeitos, com o elemento de medição operando como medidor de pressão. Observa-se que as variações de pressão são linearmente dependentes da temperatura, sendo o volume constante. 1.2 Termômetros à dilatação de sólidos (termômetros bimetálicos) A faixa de trabalho dos termômetros bimetálicos vai aproximadamente de -50 a 800 ºC, sendo sua escala bastante linear. Possui precisão na ordem de ± 1%.

medidor de pressão. Observa-se que as variações de pressão são linearmente dependentes da temperatura, sendo o volume constante. 1.

3 1.3 Medição de temperatura com termopar Efeitos termoelétricos Efeito termoelétrico de Seebeck Um circuito fechado, formado por dois condutores diferentes A e B, ocorre uma circulação de corrente enquanto existir uma diferença de temperatura ΔT entre as suas junções. Efeito termoelétrico de Peltier Um par termoelétrico com ambas as junções à mesma temperatura, se, mediante uma bateria exterior, produz -se uma corrente no termopar, as temperaturas das junções variam em uma quantidade não inteiramente devida ao efeito Joule Medição de temperatura com Termopar Cromel é uma liga de Níquel e Cromo, Costantan é uma liga de Cobre e Níquel, enquanto Alumel é uma liga de Níquel e Alumínio. O termopar tipo E é o que apresenta a maior geração de mv/ C, sendo útil na detecção de pequenas variações de temperatura.

Efeito termoelétrico de Peltier Um par termoelétrico com ambas as junções à mesma temperatura, se, mediante uma bateria exterior, produz -se uma corrente no termopar, as temperaturas das junções

O termopar tipo K é o mais usado na indústria devido à sua grande faixa de trabalho e ao custo menor quando comparado com o termopar formado por ligas nobres, como o tipo R.

4 O termopar tipo K é o mais usado na indústria devido à sua grande faixa de trabalho e ao custo menor quando comparado com o termopar formado por ligas nobres, como o tipo R. Os termopares Standard podem apresentar erro de até ±1,5% enquanto os de classe Especial, em geral, apresentam erro de até ± 0,4%. Para os termopares de platina, os valores do erro são de ± 0,2% e ± 0,1%, respectivamente. 1.4 Sensores baseados na alteração da resistência elétrica Termorresistência Os metais mais usados são os fios de platina, Pt100, e o de níquel, Ni120, assim chamados por apresentarem resistência de 100 e 120 ohms, respectivamente, à temperatura de zero grau Celsius. O Pt100 opera na faixa de 200 a 850 C, enquanto o Ni120, - 50 a 270 C. Como os termopares, as termorresistência precisam de uma estrutura que lhes dê proteção física e proteção contra a corrosão, chamada de poço termométrico. As termorresistências apresentam erro na faixa de 0,1 a 0,25%.

Para os termopares de platina, os valores do erro são de ± 0,2% e ± 0,1%, respectivamente. 1.4

Vantagens: a) Possuem maior precisão dentro da faixa de utilização do que outros tipos de sensores. b) Com ligação adequada não existe limitação para distância de operação.

5 Vantagens: a) Possuem maior precisão dentro da faixa de utilização do que outros tipos de sensores. b) Com ligação adequada não existe limitação para distância de operação. c) Dispensa utilização de fiação especial para ligação. d) Se adequadamente protegido, permite utilização em qualquer ambiente. e) Têm boas características de reprodutibilidade. f) Em alguns casos substitui o termopar com grande vantagem. Desvantagens: a) São mais caras do que os sensores utilizados nessa mesma faixa. b) Deterioram-se com mais facilidade, caso haja excesso na sua temperatura máxima de utilização. c) Temperatura máxima de utilização 630 C. d) É necessário que todo o corpo do bulbo esteja com a temperatura equilibrada para indicar corretamente. e) Alto tempo de res posta.

f) Em alguns casos substitui o termopar com grande vantagem. Desvantagens: a) São mais caras do que os sensores utilizados nessa mesma faixa.

6 1.4.2 Termistores Os primeiros tipos de sensores de temperatura de resistência de semicondutores foram feitos de óxido de manganês, níquel e cobalto, moídos e misturados em proporções apropriadas e prensados numa forma desejada. Intervalos de temperatura pequenos (~0,1 ºC) Pouca massa térmica; Estabilidade pouco inferior às termorresitências; Vantagens: Desvantagens: Pode ocorrer aquecimento do sensor devido à passagem da corrente elétrica.

7 1.4.3 Medidores de temperatura por radiação - pirômetros

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