Cabos Termopares

Cabos Termopares

O que são termopares?

Termopares são sensores de temperatura simples, robustos e de baixo custo. Sendo amplamente utilizados nos mais variados processos de medição de temperatura. Um termopar é constituído de dois metais distintos unidos em uma das extremidades.

Quando há uma diferença de temperatura entre a extremidade unida e as extremidades livres. Verifica-se o surgimento de uma diferença de potencial que pode ser medida por um voltímetro. Diferentes tipos de termopares, possuem diferentes tipos de curva diferença de potencial versus temperatura.

Tipos de termopar:

Tipo K (Cromel / Alumel)

O termopar tipo K é um termopar de uso genérico. Tem um baixo custo, devido à sua popularidade, estão disponíveis variadas sondas. Cobrem temperaturas entre os -200 e os 1200°C. Tendo uma sensibilidade de aproximadamente 41µV/°C.

  • Termoelemento positivo (KP): Ni90%Cr10% (Cromel);
  • Termoelemento negativo (KN): Ni95%Mn2%Si1%Al2% (Alumel);
  • Faixa de utilização: -270°C a 1200°C;
  • f.e.m. produzida: -6,458 mV a 48,838 mV.

Tipo E (Cromel / Constantan)

Este termopar tem uma elevada sensibilidade (68 µV/°C)[5] que o torna adequado para baixas temperaturas.

  • Termoelemento positivo (EP): Ni90%Cr10% (Cromel);
  • Termoelemento negativo (EN): Cu55%Ni45% (Constantan);
  • Faixa de utilização: -270°C a 1000°C;
  • f.e.m. produzida: -9,835 mV a 76,373 mV.
tabela

Tipo J (Ferro/Constantan)

A sua gama limitada (-40 a 750°C) é a responsável pela sua menor popularidade em relação ao tipo K. Quaisquer equipamentos, controladores e indicadores de temperatura. Podem ser configurados para termopares do TIPO J, ainda muito utilizado na indústria, por ser barato e muito confiável. A utilização do tipo J acima dos 760°C leva a uma transformação magnética abrupta que lhe estraga a calibração.

  • Termoelemento positivo (JP): Fe99,5%;
  • Termoelemento negativo (JN): Cu55%Ni45% (Constantan);
  • Faixa de utilização: -210°C a 760°C;
  • f.e.m. produzida: -8,096 mV a 42,919 mV.

Tipo N (Nicrosil / Nisil)

A sua elevada estabilidade e resistência à oxidação a altas temperaturas tornam o tipo N adequado para medições a temperaturas elevadas. Sem recorrer aos termopares que incorporam platina na sua constituição (tipos B, R e S). Foi desenhado para ser uma “evolução” do tipo K.

Tipo B (Platina / Ródio-Platina)

Os termopares tipo B, R e S apresentam características semelhantes. São dos termopares mais estáveis, contudo, devido à sua reduzida sensibilidade (da ordem dos 10 µV/°C), utilizam-se apenas para medir temperaturas acima dos 300°C. Note-se que devido à reduzida sensibilidade destes termopares, a sua resolução de medida é também reduzida.

Adequado para medição de temperaturas até aos 1800°C.

Contra aquilo que é habitual nos outros termopares, este origina a mesma tensão na saída a 0 e a 42°C, o que impede a sua utilização abaixo dos 50°C. Em compensação, utiliza cabos de extensão de cobre comum desde que a sua conexão com o termopar esteja neste intervalo (0°C a 50°C). Os demais termopares necessitam de cabos de ligação com o mesmo material do termopar, sob o risco de formarem com o cobre um "outro termopar", se a conexão estiver a temperatura diferente do instrumento de processamento do sinal (p.ex. transmissor).

  • Termoelemento positivo (BP): Pt70,4%Rh29,6% (Ródio-Platina);
  • Termoelemento negativo (BN): Pt93,9%Rh6,1% (Ródio-Platina);
  • Faixa de utilização: 50°C a 1820°C;
  • f.e.m. produzida: 0,000 mV a 13,820 mV.

Tipo R (Platina / Ródio-Platina)

Adequado para medição de temperaturas até aos 1600°C. Reduzida sensibilidade (10 µV/°C) e custo elevado.

  • Termoelemento positivo (RP): Pt87%Rh13% (Ródio-Platina)
  • Termoelemento negativo (RN): Pt100%
  • Faixa de utilização: -50°C a 1768°C
  • f.e.m. produzida: -0,226 mV a 21,101 mV

Tipo S (Platina / Ródio-Platina)

Adequado para medição de temperaturas até aos 1600°C. Reduzida sensibilidade (10 µV/°C), elevada estabilidade e custo elevado.

  • Termoelemento positivo (SP): Pt90%Rh10% (Ródio-Platina)
  • Termoelemento negativo (SN): Pt100%
  • Faixa de utilização: -50°C a 1768°C
  • f.e.m. produzida: -0,236 mV a 18,693 mV

Tipo T (Cobre / Constantan)

É dos termopares mais indicados para medições na gama dos -270°C a 400°C.

  • Termoelemento positivo (TP): Cu100%
  • Termoelemento negativo (TN): Cu55%Ni45% (Constantan)
  • Faixa de utilização: -270°C a 370°C
  • f.e.m. produzida: -6,258 mV a 20,872 mV

Tipos de montagem:

Convencional

São montados de forma simples, através de Isoladores e Blocos de Ligação Cerâmicos. Os termopares desta série requerem uma proteção adicional, são normalmente elementos de reposição utilizados nas montagens com tubo de proteção e cabeçote. Possuem boa durabilidade pela construção mais robusta, porém baixo tempo de resposta e diâmetro mínimo normalmente limitado em 15mm.

Isolação mineral

Conhecido também como TIM (Termopar de Isolação Mineral), suas características o tornam ideal para uma grande variedade de aplicações no processo industrial de medição de temperatura. É constituído de uma bainha de proteção metálica em que os condutores são altamente compactados com óxido de magnésio, proporcionando uma ótima isolação elétrica, ficando os condutores completamente isolados das condições ambientais.

A bainha pode ser fabricada a partir de uma grande variedade de materiais (ex. aço inox 304, 316, 310, Inconel) e diâmetros (ex. Ø1,0/Ø1,5/Ø3,0/Ø4,5/Ø6,0).

Os termopares de isolação mineral devido às suas propriedades proporcionam grande estabilidade, longevidade, facilidade de instalação (podem ser dobrados, torcidos ou achatados), resistência mecânica, tempo de resposta rápida, diâmetros reduzidos e podem ser fabricados em grandes comprimentos. Os fios dos termopares com bitolas menores proporcionam tempo de resposta mais rápido e menor vida útil. E bitolas maiores proporcionam maior vida útil, porém, tempo de resposta maior.

Flexíveis

Ideais para a utilização na indústria de transformação de plástico ou em aplicações onde são necessários: facilidade de instalação, fácil remoção e rápido tempo de resposta.

São sensores de baixo custo e podem ser fornecidos com conexões tipo baioneta de fácil e rápida instalação e com a opção rosqueada sobre a mola, permite ajuste no comprimento de inserção

Principais aplicações em máquinas de injetoras de plástico, extrusoras, Shell molding, máquinas de embalagens, etc.


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