MEDIDORES DE TEMPERATURA

1. INTRODUÇÃO

        Através deste relatório serão demonstrados quais são os vários tipos de medidores de temperatura usados na área da engenharia, que necessita de medidores com características diferentes para aplicações diferentes. Serão apresentadas para cada tipo seu principio de funcionamento, características do aparelho como faixa de operação e custo médio, locais adequados para cada sua aplicação, bem como outras informações.

        Estes instrumentos denominados termômetros são importantes na área da termodinâmica devido à necessidade de verificar e controlar a temperatura em diversos projetos de engenharia como motores e turbinas, ou processos industriais como fornos e caldeiras, na fabricação e tratamento de metais, e na fabricação de produtos em que a temperatura ideal é fundamental para se chegar ao produto final. Cada situação requer um tipo diferente de instrumento, que se adeque melhor as necessidades de medição, como a precisão, a faixa de temperatura a ser medida, se a temperatura deve ser controlada a distancia, entre outros fatores.

        A diferença nestes aparelhos se dá na forma como a temperatura é obtida, seja através da dilatação de um material, por resistência elétrica, efeito termoelétrico, radiação ou de um pigmento que varia de cor de acordo com a temperatura. É importante frisar a importância que seja utilizado um instrumento adequado para cada situação. Por exemplo, termômetros bimetálicos, que se baseiam no principio da dilatação, através de uma lamina ou espiral, feita de uma liga formada por dois metais com coeficientes de dilatações diferentes e enrolada em um eixo ligado ao ponteiro, que ficam dentro de um tubo, caso sejam usados em baixas temperaturas, devem ter sua caixa selada hermeticamente para evitar que haja penetração de humidade e formação de gelo, assim danificando o equipamento.

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2. MEDIDORES DE TEMPERATURA

2.1. Medidores Mecânicos

2.1.1. Por variação de volume de um liquido

        Termômetros por variação de volume baseiam se na relação entre a variação do volume de um liquido, de acordo com a temperatura. São chamados de termômetros de expansão volumétrica, e normalmente são feitos de vidro onde o nível em que se encontra tal liquido indica a temperatura em uma escala, embora existam termômetros por variação de volume de um liquido feitos de outros materiais e esta dilação deforma um sensor flexível. Os líquidos mais usados nesta aplicação são o mercúrio, álcool etílico e pentano.

[pic 1]

Termômetro Químico Ref. 5005

Escala: Interna de - 10°C a + 210°C, com divisão de 1°C

Limite de erro: até 210°C: ±1

Enchimento: Hg

Preço: R$44,00

2.1.2. Por variação de pressão

Tendo como principio fundamental de funcionamento a Lei de Dalton, estes termômetros utilizam a pressão de um gás confinado para que possam ser efetuadas as medidas de temperatura. Como o gás é confinado, o volume é constante, então um aumento na temperatura causa um aumento na pressão. São indicados para uso em casos em que se pode fazer a imersão do bulbo em um liquido. Não foi encontrado modelo com preço disponível, então será exemplificado pelo do catalogo do fabricante.

Termômetro de expansão a gás - Hartins[pic 2]

Indicador de temperatura com tubo capilar para leitura à distância funcionando por expansão à gás de nitrogênio.

Aplicados em processos químicos, petroquímicos, alimentícios, papel e celulose e industrias em geral.

Faixa de Medição: -30ºC até 650ºC

2.1.3. Por expansão de um sólido

        O termômetro por expansão de um sólido, também conhecido por termômetro bimetalico, é aquele em que a expansão ocorre em uma lamina ou espiral feita de uma liga composta por dois metais com coeficientes de dilatação diferentes.

[pic 3]

Termômetro Bimetálico TM4-38

Faixa de Medição: 0ºC até 150ºC

Conexão: Rosca 1/2 BSPT vertical.

Conexão e bulbo de latão; caixa e anel de aço; visor de vidro.

Bulbo Ø 6,35 longo 150 mm

Preço: R$69,00

2.2. Medidores Elétricos

2.2.1. Por variação de resistividade elétrica

        Este tipo de termômetro, também conhecido por termoresistência, é um instrumento que faz o uso da variação da resistividade elétrica de um metal de modo a obter sua temperatura. Normalmente os metais utilizados são níquel ou platina, e sua identificação se da pelo material seguido pela resistividade que este apresenta a 0ºC, por exemplo, Ni-500, é fabricado em níquel e possui resistência de 500 Ω a 0ºC.

 [pic 4]

Sensor de Temperatura PT100

- Faixa de Medição: -200ºC a 420ºC

- Resistência a 0 grau Celsius: 100±0,12 Ω

- R (100 °C) / R (0 °C) = 1.3851

- 0,38 ohm/ºC

- Corrente de Autoaquecimento: 5mA

- Preço: R$15,90

2.2.2. Por efeito termoelétrico

        O Termopar, como é chamado o termômetro por efeito termoelétrico, é um equipamento que é constituído por dois fios metálicos conectados em suas extremidades a fim de formar um circuito. Assim a diferença de temperatura entre as duas juntas gera uma força eletromotriz. Usando um potenciômetro mede-se esta força que possui um valor associado em temperatura de acordo com os materiais do qual ele é feito.

[pic 5]

Sensor Termopar Cabo Blindado Tipo Sonda

Sensor Tipo K

Sonda com cabo de 3 metros

Ponta de 3/8 x 100 mm, com porca e contra porca.

Faixa de Medição: -100ºC a 1250ºC.

Preço: R$39,99

2.3. Medidores por Efeito Radioativo

2.3.1. Pirômetro Ótico

        Utilizado para medição de temperaturas onde o acesso é impossível, ou para valores muito elevados. Seu funcionamento se baseia numa fonte luminosa ajustável e interna, que é utilizada como base de comparação para a luminosidade emitida pelo corpo. Não foi encontrado nenhum deste a venda para que se pudesse obter um valor de referencia.