Relatório-Prática-Medição-de-Temperatura

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-Rio-Grandense

Campus Pelotas - Curso Superior em Engenharia Elétrica

Disciplina de Instrumentação Industrial

Professor Eduardo Costa da Motta

        

Relatório Aula Prática Medição de Temperatura

Maiquel Lima Pereira

Felipe Mazuco

Ricardo Saalfeld Wetzel

José Evaristo Rossoni

Pelotas, 27 de Setembro de 2017

        Introdução

        Optar por um sensor de temperatura para uma determinada aplicação explora a consideração de diversos fatores, onde uma falha nessa etapa poderá levar a resultados inesperados e até mesmo desastrosos em um determinado projeto. As características de resposta de alguns sensores a variação de temperatura será o que iremos avaliar nesta prática. A medição de temperatura em um primeiro momento parece uma atividade simples, em função de essa ser uma grandeza escalar, porém devemos ter atenção aos diversos fatores que podem alterar a precisão da medida. Fatores esses como a massa térmica, tempo necessário à medida, ruídos, além do uso correto dos algoritmos que vão ser usados no seu processamento. Desta forma o projetista deve tomar muitos cuidados com a escolha do sensor apropriado, conforme aplicação. Uma escolha correta lhe garantirá a medida precisa, na faixa de temperaturas desejadas e no ambiente em que o sistema deve operar.

        Objetivo

Esse laboratório tem como objetivo verificar o funcionamento dos sensores de temperatura NTC, PTl00 e termopares, bem como realizar o levantamento da curva de calibração de destes medidores de temperatura e após isso encontrar a função matemática que represente o comportamento do mesmo. Tal função é denominada Função de Transferência Experimental.  Assim, pode-se através desta função analisar os dados obtidos experimentalmente e comparar com os conhecimentos estudados em aulas teóricas.

        Condições, Materiais e Instrumentos Utilizados         

             Todos os experimentos foram realizados com as seguintes condições de sala:

• Temperatura: 21,9°C;
• Umidade relativa do ar: 66%;
• Pressão: 1009,0 kPa.

        Os materiais e instrumentos utilizados foram:

• ThermoRecorder TR-73U(para medir temperatura, pressão e umidade relativa);
• 6 Multímetros: Icel – MD6110;
• l recipiente com gelo;
• l aquecedor de água;
• l copo Becker;
• l termômetro de referência com escala de 0 a l00°C;
• l sensor NTC;
• l sensor PT100;
• 4 termopares distintos (A, B, C e D);
• l agitador magnético.

        Metodologia

A temperatura da água deve ser variada entre, aproximadamente, 0° C e 100°C. Para isso, o copo Becker pode ser preenchido com água quente e reduzida a temperatura com o passar do tempo e a aplicação de gelo ou vice-versa.

Durante todo o experimento o termômetro de referência e demais sensores devem ser mantidos imersos na água, medindo a temperatura de uma mesma posição. A homogeneização da água é alcançada com o uso do agitador.

Dentro da faixa de medição estabelecida devem ser escolhidos l0 a 15 pontos.

Com o termômetro de referência, anote o valor de cada um desses pontos fazendo, também a medição de resistência do PT100 e NTC e de tensão dos termopares (escala de mV).

Obtido os valores, faça os gráficos ohm x T(°C) para o NTC e V(mV) x T(°C) para os termopares.

        Relatório

        Compare os resultados dos sensores e conclua sobre os mesmos. Para tanto, utilize os valores obtidos para gerar a função de transferência experimental de cada um dos sensores sob estudo,

        Determine o coeficiente beta do NTC e sugira uma linearização usando um resistor em paralelo e outra que utilize um resistor em série e outro em paralelo, calculando os respectivos resistores.

        Determine o coeficiente alfa do PTl00.

        Identifique cada um dos termopares utilizados. Para tanto, consulte as tabelas comerciais disponíveis adotando algum critério que lhe pareça mais adequado. Após a identificação, calcule a sensibilidade de cada termopar e volte a comparar com as tabelas. Não se esqueça de levar em consideração a temperatura ambiente.

        Forneça a sensibilidade de cada um dos termopares e justifique a escolha do termopar que considere mais indicada ao tipo de experimento.

        O relatório da aula prática deverá ser entregue impresso ou por meio eletrônico até às 23h do dia 27/9/17.

        Tabela de todas as medições

Temperatura de Medição (°C)	Sensores
A	B	C	D	NTC	PT100
85	2,72	2,68			1,48	137
80	2,5	2,36			1,6	131
75	2,44	2,29			1,78	129,6
70	2,12	2,01			2,1	127,4
65	1,87	1,78			2,48	125,6
60	1,64	1,57			2,87	123,9
55	1,41	1,35			3,41	121,6
50	1,19	1,15			4	119,8
45	0,98	0,93			4,76	117,8
40	0,75	0,73			5,69	115,8
35	0,53	0,52			6,85	113,8
30	0,33	0,31			8,19	111
25	0,12	0,11			9,91	110,1
20	0,09	0,09			11,87	108,3
15	-0,29	-0,29			10,68	105,9
10	-0,52	-0,5			9,59	103,7
7	-0,64	-0,63			9,97	102,7
5	-0,75	-0,73			9,98	101,5
4	-0,77	-0,76			9,81	100,8
3	-0,8	-0,79			20,63	100,3