Instrumentos De Medição

Instrumentos de medição de temperatura

Métodos de Medição

A temperatura não pode ser determinada diretamente, mas deve ser deduzida a partir de seus efeitos elétricos ou físicos produzidos sobre uma substância, cujas características são conhecidas. Os medidores de temperatura são construídos baseados nesses efeitos. Podemos dividir os medidores de temperatura em dois grandes grupos, conforme as tabelas abaixo:

1º grupo (contato direto)

Termômetro a dilatação:

•de líquidos

•de sólido

Termômetro a pressão de líquido:

•de gás

•de vapor

Termômetro a par termoelétrico

Termômetro à resistência elétrica

2º grupo (contato indireto)

Pirômetro óptico

Pirômetro fotoelétrico

Pirômetro de radiação

Termovisores

O primeiro grupo abrange os medidores nos quais o elemento sensível está em contato direto com o material cuja temperatura se deseja medir. Já no segundo grupo estão os medidores nos quais o elemento sensível não está em contato direto com o material cuja temperatura se deseja medir.

A aplicação dos diversos tipos apresentados depende em cada caso de fatores técnicos e econômicos. Através de a tabela a seguir, podemos fazer algumas comparações no aspecto técnico entre o tipo indireto e direto.

Direto Indireto

Condição necessária para medir com precisão •Estar em contato com o objeto a ser medido. •Praticamente não mudar a temperatura do objeto devido ao contato do detector. •A radiação do objeto medido tem que chegar até o detector.

Característica • É difícil medir a temperatura de um objeto pequeno, porque este tem tendência de mudança de temperatura quando em contato com um objeto cuja temperatura é diferente.

•É difícil medir o objeto que está em movimento •Não muda a temperatura do objeto porque o detector não está em contato direto com o mesmo.

•Pode medir o objeto que está em movimento.

• Geralmente mede a temperatura da superfície. •Depende da emissividade

Faixa de Temperatura É indicado para medir temperaturas menores que

1600ºC. É adequado para medir temperaturas elevadas (> -50 ºC).

Precisão Geralmente, ± 1% da faixa Geralmente 3 a 10ºC

Tempo de Resposta Geralmente grande (> 5min) Geralmente pequeno (0,3 ~ 3 s)

TERMÔMETRO DE DILATAÇÃO DE LÍQUIDO

•Princípio de Funcionamento

Os termômetros de dilatação de líquido baseiam-se na lei de expansão volumétrica de um líquido com a temperatura dentro de um recipiente fechado. A equação que rege esta relação é:

Vt = Vo [1 + β1 (∆ t) + β2 (∆ t)2

+ β3 (∆ t)3]

Onde:

t = temperatura do líquido em ºC

to = temperatura de referência do líquido em ºC (normalmente 0ºC)

Vo = volume do líquido à temperatura de referência

Vt = volume do líquido à temperatura t em ºC

β1, β2, e β3 = coeficiente de expansão do líquido

∆t = t - to

Teoricamente, devido aos termos de segunda e terceira ordem, esta relação não é linear. Porém, estes termos são desprezíveis e na prática consideramos esta relação como linear e utilizamos a equação a seguir.

Vt = Vo (1 + β ∆ t)

• Termômetro de vidro

Este termômetro consta de um bulbo de vidro ligado