Medidores De Temperatura

INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO MEDIDORES DE TEMPERATURA

Componentes: • • • •

FAGNER SANTIAGO HELVECIO CRUZ JOSIMAR MACHADO DANILO MATEUS

Objetivo: Apresentar os principais medidores de temperaturas, vantagens e desvantagens de cada tipo, detalhando os termômetros e termopares

Conceito Temperatura: Grandeza física relacionada com o grau de vibração dos átomos e/ou moléculas que constituem o corpo.

INTRODUÇÃO Os medidores de temperatura podem ser divididos em dois grandes grupos: o termômetros de efeito mecânico e o termômetros de efeito elétrico. O primeiro grupo tem como princípio de medição a dilatação dos materiais e o segundo tem como base as propriedades termelétricas e resistivas dos materiais. Existem ainda um terceiro grupo de medidores por radiação (ondas eletromagnéticas).

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO DE LIQUIDO EM VIDRO

• A medição de temperatura é feita através da leitura da posição do liquido na escala graduada. • Utiliza-se geralmente álcool ou mercúrio • É adaptável a uma grande variedade de aplicações, variando-se o material de construção e/ou sua configuração.

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO DE LIQUIDO EM VIDRO

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO DE LIQUIDO EM VIDRO

É adaptável a uma grande variedade de aplicações, variando-se o material de construção e/ou sua configuração, ou seja

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO DE PRESSÃO

• Estes termômetros utilizam o princípio de expansão dos líquidos em espaço confinado para produzir pressão a ser utilizada para operar um tubo de Bourdon, fole ou diafragma mostrando a temperatura de atuação.

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO DE PRESSÃO

Tipos: • Classe 1 - Sistemas cheios com líquidos (excluindo mercúrio) • Classe 2 - Sistemas com vapor • Classe 3 - Sistemas cheios de gás • Classe 4 - Sistemas cheios com mercúrio

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO DE PRESSÃO

Desvantagens: Em todos os sistemas são possíveis fontes de erros: • Submersão incorreta • Mudanças na pressão barométrica • Mudanças na temperatura ambiental

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO BIMETALICO

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Este tipo de termômetro está baseado na dilatação de metais; como diferentes metais possuem diferentes coeficientes de dilatação, se esses metais estiverem dispostos em lâminas conjuntas, a dilatação diferenciada irá curvar esse conjunto de lâminas.

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO BIMETALICO

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO BIMETALICO

Aplicações: • Medidas de temperatura. • Elemento sensor de controle de temperatura, principalmente do tipo liga-desliga. • Sistema de chaveamento para desligar o sistema em casos de sobrecarga em aparelhos elétricos

TERMÔMETRO DE EFEITO MECÂNICO TERMÔMETRO BIMETALICO

Intervalo de temperatura de trabalho: O intervalo de temperatura de trabalho é de -100oC a 1000oF Grau de precisão de medida Imprecisões da ordem de 0,5 a 1% do intervalo de escala devem ser esperados em termômetros bimetálicos de alta qualidade.

TERMÔMETRO DE EFEITO ELÉTRICO TERMOPARES

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Um termopar é um sensor que compreende dois pedaços de fios dissimilares, unidos em uma das extremidades. Essa união constitui um circuito termoelétrico, ou seja, a capacidade de variar energia elétrica através da variação da temperatura. Devido às muitas particularidades desse sensor ele será tratado em item especifico deste trabalho.

TERMÔMETRO DE EFEITO ELÉTRICO TERMOPARES

TERMÔMETRO DE EFEITO ELÉTRICO TERMOPARES

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Dentre os sensores por efeito elétrico o termopar é o mais utilizado em tomadas de impulso para medição de temperatura. Sua aplicação em larga escala se da em virtude da sua praticidade, capacidade de operar em altas temperaturas e por fornecer respostas rápidas. O funcionamento do Termopar está baseado nas leis da termeletricidade.

TERMÔMETRO DE EFEITO ELÉTRICO TERMÔMETROS DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Normalmente, o bulbo de resistência é montado em uma bainha de aço inox, totalmente preenchida com óxido de magnésio, de tal maneira que haja uma ótima condução térmica e proteção do bulbo com relação a choques mecânicos.  A leitura da resistência é feita diretamente num ohmímetro, de preferência digital. 

TERMÔMETRO DE EFEITO ELÉTRICO

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO

 Radiação é emissão de energia pela matéria e seu transporte não exige a presença de qualquer meio material. Com relação à natureza deste transporte, já vimos que a Mecânica Quântica prevê que a radiação dual, isto é, pode ser tratada como onda, propagação de ondas eletromagnéticas e, ao mesmo tempo, propagação de matéria, as partículas denominadas de fótons.

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO

• Todos os corpos na natureza são formados por moléculas, formadas por átomos. • Todas as partículas são em essência cargas elétricas. • Acima de 0ºC essas partículas estão em movimento e assim geram uma radiação eletromagnética. • A radiação pode ser caracterizada pela intensidade ou comprimento de onda. • A temperatura pode ser detectada em função dessas variáveis.

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO Termômetros infravermelhos

• Basicamente consiste em um sistema óptico e um detector. O sistema óptico foca a energia irradiada pelo corpo sobre o detector. • Medem uma faixa típica de comprimentos de onda entre 0,7 e 20 μm.

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO

 O pirômetro óptico ou termômetro de brilho de radiação monocromática, como é também chamado, baseia-se no princípio de que, para um dado comprimento de onda λ, a intensidade da radiação (“brilho”) varia com a temperatura conforme vimos. Assim, a imagem do objeto alvo é superposta sobre aquela do filamento de tungstênio aquecido. Esta lâmpada de tungstênio, que é muito estável, é calibrada previamente de modo que, conhecendo-se a corrente através dela, a temperatura do filamento pode ser determinada facilmente.

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO

Calibração é feita comparando-se visualmente o brilho da radiação de um corpo negro de temperatura conhecida com o bulbo do filamento. Um filtro vermelho, que deixa passar somente comprimentos de onda em uma faixa muito estreita em torno de 0,65µm, é colocado entre o olho do observador e as imagens do filamento e do objeto alvo. A função deste filtro de absorção é reduzir a intensidade da radiação incidente de modo que a lâmpada possa ser operada a baixas potências. O filtro monocromático auxilia ainda o operador a comparar os brilhos do filamento e do objeto já que elimina os efeitos de cor. O observador ajusta então a corrente na lâmpada até que imagem do filamento desapareça sobre a imagem do objeto alvo, condição em que a temperatura do filamento é comparada à do objeto.

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO Tipos de termômetros de radiação

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De Banda Larga: Resposta em 0,3 e 20 μm. Simples e baratos. Faixas de 0 a 1000ºC. Precisão típica de 0,5 a 1% do fundo de escala. De Banda estreita: Classificados como termômetros de cor múnica. Faixas seletivas da ordem de 8 a 14 μm. Faixas de temperatura variam com o fabricante. Faixas típicas: 0 a 1000, 600 a 3000 e 500 a 2000ºC Faixa de precisãovariaentre0,25 e 2% do fundo de escala.

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO

TERMÔMETROS DE RADIAÇÃO

Conclusão:

Após a realização deste trabalho concluímos que os tipos de medidores de temperatura são fabricados para atender as diversas necessidades da industria, devemos utilizar o medidor de temperatura de acordo com o que se deseja medir e a precisão necessária para essa medida.

Obrigado: A mente que se abre a uma nova ideia jamais voltará ao seu estado original.