termoparell - Wikilingue - Encydia
denomina-se termoparell à união de dois materiais conductores com diferente composição metal·lúrgica. O termoparell gera uma bastante electromotriu (f.e.m.) que depende da diferença de temperatura da união quente (ou de medida) e a união fria (ou de referência), bem como da composição do termoparell.
Os termoparells são utilizados como sensors de temperatura, em sectores tão vários como agora o automoció, a indústria aerospacial, a biotecnologia ou a electrónica.
Normalmente elegem-se os termoparells por aquelas aplicações em que as temperaturas sejam superiores a 400ºC, quando se requeira um tempo de respondida rápido, quando se requeira um termòmetre muito pequeno ou delgado, ou bem quando se esperam choques ou vibracions.
Mesa de conteúdos |
Funcionamento
Quando se aquece a união quente se produz uma transferência de electrons de um metal ao outro. Se conectam-se os extremos não unidos a um circuito externo, circulará uma corrente contínua que será mais grande quanto mais o seja o gradient entre a união fria e a quente. Assim, um termoparell não mede temperaturas absolutas, senão que permite medir a diferença de temperatura relativa entre o extremo frio e o extremo quente.
O seu funcionamento está directamente relacionado com algumas leis termoelèctriques:
- Efeito Volta
- Efeito Seebeck
- Efeito Thomson
- Lei das temperaturas intermedies
- Lei dos metais intermedis
Compensação por união fria
Em general, a temperatura da união fria é detectada por um termistor de precisão em contacto com os connectors de saída do instrumento de medida. Esta segunda leitura de temperatura, juntamente com a leitura do termoparell é empregada pelo instrumento de medida para calcular a temperatura vertadera no extremo do termoparell. Por aplicações menos críticas, a compensação por união fria realiza-se mediante um sensor de temperatura semiconductor. Ao combinar o sinal deste semiconductor com o sinal do termoparell, a leitura correcta pode-se obter sem a necesitat de gravar duas temperaturas. Qualquer erro no amidament da temperatura da união fria traduz-se no erro da temperatura medida no extremo do termoparell.
Para eleger os materiais que formam o termoparell convém que o f.e.m. associada ao efeito Seebeck seja a maior possível e a provocada pelo efeito Thomson seja mínima ou nul·la.
Linealització
Além da compensação por união fria, o instrumento de medida terá de compensar o fato que o f.e.m. gerada pelo termoparell é uma função não lineal da temperatura. Esta dependência aproxima-se habitualmente por um polinomi (de 5è. a 9è ordem dependente do tipo de termoparell).
Tipo de termoparells
Os termoparells estão disponíveis como sondas em diferentes modalidades. Em função do tipo de metais e aliatges utilizados, os termoparells apresentam uns voltatges gerados e uns rangs de temperaturas de uso diferentes.
| Tipo | Material | Rang de temperaturas |
|---|---|---|
| J | Fé-CuNem | -40 °C até +750 °C |
| K | NemCr-Nem | -40 °C até +1200 °C |
| N | NiCrSe-NiSi | -40 °C até +1200 °C |
| E | NiCr-CuNi | -40 °C até +1200 °C |
| T | Cu-CuNi | -200 °C até 0 °C |
| S | Pt10%Rh-Pt | 0 °C até +1600 °C |
| R | Pt13%Rh-Pt | 0 °C até +1600 °C |
| B | Pt30%Rh-Pt6%Rh | +600 °C até +1700 °C |
| L | Fé-CuNi | +50 °C até +900 °C |
| Um | Cu-CuNi | +50 °C até +600 °C |
Geralmente trabalha-se com duas classes de precisão:
- Classe limitada
- Classe regular
