Os termopares estão entre os instrumentos de medição de temperatura mais populares em aplicações industriais, devido à sua versatilidade e facilidade de uso. No entanto, erros de medição podem ocorrer. Este artigo discute as seis causas comuns de erros em termopares.
Os termopares são instrumentos de medição de temperatura robustos e exatos o suficiente para muitas aplicações industriais e científicas. Relativamente barato em comparação com outras tecnologias de medição, os termopares são valorizados por sua capacidade de medir uma ampla faixa de temperatura: de -200° a +1250°C (-328° a +2282°F).
Os termopares são utilizados para medir temperaturas diferenciais, não temperaturas absolutas. Com dois condutores, cada um feito de um metal diferente, unidos na ponta. Esta é a junção de medição. Na outra extremidade, os condutores estão conectados a um ponto de uma temperatura conhecida, chamada junção de referência. Um termopar funciona tomando a diferença de tensão entre as duas junções, explicada pelo efeito “Seedbeck”. A tensão medida é convertida em uma unidade de temperatura, com a leitura de temperatura exibida em um dispositivo ou transmitida para um local remoto.
Embora os termopares sejam confiáveis, erros de medição de temperatura podem ocorrer por várias razões. A seguir, veja seis causas comuns de erros de medição de termopares, seguidas pelas formas de correção de cada erro:
- Selecionando o tipo errado de termopar no transmissor
Você pode encontrar problemas se escolher o tipo errado de termopar ao inserir as configurações no transmissor durante a instalação. Este é um erro comum, pois existem inúmeros tipos de termopares – tipos K, J, N, E, T, R, S e B – cada um com um faixa, exatidão e saída diferentes.Solução: Quase todos os termopares são codificados, cada tipo tem uma cor, então você geralmente só precisa confirmar a cor do cabo de ligação do termopar e combinar as configurações do transmissor.
- Problemas relacionados ao cabo de ligação do termopar
Se você acidentalmente reverter a polaridade dos cabos de ligação do termopar, a temperatura medida será incorreta pela diferença de temperatura das duas extremidades dos cabos. O problema é compreensível porque o vermelho é a cor usual para cargas positivas em equipamentos eletroeletrônicos, enquanto, na instrumentação, o condutor com a capa na cor vermelha em cabos de termopares tem o sinal negativo. Esta color é padrão da norma ASTM (Americana) para termopares, mas não é o que a maioria os técnicos que não tem conhecimento da instrumentação estão habituados.Solução: Verifique duas vezes a ligação e, se necessário, troque os cabos de ligação do termopar.
- Variações inerentes aos processos de fabricação e materiais
Não há dois lotes fabricados exatamente iguais. Pois os porcentuais das matérias-primas variam um pouco durante cada processo de fabricação, assim, algum erro na exatidão do termopar é inevitável dada está influência. Os termopares comuns chegam a aproximadamente 1% de erro em relação a temperatura real na junção de medição, o que é o suficiente para a maioria das aplicações industriais.Solução: Escolha os termopares na classe de exatidão Especial (Norma ASTM, Americana) ou classe 1 (Norma Internacional, IEC), o que pode melhorar a exatidão duplamente. Estes termopares são fabricados com as mais altas tolerâncias para garantir o menor número possível de impurezas e a maior consistência na relação de ligas utilizadas.
- Variações de temperatura ao redor da conexão de junção de referência
Como um termopar mede a diferença de temperatura entre as junções, quaisquer flutuações de temperatura ao redor da junção de referência (junção fria), que tem a temperatura conhecida, resultam em uma leitura de temperatura errônea.Solução: Certifique-se de que nenhuma fonte de resfriamento ou aquecimento estejam localizados perto da junção de referência. O simples isolamento também pode proteger as junções de temperaturas extremas.
- Termopar aterrado em mais de um ponto
Um termopar deve ser aterrado em apenas um ponto de aterramento. Pois se o mesmo estiver aterrado em mais de um aterramento, um “loop de terra” pode ser criado com corrente fluindo através do termopar de um aterramento para o outro. Isso provavelmente gerará campos eletromagnéticos, o que pode levar a problemas relacionados à interferência por radiofrequência que podem impactar a exatidão da medição.Solução: Aterrar apenas o sensor ou sistema de controle, mas não ambos. Selecionar transmissores que têm isolamento interno entre a entrada, saída e o terra geralmente fornece isolamento suficiente para eliminar um loop de terra. Os isoladores galvânicos também estão disponíveis e podem ser colocados na malha de medição para evitar que isso aconteça.
- Tempo de uso do termopar
Embora os termopares sejam instrumentos de medição de temperatura bastante confiáveis, eles podem oscilar com o tempo. Elevadas temperatura de trabalho, medições cíclicas e a exposição a rápidas variações na temperatura, afetam a metalurgia dos condutores do termopar, resultando em desvios na medição, está, geralmente para baixo. Infelizmente, esses desvios não podem ser previstos, porém, erros entre 5~10 °C são comuns encontrados neste caso.Solução: A única solução é substituir periodicamente o termopar com base na experiência do usuário com o processo.
Nota
Entre em contato com o especialista em temperatura da WIKA para obter mais informações.
Estou com um problema no WIKA-TIF50F e no TR10.
Ao liga-lo, a gente não aparece a unidade de medida (graus) no aparelho.
Testamos através da resistência e ela alterna conforme a temperatura, porém não lê a unidade no leitor nem converte para mA.
Bom dia Ygor,
Para problemas com produtos, favor entrar em contato com vendas@wika.com.br.