Existem perguntas frequentes sobre os benefícios e preocupações do uso de termopares aterrados versus isolados.
Os termopares são normalmente usados para altas temperaturas (em comparação com as termorresistências), em aplicações de alta vibração e quando uma resposta rápida é necessária. O uso de um termopar aterrado tem alguns benefícios, mas também traz alguns riscos.
O que significa “aterrado” ou ” isolado” quando se trata de termopares?
Os termopares são feitos de dois condutores de metais diferentes unidos na extremidade, chamada de junção ou junta. Esse é o local, onde a medição da temperatura desejada é realizada. Os termopares são compostos de várias partes: bainha metálica, fios termopares e a junção. Um termopar é aterrado, quando a junção está em contato com a bainha do sensor. Já em um termopar isolado, a junção não tem contato na bainha.
Quais são as principais diferenças entre um termopar aterrado e um isolado?
Termopar aterrado: Este tipo de dispositivo de medição de temperatura, tem a vantagem de uma transferência térmica mais eficiente. Com a junção em contato com bainha metálica, o termopar aterrado responderá mais rápido às mudanças de temperatura porque o contato metal-metal cria uma via térmica mais curta em comparação com um termopar isolado. No entanto, esse contato pode criar um efeito colateral indesejável. Ao unir a junção à bainha, uma conexão elétrica também é feita entre os fios e a bainha. Isso pode levar a um “loop de terra” se o sensor estiver conectado a um aterramento no ponto de medição e se os fios estiverem conectados a um sistema de controle, que está utilizando outro aterramento. Os dois aterramentos podem não estar no mesmo potencial de tensão, criando assim um circuito indesejado que pode danificar o equipamento.
Termopar não aterrado: Um termopar isolado não está em contato com a bainha metálica e normalmente está isolado eletricamente, através de materiais como pó de óxido de magnésio, ao redor da junção na ponta do sensor. Este material retarda a transferência térmica do processo que está sendo medido pela junta do termopar. Como os condutores estão eletricamente isolados da bainha metálica e do cabeçote, o uso de um termopar isolado reduz o risco de loop de terra.
Como saberei se tenho um loop de terra?
Os efeitos de um loop de terra podem variar. O instrumento de medição pode tornar-se mais suscetível ás interferências de campo e fornecer leituras instáveis. Em alguns casos, o dispositivo de medição e controle podem ficar eletricamente danificado e parar de funcionar. Em casos extremos, pode até se queimar.
Como faço para evitar um loop de terra?
Uma boa regra é aterrar apenas um ponto em um loop de instrumentos. Você tem duas opções: Aterrar o sensor/transmissor (cabeçote) ou o sistema de medição e controle, mas não ambos. Selecionar transmissores que têm isolamento interno entre a entrada, saída e terra geralmente fornece isolamento suficiente para eliminar um loop de terra. Isoladores galvânicos também estão disponíveis e podem ser colocados no circuito de medição para evitar que isso aconteça. Embora muitos transmissores de temperatura mais modernos e sofisticados tenham a isolação galvânica, usar um termopar isolado é a maneira à prova de falhas, de eliminar o loop de terra.
Nota
Entre em contato com o especialista em temperatura da WIKA para obter mais informações.