Por Tina / 2019年7月9日
O fio ou cabo de termopar é utilizado num termopar que detecta a temperatura utilizando o ponto de compensação da junção fria. O fio do termopar é utilizado para controlar a instrumentação e para construir o ponto de deteção num termopar e é feito de dois metais diferentes.
Cabo termopar sobremoldado
Existem muitos factores que afectam o comprimento utilizável de um termopar. Os dois principais factores que afectam o comprimento útil do fio do termopar são a resistência total do circuito e o ruído elétrico.
Os fios do termopar são feitos de diferentes materiais condutores. Por este motivo, a resistência total do circuito varia consoante o tipo, o diâmetro e o comprimento do fio. No entanto, o principal objetivo para um comprimento utilizável de fio de termopar é manter a resistência do circuito abaixo dos 100 ohms.
Por outro lado, quanto mais comprido for o fio, maiores são as possibilidades de ser influenciado por ruído elétrico/radiado. Este longo comprimento do fio afectará então o desempenho do fio. Como tal, recomenda-se que o comprimento utilizável do fio do termopar não corra ou exceda um mínimo de 10 pés.
No caso de o fio ser estendido, recomenda-se a utilização de uma proteção para reduzir a interferência de ruído para um nível aceitável. Para este efeito, pode ser utilizado um fio blindado metálico ou torcido. Ao mesmo tempo, evite passar os fios perto de áreas sensíveis, como motores e cabos de alimentação.
Em suma, o objetivo recomendado para um comprimento de fio utilizável é manter o fio reduzido a menos de 100 pés com fio 20 AWG ou mais grosso numa área livre de interferências electromagnéticas. Agora, com os comprimentos recomendados definidos, vamos abordar os tipos de fios de termopar disponíveis e as suas diferenças.
Existem muitos tipos diferentes de termopares disponíveis para se adequarem a diferentes aplicações de medição, tais como industriais, científicas, temperatura de alimentos, investigação médica, etc. São, de facto, os diferentes tipos de fios de termopar que permitem que os termopares se adaptem a diferentes aplicações.
Para compreender melhor esta questão, os tipos de fios do termopar estão listados abaixo com o elétrodo positivo em primeiro lugar, seguido do elétrodo negativo.
Fabricados em Chromel (liga de níquel-crómio) / Alumel (liga de níquel-alumínio), os fios de termopar do tipo K são os mais utilizados para fins gerais. Tem uma gama de temperaturas de -200 °C a +1200 °C e uma sensibilidade de 41 μV/°C. É também comparativamente mais barato do que outros tipos de fios de termopar.
Fio de termopar entrançado de fibra de vidro tipo K
Fabricado em Chromel / Constantan (liga de cobre-níquel), o fio de termopar do tipo E tem uma sensibilidade elevada de (68 μV/°C). Este tipo é adequado para utilizações criogénicas (aquelas que têm de lidar com temperaturas muito baixas). As utilizações criogénicas incluem a conservação de alimentos, combustíveis para foguetões, transporte de gases liquefeitos, etc.
Fabricado em ferro / Constantan, este tipo é utilizado em equipamento antigo que tem dificuldade em aceitar termopares modernos. Tem uma gama de temperaturas limitada de -40 a +750 °C com uma sensibilidade de cerca de 52 μV/°C. Este tipo, quando utilizado acima de 760 °C, pode causar uma descalibração permanente e pode também impedir a sua utilização em algumas aplicações.
Fio de termopar tipo J
Fabricado em Nicrosil (liga de níquel-crómio-silício) / Nisil (liga de níquel-silício), este tipo tem uma elevada estabilidade e resistência à oxidação a alta temperatura. Este facto torna o tipo N adequado para medições a alta temperatura. A sua gama de temperaturas pode ser superior a 1200 °C, com uma sensibilidade de cerca de 39 μV/°C a 900 °C.
Fio de termopar tipo N
Fabricado em Cobre/Constantan, o tipo T tem uma gama de temperaturas de -200 a 350 °C com uma sensibilidade de 43 μV/°C. Ambos os condutores do tipo T são não magnéticos. Por este motivo, o tipo T é a escolha ideal para aplicações como geradores eléctricos com fortes campos magnéticos.
Fio de termopar tipo T
Fabricados em platina 30% ródio / platina 6% ródio, os fios de termopar do tipo B são adequados para medições a altas temperaturas até 1800 °C. Devido à sua curva de temperatura-tensão, os fios de termopar do tipo B deram a sua saída a 0 °C e 42 °C.
Fabricados em Platina 13% Ródio / Platina, os fios de termopar do tipo R também são adequados para medições de alta temperatura até 1600 °C. No entanto, são caros e têm uma sensibilidade baixa de cerca de 10 μV/°C. Isto torna-os inadequados para utilização geral.
Fabricado em Platina 10% Ródio / Platina, o tipo S também é adequado para medições a altas temperaturas até 1600 °C. Tal como o tipo R, o tipo S também tem uma sensibilidade baixa de cerca de 10 μV/°C e não é adequado para utilização geral. No entanto, o tipo S é utilizado como padrão de calibração para o ponto de fusão do ouro (1064,43 °C), devido à sua elevada estabilidade.
Fabricado em tungsténio 5% Rénio / tungsténio 26% Rénio, o tipo C tem uma gama de temperaturas de 0 a 2320°C. O tipo T é muito adequado para medições de alta temperatura, como em fornos de vácuo a temperaturas extremamente elevadas. No entanto, o tipo C nunca deve ser utilizado perto de oxigénio a temperaturas superiores a 500°F.
Fabricado em liga de níquel 19 / liga de níquel-molibdénio 20, com uma temperatura limitada a 2500°F (~1400°C). Este tipo é adequado para ser utilizado em fornos de vácuo.
Claramente, os tipos de fios de termopar decidem diretamente a capacidade e o desempenho de um termopar. Em termos simples, o tipo de fio de termopar decide até que ponto um termopar pode medir a temperatura em função das suas expectativas.
E para resumir, vejamos algumas utilizações dos fios de termopar.
Como dissemos, os sensores de termopar são utilizados para medir a temperatura em vários ambientes. Por isso, é importante que um engenheiro compreenda as diferenças entre estes fios de termopar e as suas caraterísticas de forma adequada.
Só o fio decidirá a eficácia com que o sensor pode ser utilizado para medir a temperatura. É, de facto, o fio e o material de que é feito que dão ao sensor a capacidade de ser utilizado adequadamente em diferentes ambientes.
Numa visão única, as utilizações dos sensores de termopar são diretamente as utilizações dos fios de termopar. Isto deve-se ao facto de os fios de termopar serem o elemento essencial que permite que um sensor de termopar funcione da forma que funciona.
No entanto, especificamente, os fios de termopar são utilizados em muitas aplicações industriais, científicas e OEM. São também utilizados em todos os mercados industriais, como o da produção de energia, petróleo/gás, farmacêutico, biotecnologia, cimento, papel e pasta de papel, etc. Os fios de termopar também são utilizados em aparelhos de uso diário, como torradeiras, fogões e fornos.
Assim, os fios de termopar continuam a ter muitas utilizações, desde o nosso trabalho até às aplicações da vida quotidiana. Estes fios também simplificaram a utilização de dispositivos de deteção, principalmente através da combinação de diferentes tipos de fios para melhor se adequarem às necessidades ou expectativas.
Esperamos que este artigo tenha fornecido uma boa visão geral do fio termopar. Se tiver alguma dúvida sobre os fios para termopares, os seus tipos e utilizações, ou se precisar de ajuda com qualquer projeto relacionado com a moldagem por injeção que tenha em mente, por favor contactar-nos para obter mais ajuda e informações.