Termopares

Termopares são sensores de temperatura simples, robustos e de baixo custo, sendo amplamente utilizados nos mais variados processos de medição de temperatura. Um termopar é constituído de dois metais distintos que unidos por sua extremidade formam um circuito fechado. O termopar desta maneira gera uma Força Eletro-Motriz (FEM), que quando conectada a um Instrumento de Leitura consegue ler a temperatura do processo destes Termopares. Diferentes tipos de Termopares possuem diferentes tipos de Curva FEM x Temperatura.

Como Funciona[editar | editar código-fonte]Em 1822, o físico Thomas Seebeck descobriu (acidentalmente) que a junção de dois metais gera uma tensão eléctrica em função da temperatura. O funcionamento dos termopares é baseado neste fenômeno, que é conhecido como Efeito de Seebeck. Embora praticamente se possa construir um termopar com qualquer combinação de dois metais, utilizam-se apenas algumas combinações normalizadas, isto porque possuem tensões de saída previsíveis e suportam grandes gamas de temperaturas.

Existem tabelas normalizadas que indicam a tensão produzida por cada tipo de termopar para todos os valores de temperatura que suporta, por exemplo, o termopar tipo K com uma temperatura de 300 °C irá produzir 12,2 mV. Contudo, não basta ligar um voltímetro ao termopar e registrar o valorda tensão produzida, uma vez que ao ligarmos o voltímetro estamos a criar uma segunda (e indesejada) junção no termopar. Para se fazerem medições exactas devemos compensar este efeito, o que é feito recorrendo a uma técnica conhecida por compensação por junção fria (0 °C).

Caso esteja se perguntando porque é que ligando um voltímetro a um termopar não se geram várias junções adicionais (ligações ao termopar, ligações ao aparelho de medida, ligações dentro do próprio aparelho, etc...), a resposta advém da lei conhecida como lei dos metais intermédios, que afirma que ao inserirmos um terceiro metal entre os dois metais de uma junção de um termopar, basta que as duas novas junções criadas com a inserção do terceiro metal estejam à mesma temperatura para que não se manifeste qualquer modificação na saída do termopar. Esta lei é também importante na própria construção das junções do termopar, uma vez que assim se garante que ao soldar os dois metais a solda não irá afectar a medição. Contudo, na prática as junções dos termopares podem ser construídas soldando os materiais ou por aperto dos mesmos.

Todas as tabelas normalizadas dão os valores da tensão de saída do termopar considerando que a segunda junção do termopar (a junção fria) é mantida a exactamente zero graus Celsius. Antigamente isto conseguia-se conservando a junção em gelo fundente (daqui o termo compensaçãopor junção fria). Contudo a manutenção do gelo nas condições necessárias não era fácil, logo optou-se por medir a temperatura da junção fria e compensar a diferença para os zero graus Celsius.

Tipicamente a temperatura da junção fria é medida por um termístor de precisão. A leitura desta segunda temperatura, em conjunto com a leitura do valor da tensão do próprio termopar é utilizada para o cálculo da temperatura verificada na extremidade do termopar. Em aplicações menos exigentes, a compensaçao da junção fria é feita por um semicondutor sensor de temperatura, combinando o sinal do semicondutor com o do termopar.

É importante a compreensão da compensação por junção fria; qualquer erro na medição da temperatura da junção fria irá ocasionar igualmente erros na medição da temperatura da extremidade do termopar.

Em resumo: Termopares são sensores de temperatura simples, robustos e da baixo custo, sendo amplamente utilizados nos mais variados processos de medição de temperatura. Um termopar é

constituído de dois metais distintos que unidos por sua extremidade formam um circuito fechado. O termopar desta maneira gera uma Força Eletro-Motriz (FEM), que quando conectada a um Instrumento de Leitura consegue ler a temperatura do processo destes Termopares. Diferentes tipos de Termopares possuem diferentes tipos de Curva FEM x Temperatura.

Termopares

Os termopares disponíveis no mercado têm os mais diversos formatos, desde os modelos com a junção a descoberto que têm baixo custo e proporcionam tempo de resposta rápido, até os modelos que estão incorporados em sondas. Estão disponíveis uma grande variedade de sondas, adequadas para diferentes aplicações (industriais, científicas, investigação médica, etc...).

Quando se procede à escolha de um termopar deve-se ponderar qual o mais adequado para a aplicação desejada, segundo as características de cada tipo de termopar, tais como a gama de temperaturas suportada, a exatidão e a confiabilidade das leituras, entre outras.

Também deve-se levar em consideração, além da especificação do tipo de liga, a construção física do termopar. Para cada processo é necessário uma construção física específica, já que alguns processos agridem o material utilizado. Desta forma, é imprescindível que na especificação do termopar, além da liga, seja levada em consideração sua construção física externa.

Tipo K (Cromel / Alumel)[editar | editar código-fonte]O termopar tipo K é um termopar de uso genérico. Tem um baixo custo e, devido à sua popularidade estão disponíveis variadas sondas. Cobrem temperaturas entre os -200 e os 1200 °C, tendo uma sensibilidade de aproximadamente 41µV/°C.

Termoelemento positivo (KP): Ni90%Cr10% (Cromel)Termoelemento negativo (KN): Ni95%Mn2%Si1%Al2% (Alumel)Faixa de utilização: -270 °C a 1200 °Cf.e.m. produzida: -6,458 mV a 48,838 mVTipo E (Cromel / Constantan)[editar | editar código-fonte]Este termopar tem uma elevada sensibilidade (68 µV/°C) que o torna adequado para baixas temperaturas.

Termoelemento positivo (EP): Ni90%Cr10% (Cromel)Termoelemento negativo (EN): Cu55%Ni45% (Constantan)Faixa de utilização: -270 °C a 1000 °Cf.e.m. produzida: -9,835 mV a 76,373 mVTipo J (Ferro / Constantan)[editar | editar código-fonte]A sua gama limitada (-40 a 750 °C) é a responsável pela sua menor popularidade em relação ao tipoK. Aplica-se sobretudo com equipamento já velho que não é compatível com termopares mais ‘modernos’. A utilização do tipo J acima dos 760 °C leva a uma transformação magnética abrupta que lhe estraga a calibração.

Termoelemento positivo (JP): Fe99,5%Termoelemento negativo (JN): Cu55%Ni45% (Constantan)Faixa de utilização: -210 °C a 760 °Cf.e.m. produzida: -8,096 mV a 42,919 mVTipo N (Nicrosil / Nisil)[editar | editar código-fonte]A sua elevada estabilidade e resistência à oxidação a altas temperaturas tornam o tipo N adequado para medições a temperaturas elevadas, sem recorrer aos termopares que incorporam platina na sua constituição (tipos B, R e S). Foi desenhado para ser uma “evolução” do tipo K.

Tipo B (Platina / Ródio-Platina)[editar | editar código-fonte]Os termopares tipo B, R e S apresentam características semelhantes. São dos termopares mais estáveis, contudo, devido à sua reduzida sensibilidade (da ordem dos 10 µV/°C), utilizam-se apenas para medir temperaturas acima dos 300 °C. Note-se que devido à reduzida sensibilidade destes termopares, a sua resolução de medida é também reduzida.

Adequado para medição de temperaturas até aos 1800 °C.

Contra aquilo que é habitual nos outros termopares, este origina a mesma tensão na saída a 0 e a 42 °C, o que impede a sua utilização abaixo dos 50 °C. Em compensação, utiliza cabos de extensão de cobre comum desde que a sua conexão com o termopar esteja neste intervalo (0 °C a 50 °C). Os demais termopares necessitam de cabos de ligação com o mesmo material do termopar, sob o risco de formarem com o cobre um "outro termopar", se a conexão estiver a temperatura diferente do instrumento de processamento do sinal (p.ex. transmissor)

Termoelemento positivo (BP): Pt70,4%Rh29,6% (Ródio-Platina)Termoelemento negativo (BN): Pt93,9%Rh6,1% (Ródio-Platina)Faixa de utilização: 0 °C a 1820 °Cf.e.m. produzida: 0,000 mV a 13,820 mVTipo R (Platina / Ródio-Platina)[editar | editar código-fonte]Adequado para medição de temperaturas até aos 1600 °C. Reduzida sensibilidade (10 µV/°C) e custo elevado.

Termoelemento positivo (RP): Pt87%Rh13% (Ródio-Platina)Termoelemento negativo (RN): Pt100%Faixa de utilização: -50 °C a 1768 °Cf.e.m. produzida: -0,226 mV a 21,101 mVTipo S (Platina / Ródio-Platina)[editar | editar código-fonte]Adequado para medição de temperaturas até aos 1600 °C. Reduzida sensibilidade (10 µV/°C), elevada estabilidade e custo elevado.

Termoelemento positivo (SP): Pt90%Rh10% (Ródio-Platina)Termoelemento negativo (SN): Pt100%Faixa de utilização: -50 °C a 1768 °Cf.e.m. produzida: -0,236 mV a 18,693 mVTipo T (Cobre / Constantan)[editar | editar código-fonte]É dos termopares mais indicados para medições na gama dos -270 °C a 400 °C.

Termoelemento positivo (TP): Cu100%Termoelemento negativo (TN): Cu55%Ni45% (Constantan)Faixa de utilização: -270 °C a 370 °Cf.e.m. produzida: -6,258 mV a 20,872 mVNote-se que a escolha de um termopar deve assegurar que o equipamento de medida não limita a faixa de temperaturas que consegue ser medida.

Termopares padronizados de metal nobre[editar | editar código-fonte]Existem três tipos: B, R e S. Como mostrado nas Tabelas 1 e 2, todos contêm platina e suas ligas com ródio são relativamente inertes quimicamente. Suas vantagens são que a não homogeneidade origina-se de efeitos mecânicos e pode ser revertida por um recozimento cuidadoso. A platina pura, porém, sofre de excessivo crescimento de grãos acima de 1100ºC e o fio torna-se muito frágil; o grão cresce o suficiente para mostrar um entalhado no fio. Pelo fato do tipo B não conter o fio de platina pura, tem melhor desempenho em altas temperaturas do que os outros tipos.

As ligas de metal nobre tendem a ser simples e a não sofrer mudanças metalúrgicas significativas em altas temperaturas. Porém, o ródio pode migrar para o fio de platina pura após um período de tempo. Isoladores de alta pureza devem ser usados e bainhas de metal devem ser evitadas, a não ser que sejam de platina. Os termopares de platina têm bom desempenho em atmosferas oxidantes, masnão em atmosferas redutoras, especialmente se o hidrogênio estiver presente.

Os tipos S e R são muito parecidos e a intenção original era que fossem do mesmo material, mas problemas na obtenção de platina e ródio puros causaram a divergência. O tipo R tem uma tensão 10% maior do que o tipo S, mas o tipo S é considerado levemente mais estável e foi utilizado como termopar de referência para as escalas internacionais de temperatura mais antigas. Como conseqüência, o tipo S tem uma melhor história de desempenho comprovado e, portanto é preferido como termopar de referência na calibração de outros tipos de termopares. Com cuidado, os erros podem ser mantidos na casa de décimos de graus até 1000ºC.

O termopar tipo B foi projetado para uso exclusivo em altas temperaturas. Por volta da temperatura ambiente, o coeficiente de Seebeck é tão baixo que erros na temperatura da junção de referência nãocausam erros significativos na temperatura da junção de medição. Como resultado, a instrumentação para o termopar tipo B é freqüentemente fornecida sem entrada da temperatura da junção de referência.

A maior desvantagem dos metais nobres está no seu custo. Os termopares de metal nobre custam entre dez a vinte vezes mais do que os termopares de metal não nobre. Um termopar de referência deve ser todo de platina desde a junção de medição até a junção de referência e pode necessitar de dois metros de fio aproximadamente. Muitas aplicações em altas temperaturas necessitam de termopares de metal nobre pela sua estabilidade, mas não necessitam alta exatidão. Nestes casos umcabo de compensação pode ser usado para a porção de termopar na temperatura ambiente, ou próximo a ela.

Tipos de Montagem de Termopares[editar | editar código-fonte]Convencional[editar | editar código-fonte]São montados de forma simples, através de Isoladores e Blocos de Ligação Cerâmicos. Os termopares desta série requerem uma proteção adicional e são normalmente elementos de reposição utilizados nas montagens com tubo de proteção e cabeçote. Possuem boa durabilidade pela construção mais robusta, porem baixo tempo de resposta e diâmetro mínimo normalmente limitado em 15mm.

Isolação Mineral[editar | editar código-fonte]Conhecido também como TIM (Termopar de Isolação Mineral) suas características o tornam ideal para uma grande variedade de aplicações no processo industrial de medição de temperatura. É constituído de uma bainha de proteção metálica em que os condutores são altamente compactados com óxido de magnésio proporcionando uma ótima isolação elétrica, ficando os condutores completamente isolados das condições ambientais.

A bainha pode ser fabricada a partir de uma grande variedade de materiais (ex. aço inox 304, 316, 310, Inconel) e diâmetros (ex. Ø1,0/Ø1,5/Ø3,0/Ø4,5/Ø6,0).

Os termopares de isolação mineral devido às suas propriedades proporcionam grande estabilidade, longevidade, facilidade de instalação (podem ser dobrados, torcidos ou achatados), resistência mecânica, tempo de resposta rápida, diâmetros reduzidos e podem ser fabricados em grandes comprimentos. Os fios dos termopares com bitolas menores proporcionam tempo de resposta mais rápido e menor vida útil e bitolas maiores proporcionam maior vida útil, porém, tempo de resposta

maior.

Flexíveis[editar | editar código-fonte]Ideais para a utilização na indústria de transformação de plástico ou em aplicações onde são necessários: facilidade de instalação, fácil remoção e rápido tempo de resposta.

São sensores de baixo custo e podem ser fornecidos com conexões tipo baioneta de fácil e rápida instalação e com a opção rosqueada sobre a mola, permite ajuste no comprimento de inserção.

Principais aplicações em máquinas de injetoras de plástico, extrusoras, Shell molding, máquinas de embalagens, etc.

Termostato

A função do termostato é impedir que a temperatura de determinado sistema varie além de certos limites preestabelecidos.

Um mecanismo desse tipo é composto, fundamentalmente, por dois elementos: um indica a variação térmica sofrida pelo sistema e é chamado elemento sensor; o outro controla essa variação ecorrige os desvios de temperatura, mantendo-a dentro do intervalo desejado.

Termostatos controlam a temperatura dos refrigeradores, ferros elétricos, ar condicionado e muitos outros equipamentos.

Exemplo de elemento sensor são as tiras bimetálicas, constituídas por metais diferentes, rigidamenteligados e de diferentes coeficientes de expansão térmica Assim, quando um bimetal é submetido a uma variação de temperatura, será forçado a curvar-se, pois os metais não se dilatam igualmente. Esse encurvamento pode ser usado para estabelecer ou interromper um circuito elétrico, que põe emmovimento o sistema de correção.

Outro tipo de elemento sensor combina as variações de temperatura com variações de pressão para ativar mecanismos corretores. Um recipiente de metal, de volume variável, cheio de líquido ou gás, ligado a um bulbo por um tubo fino, é exemplo desse tipo de sensor.

As mudanças de temperatura sofridas pelo fluido do recipiente principal são comunicadas ao bulbo pelo tubo de ligação; como o volume do bulbo é fixo, resulta da mudança de temperatura uma variação na pressão do fluido contido; essa variação transmite-se ao recipiente principal, provocando alteração de seu volume e compensando, dessa forma, o aumento ou diminuição de temperatura.

Outro sistema utilizado é o elétrico, tendo a resistência do fio como elemento sensor.

Termostato Elétrico B10

Os termostatos elétricos série B10 são dispositivos para controle de temperatura, que operam emcircuitos monofásicos, desligando ou ligando quando a temperatura aumenta.

Aplicação:

Tanques de aquecimento de água ou óleoFornos elétricosEstufasEsterilizadosOutros produtos que requeiram preciso controle da temperatura

Atenção

Não deve ser utilizado como termostato de segurançaNão deve ser utilizado em incubadoras hospitalaresNão deve ser utilizado com o bulbo de cobre diretamente em contato com alimentos e óleos comestíveis.

Características mecânicas:

Tampa estampada em aço com acabamento zincado e cromatizadoConjunto sensor de apurada sensibilidade a pequenas variações de temperatura, produzido em aço inoxidável, sendo o capilar e o bulbo em cobrePeso aproximado: 200g

Cuidados na instalação

Temperatura ambiente máxima de trabalho do termostato: 80°CO capilar não deve ser dobrado próximo à região do bulboSe houver necessidade de dobrado capilar, a dobra deverá ter um raio mínimo de 3,0 mmEm aplicações onde há vibrações o bulbo deve ser bem fixado e utilizar o capilarcomo elemento flexível (espiralado com raio mínimo de 20 mm)O bulbo deve estar próximo a fontede energia térmica (Ex.: resistência), porém não em contato com a mesma.Em aplicações onde a temperatura ambiente seja próxima à temperatura de controle, recomendase o uso de uma chave liga/desliga

Características elétricas:

Chave elétrica SPST de acionamento lento com robustos contatos de prataTermostato modelo ?standard? possui chave elétrica tipo ?NF? (normalmente fechada).Tensão : 20A - 125 VCA / 25A - 250 VCA

O que é o termostato ?O termostato é um controlador de temperatura , ou seja, ele funciona como uma chave liga e desligabaseada na temperatura.Para melhor entender o termostato vamos dividi-lo em três partes:

Conjunto hidráulicoConjunto mecânicoConjunto elétrico

Conjunto HidráulicoO conjunto hidráulico é responsável por transformar o sinal de temperatura em pressão e depois em força contra o sistema mecânico.

O sistema é composto por :

Gás de carga (transforma temperatura em pressão)Capilar (armazena o gás de carga e sente a temperatura)Sanfona (transforma pressão em força)Corpo da Sanfona (unir o conjunto)

Conjunto MecânicoO conjunto mecânico compara a força do conjunto hidráulico com a força da mola de calibração e oresultado desta força movimenta o braço principal que atua sobre o conjunto elétrico.

O sistema é composto por:

Moldura (suporta e posiciona todos os componentes)Conector (permitir a montagem do termostato)Haste (girar o came em conjunto com o botão)Came (aumentar ou diminuir a força de liga/desliga)Deslizador (transmitir o movimento do came para a mola principal)Parafuso de calibração (ajuste da força da mola)Mola principal (comparar a força da sanfona e movimentar o braço)Braço principal (movimentar o isolador no conjunto elétrico)Isolador (isolar eletricamente o sistema mecânico do elétrico)

Conjunto ElétricoO conjunto elétrico é responsável por ligar ou desligar os contatos em função da posição do isolador.

O sistema é composto por:Base (suporta o conjunto e isola da moldura)Terminais (conecta o termostato ao refrigerador)Mola do contato (passar a corrente elétrica)Mola omega (desequilibrar a mola do contato)Parafuso de calibração (ajustar o diferencial, liga)

TermostatoOs conjuntos montados formam o termostato, desta forma o funcionamento será iniciado pelo conjunto hidráulico transformando a temperatura em força contra o sistema mecânico que por sua vez transforma a força em movimento sobre o sistema elétrico que abrirá ou fechará os contatos (liga e desliga)

MolduraSistema de contatosTerminalParafuso diferencialBraço PrincipalSanfonaTubo capilarMola PrincipalParafuso da faixaHastePorcaCame

Conceitos de funcionamento na AplicaçãoTodo termostato carregado com gás em fase vapor tem a característica de responder pela parte mais fria do gás, isto quer dizer que não é somente a ponta do capilar que sensa a temperatura mas sim qualquer parte do capilar até mesmo pela sanfona.

O termostato sofre influência da pressão atmosférica , pois esta pressão reduz a pressão da sanfona, isto quer dizer que as temperaturas de funcionamento se alteram em função da pressão atmosférica (mais especificamente a altitude).

Esta influência varia para cada tipo de gás e o quanto a pressão esta variando podendo ser de menosde 0,1ºC até 4,0 ºC.

Cuidados no Manuseio e AplicaçãoOs cuidados abaixo são extremante importantes pois os mesmos podem acarretar problemas de funcionamento mesmo o termostato estando Ok.

Não fazer dobras acentuadas e não utilizar ferramentas sobre o tubo capilar sob o risco de estrangulamento, quebra ou fissura do mesmo (respeitar um raio minimo de 3 mm).

Não dar choques pancadas, quedas ou dobrar os terminais elétricos do termostatos sob risco de alterar as temperaturas de trabalho do mesmo.

Garantir que o ponto a ser controlado seja o mais frio referente ao capilar e ao corpo do termostato.

Garantir que o capilar esteja corretamente fixado, ou seja, no ponto previamente definido e com o mínimo comprimento definido (conforme cada modelo ou valor genérico de 150 mm minimo) Garantir que a ligação elétrica seja a original (atentar para os números na base) principalmente nos termostatos com mais de dois terminais elétricos, pois a inversão da ligação altera totalmente o funcionamento do refrigerador.

Especificações TécnicasAprovações:

UL – Estados Unidos (conforme UL-873) CSA – Canadá BEAB – Europa (conforme EN 90673)

Tolerância de Calibração ± 1.5° C com Cpk > 1,33

Capacidade elétrica: 120/240 VCA - FLA 6 A (corrente nominal) 120/240 VCA - RLA 36 A (corrente de partida)

Testes de Vida:

Mecânico 1.600.000 ciclos

Elétrico 300.000 ciclos (representa mais de 10 anos)

Calibragem de um termostatoUm termostato é um instrumento de controle altamente sensível, que responde às mais leves variações de temperatura. Apesar do menor número de peças propensas a ter defeito em relação a outros componentes de seu sistema de aquecimento e resfriamento, pode ter problemas. Um termostato com a tampa mal instalada ou tampado de qualquer jeito pode impedir que o aquecedor ou o ar condicionado funcione, ou sua base pode ficar desnivelada, fazendo que ele funcione de forma errada. No entanto, um problema muito mais comum é a sujeira, que afeta a calibragem do termostato e interfere em seu funcionamento. Por exemplo, se o termostato estiver regulado para funcionar em 21ºC, na realidade ele vai conservar a temperatura em 23ºC, a energia adicional usada pode aumentar a conta de combustível em até 7%. Para evitar isso, verifique a precisão de seu termostato todos os anos, antes do inverno chegar.Outros problemas com o termostato são freqüentemente encontrados na base dos interruptores e nos fios próximos ao elemento bimetálico que ficou frouxo e foi corroído. Aperte as conexões frouxas com uma chave de fenda e remova a ferrugem com um esfregão de algodão.Verificando a calibragem do termostatoPara verificar a precisão de um termostato e limpá-lo, se necessário, siga as instruçoes abaixo:

prenda o termômetro de vidro na parede com fita adesiva, alguns centímetros distante do termostato. Coloque papel toalha atrás do termostato para que ele não encoste na parede. Certifique-se de que nem o termômetro nem o termostato estejam sendo influenciados pela temperatura externa. Em algumas casas, o buraco na parede atrás do termostato para a passagem de fios é muito grande; com isso, ar frio entra no termostato, afetando a leitura;

espere 15 minutos, até que o mercúrio se estabilize. Então, compare a leitura do termômetro com o ponteiro do termostato;

se a variação for superior a um grau, verifique se o termostato está sujo. Para examiná-lo, remova a placa frontal, normalmente presa por um botão ou pino e retire a sujeira. Não use um aspirador de pó, a sucção é muito forte. Não use lixas ou panos abrasivos. Se for uma peça em espiral, limpe com uma escova macia;

use o nível para deixar o tubo de mercúrio dentro do termostato reto. Se necessário, afrouxe os parafusos de fixação para deixá-lo nivelado. Depois, aperte-os novamente;

após a limpeza, faça novamente a verificação com o termômetro de vidro, conforme detalhado nas Etapas 1 e 2. Caso o termostato não esteja calibrado corretamente, deve ser substituído conforme detalhado abaixo.

espere 15 minutos, até que o mercúrio se estabilize. Então, compare a leitura do termômetro com o ponteiro do termostato;

se a variação for superior a um grau, verifique se o termostato está sujo. Para examiná-lo, remova a placa frontal, normalmente presa por um botão ou pino e retire a sujeira. Não use um aspirador de pó, a sucção é muito forte. Não use lixas ou panos abrasivos. Se for uma peça em espiral, limpe com uma escova macia;

use o nível para deixar o tubo de mercúrio dentro do termostato reto. Se necessário, afrouxe os parafusos de fixação para deixá-lo nivelado. Depois, aperte-os novamente;

após a limpeza, faça novamente a verificação com o termômetro de vidro, conforme detalhado nas Etapas 1 e 2. Caso o termostato não esteja calibrado corretamente, deve ser substituído conforme detalhado abaixo.

Pressostato

Pressostato é um instrumento de medição de pressão utilizado como componente do sistema de proteção de equipamento ou processos industriais. Sua função básica é de proteger a integridade de equipamentos contra sobrepressão ou subpressão aplicada aos mesmos durante o seu funcionamento. É constituído em geral por um sensor, um mecanismo de ajuste de set-point e uma chave de duas posições (aberto ou fechado). Como mecanismo de ajuste de set-point utiliza-se na maioria das aplicações uma mola com faixa de ajuste selecionada conforme pressão de trabalho e ajuste, e em oposição à pressão aplicada. O mecanismo de mudança de estado mais utilizado é o micro interruptor, podendo ser utilizado também ampola de vidro com mercúrio fechando ou abrindo o contato que pode ser do tipo normal aberto ou normal fechado.

Tipos de PressostatosDiferencial fixo ou ajustávelQuanto ao intervalo entre atuação e desarme, os pressostatos podem ser fornecidos com diferencial fixo e diferencial ajustável. O fixo só oferece um ponto de ajuste, o de set-point, sendo o intervalo

entre os pontos de atuação e desarme. O ajustável permite ajuste de set-point e alteração do intervalo entre o ponto de atuação e o de desarme.

Contato SPDT e DPDTQuanto ao tipo de contato disponível no microinterruptor, pode-se selecionar o tipo SPDT ( Single Pole-Double Throw ), é composto basicamente por um terminal comum, um contato normalmente aberto (NA) e um contato fechado (NF), ou selecionar o tipo DPDT ( Double Pole-Double Throw ) é composto de duplo contato, ou seja, dois terminais comuns, dois NAs e dois NFs, sendo um conjunto reserva do outro.

CaracterísticasVida útil do pressostatoA primeira consideração a ser feita na seleção de um pressostato é o seu tempo de vida útil, independente da pressão ou da sensibilidade desejada. Se o número de ciclos que o pressostato deveoperar (vida útil), for de um milhão de vezes ou menos, o uso dos tipos diafragma ou bourdon é recomendável. Caso esse número seja ultrapassado, deve-se usar o tipo pistão. Uma exceção a essa regra pode ser feita quando a variação de pressão no sistema for muito pequena (20% ou menos da faixa ajustável). Sob tais condições, os tipos diafragma ou bourdon podem ser usados até 2,5 milhões de ciclos, antes que se dê a fadiga do elemento sensor. Uma segunda consideração na escolha de um pressostato é a velocidade de ciclagem, independente de sua vida útil. Se houver a necessidade de uma ciclagem de mais de uma vez a cada três segundos, o tipo pistão deve ser especificado. O elemento sensor de qualquer pressostato dos tipos diafragma ou bourdon age como uma mola a qual irá se aquecer e sofrer fadiga em operação de ciclagem extremamente rápidas, diminuindo assim a vida útil do pressostato.

Pressostato de TesteA escolha do tipo de pressostato a ser usado - diafragma, pistão ou bourdon - deve também ser regida pela pressão de teste a qual poderão ser submetidos (Pressão de teste é o maior impulso - pico - de pressão que pode ocorrer em um sistema). Deve ser lembrado que, embora o manômetro registre uma pressão de operação constante, podem haver impulsos através do sistema os quais o manômetro não possui sensibilidade para acusar. Os tipos diafragma e bourdon são extremamente sensível e podem ser afetados por esses impulsos. Os pressostatos tipo diafragma são disponíveis numa faixa ajustável desde vácuo até 20 Bar, com pressões de teste até 70 Bar. O tipo bourdon podeoperar até 1.240 Bar, com pressões de teste até 1.655 Bar. E os tipos pistão compreendem uma faixaajustável que vai até 825 Bar, com pressões de teste até 1.380 Bar.

Função do PressostatoA função do pressostato é outro fator determinante na seleção. Três tipos de pressostatos, baseados em sua função, são descritos abaixo:

Pressostato de 1 contato - atua sobre uma única variação de pressão, abrindo ou fechando um único circuito elétrico, por meio da ação reversível do micro-interruptor.

Pressostato diferencial - atua sobre a variação entre 2 pressões numa mesma linha controladas pelo mesmo instrumento.

Pressostato de 2 contatos - atua independentemente sobre dois limites de uma mesma fonte de pressão, abrindo ou fechando dois circuitos elétricos independentes por meio da ação reversível de dois interruptores.

Tipos de caixa disponíveisPressostato com caixa à prova de tempo IP65. Podem ser fornecidos também com um bloco de

terminais interno para conexões elétricas, evitando a instalação de um bloco de terminais externo para a ligação dos cabos.

À prova de explosão - construídos dentro de rígidos padrões de segurança, isolando os contatos e cabos de atmosferas explosivas.

Tipo de pressostato sem caixa, exposto. Adequando às necessidades dos fabricantes de equipamento, onde é prevista proteção especial para o instrumento, pelo usuário.

Fluxostato

O fluxostato é utilizado sempre que se torne necessário detectar a

presença ou a ausência de fluxo em variadíssimos tipos de

instalações:

- instalações de aquecimento;- instalações de climatização;- instalações hidros-sanitárias com permutadores de calor deprodução instantânea de água quente;- instalações de bombagem;- instalações de tratamento de água;- sistemas de introdução de aditivos;- sistemas e instalações industriais, em geral.

Desempenha as seguintes funções:

- controlo de aparelhos diversos, nomeadamente: bombas,

queimadores, compressores, congeladores e válvulas

motorizadas;

- ativação de dispositivos de sinalização;- ativação de dispositivos de alarme;- regulação de aparelhagens para dosagem de aditivos na água.

Características construtivas

A peça mais solicitada num fluxostato é o fole metálico que separaos componentes eléctricos dos hidráulicos. Para o tornar maisrobusto, fiável e utilizável com todos os tipos de fluido, o fole e aspartes que lhe estão diretamente ligadas, são totalmenteconstruídas em aço inoxidável. As soldaduras entre o fole e a hastede comando são feitas segundo o método TIG.A cobertura isolante montada sobre o micro interruptor evita operigo de contatos acidentais durante a operação de regulação.A classe de proteção IP 54 garante o funcionamento emambientes particularmente húmidos e pulverulentos.

O contato eléctrico em permuta permite indiferentemente a

ativação ou desativação de um qualquer dispositivo eléctrico,sempre que se atinge o caudal de intervenção.

Transdutores

Na definição mais geral, um transdutor é um dispositivo que recebe um sinal e o retransmite, independentemente de conversão de energia.

Porém, em uma definição mais restrita (e bastante utilizada) é de que transdutor é um dispositivo que transforma um tipo de energia em outro, utilizando para isso um elemento sensor. Por exemplo, o sensor pode traduzir informação não elétrica (velocidade, posição, temperatura, pH) em informação elétrica (corrente, tensão, resistência). Um tipo curioso e inerente de transdutor é elaborado a partir de cristais naturais denominados cristais "piezoelétricos". Estes transdutam energia elétrica em energia mecânica na relação de 1:1 (um sinal elétrico para um sinal mecânico).

Transdutores ativos e passivosTransdutores passivos são aqueles cuja energia de saída é proveniente unicamente (ou quase unicamente) da energia de entrada.

Transdutores ativos são aqueles que dispõem de uma alimentação de energia. 1 Neles, a maior parte da energia de saída é provida pela alimentação.

Termorresistência

Uma termorresistência (RTD do inglês Resistance Temperature Detector) é um instrumento que permite conhecer a temperatura do meio ambiente, recorrendo à relação entre a resistência eléctrica de um material e a sua temperatura. A maior parte das termorresistências são feitas de platina, mas são também utilizados outros materiais, como por exemplo o níquel. Por norma, quando se fala de uma termorresistência ela é identificada pelo material que a constitui e pela resistência que apresenta a 0 °C. Por exemplo, uma Pt-100 será uma termorresistência de platina que a 0 °C apresenta uma resistência de 100 Ω, ao passo que uma Ni-500 será uma termorresistência de níquel que a 0 °C apresenta uma resistência de 500 Ω.

Descrição geralA bainha metálica protege o frágil elemento resistivo que permite a obtenção do sinal de saída do aparelho. O elemento resistivo assume uma de duas formas: ou um fio enrolado em torno de um núcleo (cerâmico ou afim), ou alternativamente deposita-se uma fina camada de material sobre um substrato. Consoante o material de que é feita a termorresistência, varia a sua linearidade, bem como a gama de medida e a sensibilidade. Numa termorresistência de platina a sensibilidade ronda os 0,38 Ω/°C.

Matematicamente, o comportamento das termorresistências é aproximado através de polinómios. Para melhorar a aproximação feita, se pode utilizar polinómios de ordem mais elevada, ou então, dividindo a gama de temperaturas em vários intervalos, obtendo para cada intervalo o polinómio que melhor aproxima o comportamento do instrumento. Um equação que representa pequenas variações de temperaturas é a seguinte:

R_t = \ R_o [1 + y (T-T_o)]1Onde:

R_t é a resistência na temperatura T;R_o é a resistência a 0°C;y é o coeficiente de temperatura do material de que é feito o termoresistor;Termoresistores EletrônicosSão resistores dependentes de temperatura que são feitos com materiais semicondutores como os óxidos de ferro, magnésio e cromo. O NTC (Negative Temperature Coeficient), tem comportamentoem que sua resistência é inversamente proporcional à temperatura. Já o PTC (Positive Temperature Coeficient) tem comportamento contrário ao NTC e sua resistência é diretamente proporcional à temperatura.2