Acessórios para sensores de temperatura
Os Acessórios para sensores de temperatura, são dispositivos fundamentais em qualquer projetos de sistemas de temperatura. O elemento sensor de temperatura possui uma bainha hermética conhecida como poço termométrico. Isso pode ser considerado como uma protrusão termicamente condutora em um recipiente ou tubo de processo, permitindo que um elemento sensível à temperatura detecte a temperatura do processo sem abrir um orifício no recipiente ou tubo. Os termo-poços são extremamente importantes para instalações onde o elemento de temperatura (RTD, termopar, termômetro, etc.) deve ser substituível sem despressurizar o processo.
Se o medidor de temperatura for removido para manutenção ou substituição, o poço termométrico mantém a integridade da pressão do tubo (nenhum fluido de processo vazando e nenhum ar entrando):
Fotografias de um poço termométrico real (aço inoxidável) são mostradas aqui, a foto à esquerda mostrando todo o comprimento do poço termométrico e a foto à direita mostrando a extremidade onde o dispositivo sensor de temperatura é inserido:
Uma foto de um conjunto RTD completo (cabeça de conexão, RTD e poço termométrico) aparece na próxima fotografia:
Por mais úteis que sejam, os poços termométricos têm suas ressalvas. Todos os poços termométricos, não importa quão bem possam ser instalados, aumentam o intervalo de tempo de primeira ordem do sensor de temperatura em virtude de sua massa e valor de calor específico. Deve ser intuitivamente óbvio o metal do poço não vão aquecer e resfriar tão rápido quanto a fina bainha do RTD ou termopar e, portanto, o uso do poço termométrico ao elemento sensor diminuirá a capacidade de resposta de qualquer elemento sensor de temperatura. Desta forma deve-se avaliar sua aplicação caso a caso porque na grande maioria dos processos que envolve controle de temperatura não exige velocidade nas malhas de controle.
Um problema potencial com poços termométricos é a instalação incorreta do elemento sensor de temperatura. O elemento deve ser inserido com contato total na parte inferior do orifício do poço termométrico. Eliminando qualquer possibilidade de espaço para entrada de ar entre a extremidade do elemento de temperatura e a parte inferior do orifício do poço termométrico, porque caso existe ar entre o sensor a parede do poço, essa condição irá gerar um segundo atraso no processo de medição de temperatura. isso adicionará um segundo intervalo de tempo ao sistema de medição (Nota).
Alguns poços termométricos incluem um clipe de mola na parte inferior do orifício para ajudar a manter o contato metal com metal constante entre o elemento sensor e a parede do poço termométrico.
https://www.youtube.com/watch?v=LbB2Ig6mDI4
Nota: O entreferro atua como uma resistência térmica, enquanto a massa do próprio elemento atua como uma capacitância térmica. Assim, a inclusão de um entreferro forma uma rede de retardo de “constante de tempo RC” térmica secundária ao retardo térmico incorrido pelo poço termométrico. Isso adiciona outra “ordem” de atraso ao sistema, não apenas um aumento em sua constante de tempo térmica. De modo geral, várias ordens de atraso são prejudiciais ao controle do processo porque aumentam a mudança de fase em um loop de feedback e podem levar à oscilação.
Adequação de processo / instrumento
A principal consideração para selecionar um elemento sensor de temperatura adequado para qualquer aplicação é a faixa de temperatura esperada. Sensores de temperatura mecânicos (bimetálicos) e de sistema preenchido são limitados a temperaturas de processo relativamente baixas e não podem transmitir sinais muito longe do ponto de medição.
Os termopares são, de longe, os sensores de temperatura do tipo contato mais robustos e mais abrangentes. As precisões variam com o tipo de termopar e a qualidade da instalação.
Os RTDs são mais frágeis do que os termopares, mas não requerem compensação de referência e são inerentemente mais lineares.
Os sensores óticos não têm a capacidade de medir a temperatura dos fluidos dentro dos recipientes, a menos que uma janela transparente seja fornecida no recipiente para que as emissões de luz cheguem ao sensor. Caso contrário, o melhor que um sensor óptico pode fazer é relatar a temperatura da pele de um vaso. Para monitorar a temperatura da superfície de objetos sólidos, especialmente objetos que seriam impraticáveis ou mesmo perigosos de contato (por exemplo, isoladores elétricos em linhas de alta tensão), os sensores ópticos são a única solução apropriada.
A reatividade química é uma preocupação para sensores do tipo contato. Se o elemento sensor for mantido dentro de um poço termométrico, esse poço termométrico deve ser selecionado para reação mínima com o (s) fluido (s) do processo. Termopares nus são particularmente vulneráveis a reações químicas devido à natureza da maioria dos metais termopares (ferro, níquel, cobre, etc.) e devem ser cuidadosamente escolhidos para o processo químico específico para evitar problemas de confiabilidade posteriormente.
Outra foto mostra um RTD instalado em um poço termométrico na lateral de um freezer comercial, usando um transmissor de temperatura Rosemount modelo 3044C para emitir um sinal de 4-20 mA para um visor do operador:
Como Encontrar a Resistência da Termorresistência para cada Temperatura
https://www.alutal.com.br/br/produtos/temperatura/pocos-termometricos