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Palavra-chave: Termômetro 15 páginas

NBR 13881JUN 1997

Termômetros bimetálicos -Recomendações de fabricação e uso -Terminologia, segurança e calibração

Origem: Projeto 04:005.14-001:1996CB-04 - Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos MecânicosCE-04:005.14 - Comissão de Estudo de Termômetros Bimetálicos e de Sistema

CheioNBR 13881 - Bimetallic thermometers - Manufacture and use recommendations- Therminology, safety and testing procedureDescriptor: ThermometerEsta Norma foi baseada nas ASME B40.3:1990 e SAMA Standard RC-4-1:1962Válida a partir de 30.07.1997

SumárioPrefácio

Introdução1 Objetivo2 Referências normativas

3 Definições

4 Recomendações gerais5 Segurança

6 Seleção do termômetro para o pedido

7 CalibraçãoANEXOS

A Formas de montagem

B Tipos de hastesC Tipos de conexões ao processo

D Ensaio de carregamento

Prefácio

A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é oFórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras,

cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Bra-

sileiros (CB) e dos Organismos de Normalização Setorial

(ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE),

formadas por representantes dos setores envolvidos, de-

las fazendo parte: produtores, consumidores e neutros

(universidades, laboratórios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbitodos CB e ONS, circulam para votação nacional entre os

associados da ABNT e demais interessados.

Esta norma contém o anexo A, de caráter informativo, e

os anexos B, C e D, de caráter normativo.

Introdução

Esta Norma foi baseada em documentos pesquisados

pertencentes às normas ASME B40.3:1990 e SAMA

Standard RC-4-1:1962. Estas normas são documentos já

usados na prática do dia-a-dia por fabricantes e usuários

de termômetros bimetálicos.

1 Objetivo

1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis do termômetro

bimetálico para uso industrial, no que concerne aos

aspectos de terminologia, recomendações gerais dimen-

sionais e construtivas, especificações de segurança e deutilização e procedimentos de ensaio.

1.2 Um outro propósito desta Norma é promover inter-

cambiabilidade, estabelecendo uma série de hastes com

dimensões padronizadas preferenciais, tais como com-

primentos e diâmetros.

1.3 Esta Norma limita-se a tratar o termômetro bimetálico

analógico, provido de mostrador com escala graduada,

com ponteiro indicador, e que usa como sensor de tempe-

ratura um elemento helicoidal bimetálico.

2 Referências normativas

As normas relacionadas a seguir contêm disposições que,

ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para

esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no

momento desta publicação. Como toda norma está sujeita

ABNT Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar

20031-901 - Rio de Janeiro - RJ

Tel.: + 55 21 3974-2300

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2 NBR 13881:1997

a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos

com base nesta que verifiquem a conveniência de se

usarem as edições mais recentes das normas citadas a

seguir. A ABNT possui a informação das normas em

vigor em um dado momento.

NBR 9491:1986 - Vidros de segurança para veícu-

los rodoviários - Especificação

NBR 6146:1980 - Invólucros de equipamentos elétri-

cos - Proteção - Especificação

NBR 8133:1983 - Rosca para tubos onde a vedação

não é feita pela rosca - Designação, dimensões etolerâncias - Padronização

NBR 12912:1993 - Rosca NPT para tubos - Dimen-

sões - Padronização

3 Definições

Para os efeitos desta Norma são adotadas as seguintes

definições.

3.1 termômetro bimetálico: Instrumento para medir e

indicar a temperatura, construído com escala graduada e

ponteiro indicador, tendo como sensor um elemento bi-

metálico.

3.2 termômetro sem haste: Instrumento que possui o

elemento bimetálico sensor dentro do invólucro e não

possui haste.

3.3 termômetro com haste: Instrumento que possui o

elemento bimetálico sensor de forma helicoidal na extre-midade inferior da haste, denominado bulbo.

3.4 termômetro de aplicação específica: Instrumentodestinado ao uso com fluidos específicos, tais como: fluido

refrigerante, óleo isolante de transformadores, etc. Porém

também com acessórios específicos como: ponteiro dearraste, poço, etc.

3.5 termômetro com escala de zero suprimido (°C):

Instrumento que tem a temperatura inicial da escala maior

do que zero, conforme a figura 1.

3.6 condições ambiente: Condições externas que envol-

vem o instrumento, incluindo intempéries, temperaturas

ambiente, umidade, névoa salina, vibração, atmosferacorrosiva, etc., as quais podem afetar a vida, precisão e

construção do instrumento.

3.7 condições de serviço: Condições externas inerentes

ao processo, incluindo pulsações de pressão, limites de

pressão, limites de temperatura, meio corrosivo, etc., que

podem afetar a vida ou precisão do instrumento.

3.8 temperatura de trabalho: Temperatura mais constan-

te do processo.

3.9 faixa nominal da escala: Intervalo compreendido

entre os valores correspondentes aos limites inferior esuperior da escala.

3.10 sobretemperatura e subtemperatura: Temperatu-

ras que ultrapassam os limites superior e inferior da faixa

nominal da escala.

3.11 diâmetro nominal: Número de referência associadoà dimensão interna da caixa, medido no plano da face do

mostrador.

3.12 invólucro: Conjunto composto de caixa, visor, anel

ou capa, que envolvem as partes internas do instrumento.

3.12.1 invólucro estanque: Invólucro capaz de isolar o in-

terior do invólucro das influências externas, como umi-

dade, água de chuva, atmosfera corrosiva, etc.

3.13 caixa: Receptáculo que protege e envolve as partes

internas do termômetro, como o ponteiro, o mostrador e o

vidro.

Figura 1 - Escala suprimida de 100°C a 400°C


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3.14 montagem: Maneira pela qual o instrumento é ins-

talado.

3.14.1 montagem vertical com conexão inferior: O ter-

mômetro é instalado na vertical, conforme a figura A.1. A

haste localiza-se na parte inferior da caixa.

3.14.2 montagem traseira: O termômetro é instalado na

horizontal, conforme a figura A.2 . A haste localiza-se na

parte traseira da caixa.

3.14.3 montagem horizontal à esquerda: O termômetro é

instalado na horizontal, conforme a figura A.3. A haste

localiza-se na parte esquerda da caixa.

3.14.4 montagem horizontal à direita: O termômetro éinstalado na horizontal, conforme a figura A.4. A haste

localiza-se na parte direita da caixa.

3.14.5 montagem vertical com conexão superior: O

termômetro é instalado na vertical, conforme a figura A.5.A haste localiza-se na parte superior da caixa.

3.14.6 montagem em ângulo ajustável: Aquela que permite

rotação da caixa em 360° e ajuste da haste até 180°,

conforme a figura A.6.

3.14.7 montagem embutida: O termômetro apresenta re-

cursos que permitem a montagem em painel, conforme a

figura A.7.

3.15 visor: Componente transparente do invólucro, que

protege o mostrador e o ponteiro.

3.16 capa ou anel: Componente que fixa o visor à caixa.

Este é dispensado quando há fixação direta do visor à

caixa. A diferença entre capa e anel é construtiva.

3.16.1 capa ou anel de sobrepor tipo fricção: Aquele retido

por meio de fricção sobre a periferia da caixa.

3.16.2 capa ou anel de sobrepor: Aquele semelhante a de

fricção, exceto com pequena folga presente na periferia

da caixa e fixado com parafuso.

3.16.3 anel roscado: Aquele roscado à caixa interna ou

externamente.

3.16.4 anel de expansão: Aquele que se deforma elas-

ticamente, adaptando-se a uma ranhura ou alojamento

na parede interna da caixa.

3.16.5 anel de encaixe baioneta: Aquele fixado à caixa por

engate rotativo.

3.17 espaçador (aro): Componente distanciador que em

certos casos é usado entre o mostrador e o vidro.

3.18 mecanismo: Conjunto do sistema sensor, eixo de

ligação e transmissor helicoidal do ponteiro.

3.18.1 sensor bimetálico: Elemento composto de dois ou

mais metais construído em espiral ou de forma helicoidal

que por dilatação, causada pela temperatura, produz um

movimento mecânico rotativo, acionando o ponteiro

indicador.

3.18.2 eixo de ligação: Componente que permite transmitir

o movimento rotativo do elemento bimetálico até o pon-

teiro indicador.

3.18.3 transmissor helicoidal do ponteiro: Elemento que

transfere o movimento rotativo do bimetal para o ponteiro

indicador.

3.19 bulbo: Termo geralmente usado para descrever a

porção sensora de temperatura.

3.20 haste: Elemento com o comprimento total conside-

rando o bulbo e a conexão roscada, conforme a figu-ra B.1.

3.20.1 haste plana: Aquela que não possui conexão ros-

cada ou outro tipo de fixação ao equipamento, conforme

a figura B.2.

3.20.2 haste com conexão roscada: Aquela que possui uma

conexão roscada fixa para montagem direta do termô-

metro ao equipamento, conforme a figura B.3.

3.20.3 haste com união: União roscada fixada à haste que

permite a conexão do termômetro a um poço ou flange,

conforme a figura B.4.

3.20.4 haste com união deslizante: União roscada desli-zante na haste, conforme a figura B.5.

3.21 niple: Conexão roscada externamente para mon-

tagem do termômetro ao equipamento e roscada inter-

namente para fixação da haste do termômetro, conforme

a figura C.1.

3.22 flange: Dispositivo conector provido de uma roscainterna para fixação da haste do termômetro e de uma su-

perfície plana inferior com furos para possibilitar a fixação

do termômetro ao equipamento, conforme a figura C.2.

3.23 poço: Elemento auxiliar para proteção da haste contra

esforços de pressão do fluido, assim como da agres-

sividade corrosiva do mesmo. Possui rosca interna para

fixação do termômetro no poço e rosca externa ou flangepara fixação do poço ao equipamento, conforme mostra

a figura C.3.

3.24 mostrador: Componente do termômetro que contém

a escala, suas unidades e outras indicações específicas.

3.24.1 escala: Conjunto ordenado de marcas, associado

com qualquer numeração, que faz parte do mostrador.

NOTA - Cada marca é denominada marca de escala.

3.25 ponteiro: Componente destinado a indicar na escala

o valor da variável medida.

3.25.1 ponteiro ajustável: Ponteiro dotado de ajuste para

correção de desvios de indicação, podendo ser de fricção

ou micrométrico.

3.26 graus Celsius: Unidade do Sistema Internacional

“SI” para medição de temperatura abreviada como “°C”.

3.27 calibração: Conjunto de operações que esta-

belecem, dentro de condições específicas, a relação entre

os valores de temperatura indicados por um termômetro

de trabalho e os valores correspondentes de um termô-

metro padrão.


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4 NBR 13881:1997

3.28 angularidade: Deflexão angular desenvolvida pelo

ponteiro, quando no elemento sensor é aplicada uma

variação de temperatura do mínimo ao máximo da escala.

3.29 ajuste: Operação destinada a levar um termômetroem uso a um estado correto de funcionamento, conve-

niente para sua utilização.

3.30 erro de indicação: Aquele correspondente à indica-

ção do termômetro menos o valor verdadeiro

3.31 erro por atrito: Variação na indicação da tempe-

ratura, resultante de pequenos atritos nos componentes

3.32 erro por histerese: Diferença máxima entre os li-

mites ascendentes e descendentes em qualquer ponto

da escala obtida durante a deflexão e retorno completo

do ponteiro após terem sido minimizados os erros por

atrito.

3.33 erro de repetitividade: Diferença máxima entre um

número consecutivo de indicações para uma mesmatemperatura, aplicado em iguais condições de operaçãoabordadas em um mesmo sentido.

3.34 erro de paralaxe: Erro de leitura causado pelo

desvio da projeção do ponteiro sobre a marca da escala,

segundo uma linha de visão não perpendicular ao plano

do mostrador.

3.35 exatidão: Grau de concordância verificada na com-

paração de indicações de temperatura entre o valor obser-

vado no instrumento e um valor aceito como verdadeiro.

Considera-se o erro máximo admissível aquele resultado

desta comparação, expresso em porcentagem da faixade indicação do instrumento. O erro de exatidão inclui

histerese e repetitividade, mas não o erro causado por

atrito ou paralaxe.

3.36 tempo de resposta: Intervalo de tempo necessário

para que o termômetro responda à uma variação de tem-

peratura até o momento da estabilização de sua indicação

3.37 faixa de trabalho do termômetro: Intervalo com-

preendido entre 25% e 75% da faixa de indicação.

4 Recomendações gerais

4.1 Diâmetro nominal da caixa

Os diâmetros nominais e suas incertezas devem estar deacordo com a tabela 1.

Tabela 1 - Diâmetros nominais

Dimensões em milímetros

Diâmetros nominais Incertezas

40 ± 2

50 ± 3

63 ± 3

80 ± 3

100 ± 5

114 ± 5

150 ± 8

4.2 Comprimento da haste do termômetro

4.2.1 Aplicações industriais

Os comprimentos das hastes dos termômetros com

aplicações industriais são: 100 mm, 150 mm, 200 mm,

300 mm, 400 mm, 500 mm e 600 mm.

NOTA - Comprimentos de haste especiais devem ser compa-

tíveis com seus poços protetores.

4.2.2 Termômetro para aplicação em laboratório

O comprimento da haste do termômetro bimetálico reco-

mendado para uso em laboratórios é de 200 mm

4.2.3 Termômetro frigorífico e de bolso

O comprimento do termômetro frigorífico e do termômetrode bolso é de 150 mm

4.3 Diâmetro da haste

4.3.1 Aplicações industriais

Para aplicações industriais os diâmetros da haste dos

termômetros normalmente fornecidos devem ser de

6,35 mm (1/4") e 9,53 mm (3/8"). Para hastes em latão

com comprimentos superiores a 600 mm, deve prevalecero maior diâmetro.

4.3.2 Aplicações para laboratório, termômetros frigoríficos

e de bolso

Os termômetros bimetálicos usados em laboratório, assim

como os termômetros frigoríficos e termômetros de bolso,

devem possuir um diâmetro da haste correspondente a

3,175 mm (1/8").

NOTA - Diâmetros especiais da haste devem ser compatíveis

com seus poços protetores.

4.4 Faixas de indicação

4.4.1 Aplicações industriais e comerciais

As faixas de indicação de temperatura recomendadasdevem estar de acordo com o seguinte:

a) - 30°C a 70°C;

b) 0°C a 60°C;

c) 0°C a 100°C;

d) 0°C a 160°C;

e) 0°C a 250°C;

f) 0°C a 400°C.


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NBR 13881:1997 5

4.4.2 Aplicações para laboratório, termômetros frigoríficos

e de bolso

As faixas de indicacão de temperatura recomendadas

são as seguintes:

a) - 50°C a 50°C;

b) 0°C a 60°C;

c) 0°C a 100°C;

d) 0°C a 160°C;

e) 0°C a 250°C;

f) 0°C a 400°C.

4.5 Características construtivas

Conforme a figura 2.

4.5.1 Caixas

As caixas podem ser construídas com vários materiais e

por processos de fabricação diferentes. Porém as caixas

mais comuns são feitas de chapa de aço-carbono e de

aço inoxidável. As caixas podem ser:

- caixa simples com grau de proteção IP 40 ou

IP 54 (à prova de tempo) conforme a NBR 6146;

- caixa hermeticamente fechada com grau de prote-

ção IP 68, conforme a NBR 6146, a qual evita conta-

minações por agentes externos.

4.5.1.1 Fechamento da caixa

Os métodos mais usados para fechamento das caixas

dos termômetros bimetálicos são com capa de sobrepor,

com anel roscado e tipo baioneta. Em todos os casos o

visor deve ficar adequadamente montado e fixo com a

caixa. O fechamento da caixa corresponderá ao grau de

proteção escolhido.

4.5.2 Ajuste do ponteiro

Alguns termômetros bimetálicos não possuem ajuste da

indicação de temperatura através do ponteiro. Porém

outros termômetros estão providos de um dispositivo de

ajuste para o ponteiro, que é acessível removendo o visor

ou com um mecanismo rotativo manipulado sem removero visor.

4.5.3 Mostrador

4.5.3.1 Unidades

O mostrador do termômetro deve normalmente indicar a

unidade de temperatura em graus Celsius. Escalas du-

plas podem ser usadas no caso de expressar esta unidade

com outra especialmente exigida pelo usuário. A unidade

de temperatura deve ser indicada no mostrador por seu

símbolo °C.

4.5.3.2 Marcações da escala

Para a marcação da escala do termômetro bimetálico o

arco recomendado é de 270°. Em casos de aplicações

especiais podem ser solicitados outros arcos. As

marcações da escala devem ser radiais e alongar-se para

fora do arco descrito pela extremidade do ponteiro. As

marcações dos pontos principais da escala devem ser

realçados. Recomenda-se que os incrementos das

marcações sigam o formato 1 x 10°, 2 x 10°, 5 x 10°, onde

o exponente ° equivale a um número inteiro. O valor de

uma divisão não deve exceder duas vezes o erro per-

mitido no termômetro. A numeração da escala deve per-mitir uma identificação segura e rápida da temperatura.

Os mostradores devem indicar: nome ou logotipo do

fabricante, origem de fabricação “Indústria Brasileira” eclasse de exatidão para termômetros de precisão

correspondentes à classe A, indicados pelo símbolo “CL”

ou “Classe”

Figura 2 - Termômetro bimetálico - Componentes básicos


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6 NBR 13881:1997

4.5.3.3 Mostrador antiparalaxe

Alguns mostradores podem ser desenhados de tal modoque o plano da marcação da escala seja o mesmo planodo ponteiro.

Outros mostradores possuem faixa espelhada parareduzir ao mínimo o fenômeno da paralaxe.

4.5.4 Ponteiro

O ponteiro do termômetro deve girar em sentido horárioconforme a elevação da temperatura. O comprimento doponteiro deve ser tal, que a distância do centro de seueixo até sua extremidade seja maior ou igual a 40% dodiâmetro nominal do termômetro. Em todo caso a distânciaradial entre a extremidade do ponteiro e o final interno decada marca nunca deve ser maior que 0,75 mm e a largurada extremidade não deve ser maior que duas vezes a lar-gura do espaço entre marcas.

A largura da extremidade do ponteiro não deve ser maiorque a largura da marcação.

4.5.5 Conexões

Os seguintes tipos de conexões devem ser considerados:

- conexão plana sem rosca;

- conexão roscada paralela ou cônica;

- conexão por união apropriada para poços;

- conexão roscada deslizante paralela, cônica oucom porca giratória.

4.5.5.1 Padronização de roscas para as conexões

As seguintes roscas estão recomendadas para uso nasconexões dos termômetros bimetálicos:

- rosca paralela para tubos conforme a NBR 8133;

- rosca cônica para tubos conforme a NBR 12912.

A recomendação das roscas é de acordo com o diâmetronominal da caixa conforme a tabela 2.

4.5.6.2 Visor de vidro laminado

Este visor oferece alguma proteção e reduz a possibilidade

de arremesso de estilhaços de vidro, quando há danos

mecânicos.

4.5.6.3 Visor de vidro de segurança temperado

Este visor possui maior resistência a danos mecânicos e

a variações de temperatura. Ao romper-se, desintegra-

se em pedaços minúsculos não cortantes. Vidro conforme

a NBR 9491.

4.5.6.4 Visor de plástico

A utilização de visores de plástico encontra-se condicio-

nada ao tipo de ambiente onde é aplicado. As condições

de atmosfera e temperatura devem ser consideradas. Os

visores de plástico recomendados são de acrílico e de

policarbonato.

4.5.7 Material das hastes

A haste do termômetro bimetálico é geralmente feita de

tubo resistente à abrasão, corrosão e temperatura, con-forme a aplicação do termômetro em um determinado

fluido. A recomendação é usar tubos de latão ou aço ino-

xidável.

4.6 Classe de exatidão

Pela classe de exatidão, os termômetros estão classi-

ficados de acordo com a tabela 3

4.6.1 O ajuste de ângulo entre a caixa e a haste de umtermômetro com ângulo ajustável pode afetar a exatidão

do mesmo. Porém este efeito não deve exceder 0,5% da

faixa.

4.6.2 A exposição de um termômetro bimetálico a tem-

peraturas superiores ou inferiores significativas às

indicadas em sua faixa de indicação afetará a suaexatidão, com ocorrência de um dano permanente no

bimetal, razão pela qual as mesmas devem ser evitadas.

4.6.3 Comprimentos acentuados das hastes modificam

também a exatidão do termômetro bimetálico. Reco-

menda-se neste caso consultar o fornecedor, avaliando

faixa de temperatura e material da haste. Uma maior

imersão da haste é necessário para fluidos gasosos quepara líquidos.

4.7 Tempo de resposta

Intervalo de tempo entre o instante em que um estímulo

de temperatura é submetido a uma variação brusca e o

instante em que a resposta de temperatura atinge e

permanece dentro de limites especificados em torno de

seu valor final estável. Estes são os parâmetros a serem

considerados pelos usuários:

a) diferencial de temperatura;

b) profundidade de imersão;

c) capacidade de transferência de calor, incluindo

os efeitos de corrente do fluido do processo;

4.5.6 Visor

Protege o interior do termômetro de agentes externos.Quando as características construtivas do visor permitiremuma montagem direta à caixa é dispensado o uso de ca-pa ou anel.

4.5.6.1 Visor de vidro transparente comum

Este visor é de uso geral e é suficientemente resistente aefeitos mecânicos leves, umidade, abrasão e agre-sividade química. Porém é necessário levar em contaaplicações perigosas, onde o mesmo não pode ser usado.Conforme o diâmetro nominal do termômetro, a espessurado vidro comum para o visor pode ser de 2 mm a 5 mm.

Tabela 2 - Roscas das conexões

Diâmetro

nominal Tipo de rosca Norma

mm

50 a 63 1/4" NBR 8133

ou

80 a 150 1/2" NBR 12912


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d) fricção interna do termômetro;

e) viscosidade, localização, quantidade e caracte-

rísticas térmicas do líquido amortecedor, quando este

é usado;

f) colocação com poço protetor;

g) espessura da parede do poço;

h) condutibilidade do material do poço;

i) espaço vazio existente entre a parede interna do

poço e a parede externa do bulbo.

5 Segurança

5.1 Objetivo

Esta seção apresenta algumas recomendações de uso

dos termômetros, de maneira que fornecedores e usuá-rios possam minimizar os perigos existentes de possíveis

usos e aplicações errôneas dos instrumentos. Os usuários

devem consultar sempre os fabricantes em caso de

dúvidas de aplicação, no que concerne à segurança.

5.2 Generalidades

5.2.1 O usuário deve informar a seu fornecedor todas as

condições ambientais pertinentes à aplicação do ins-

trumento, de forma que o fornecedor tenha condições derecomendar as peças complementares ou acessórios ne-

cessários para seu uso.

5.2.2 A maior parte das aplicações dos termômetros en-volve medições de temperaturas de sistemas dentro da

pressão atmosférica. O principal perigo está sempre as-

sociado à proximidade do instrumento com o meio a ser

medido, como, por exemplo, com líquidos quentes, ele-

mentos corrosivos, fluidos congelantes, etc.

5.2.3 Hastes com conexões roscadas fixas ou com uniões

podem ser objeto de pressões presentes no sistema. Por

isso os seguintes fatores devem ser considerados:

a) o efeito de uma pressão estática ou passageira

máxima sobre a haste;

b) o efeito da temperatura sobre os materiais dotermômetro;

c) os efeitos corrosivos sobre o material da haste;

d) o efeito da corrente de um fluido, induzindo a

vibrações sobre a haste;

e) as conseqüências de uma eventual ruptura da

haste;

f) uma combinação dos fatores mencionados.

5.2.4 Poços são usados freqüentemente com objetivo de

facilitar a remoção ou a intercambiabilidade do termômetro

e para proteger a haste de pressões altas dos fluidos.

Uma compatibilidade do material do poço com o fluido

deve ser observada, assim como uma fácil transferência

de calor do material. Em todo caso sempre existirá um re-

tardo na indicação da temperatura com o uso de poços.

5.2.5 Nas caixas hermeticamente fechadas com proteçãoIP 68, por exemplo, o ar ou o fluido amortecedor fica en-

capsulado e com a ação da temperatura o mesmo se ex-

pande, ocasionando abaulamentos e rupturas dos visores

plásticos e de vidro respectivamente. Para evitar este fe-nômeno recomenda-se o uso de dispositivos de com-

pensação ou segurança (membrana de expansão, selo

de segurança, etc.).

5.3 Recomendações de segurança

5.3.1 Dados de resistência à pressão e temperatura para

a haste devem ser fornecidos pelo fabricante. Uma hastesem proteção não deve ser usada além dos dados reco-

mendados. A aplicação de um termômetro em um sistema

sob pressão deve seguir os códigos recomendados para

vasos de pressão.

5.3.2 O termômetro deve ser instalado de tal maneira afornecer segurança ao pessoal de operação e aos outros

bens na eventualidade de uma ruptura acidental da haste

ou poço.

5.3.3 Líquidos amortecedores, como glicerina ou silicone,

não podem ser usados em todos os casos. Os mesmosdevem ser evitados em contato com agentes oxidantes

extremos, como oxigênio, ácido nitrico, peróxido de hi-

drogênio, etc., pois existe perigo de reações químicas,ignição e explosão.

5.3.4 Termômetros com líquidos amortecedores (porexemplo, glicerina) não podem ser usados para todas as

faixas de temperatura devido ao efeito oxidante que o

calor pode produzir sobre o mesmo.

Tabela 3 - Classes de exatidão

Classe Exatidão Local de medição

Classe A1 ± 1,0% Em qualquer ponto da faixa de indicação

Classe A ± 1,0% Em qualquer ponto entre 25% e 75% da faixa de indicação

Classe B ± 2,0% Em qualquer ponto entre 25% e 75% da faixa de indicação

Classe C ± 3,0% Em qualquer ponto entre 25% e 75% da faixa de indicação


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8 NBR 13881:1997

6 Seleção do termômetro para o pedido

Para selecionar o termômetro adequado para uso em

uma instalação ou equipamento, e logo proceder a rea-

lizar o pedido do instrumento ao fabricante, devem ser

feitas as seguintes considerações, além de levar em conta

as recomendações de segurança da seção 5:

a) faixa de indicação (ver 4.4);

b) a classe de exatidão requerida (ver 4.6);

c) diâmetro nominal da caixa (ver 4.1);

d) materiais da caixa, anel, haste e conexão;

e) material do visor;

f) localização da conexão para garantir a melhor

leitura após a instalação (ver anexo A);

g) tipo de conexão, rosca e tamanho;

h) comprimento e diâmetro da haste (ver 4.2 e 4.3);

i) compatibilidade com o processo;

j) condições ambientais;

k) necessidade de ajuste do ponteiro e retorno do

mesmo, se requerido;

l) grau de proteção da caixa;

m) variações, opções e acessórios:

- com líquido amortecedor;

- com ponteiro de arraste, indicador de mínima;

- com ponteiro de arraste, indicador de máxima;

- mostrador especial com marcas ou cores;

- poço.

7 Calibração

7.1 Generalidades

Esta seção tem tem por finalidade fornecer um sumário

dos parâmetros usados na avaliação do desempenho de

termômetros novos e sugerir uma avaliação.

7.1.1 Precauções

Os procedimentos e os equipamentos utilizados para

calibração freqüentemente operam a temperaturas

extremamente altas ou baixas. Há riscos de emanação

de vapores perigosos e explosões, podendo ocasionar

queimaduras da pele, ferimentos nos olhos e outros pro-

blemas de saúde. A calibração deve ser efetuada so-mente por pessoas devidamente treinadas e com equipa-

mentos adequados de processo e de segurança.

Banhos de sais à alta temperatura freqüentemente con-

têm sais que não são compatíveis com outros. O ter-

mômetro ao ser retirado do banho deve ser limpo para

evitar resíduos de sais que possam causar explosões.

Banhos de sal com água à baixa temperatura, misturados

com água à alta temperatura de um outro banho, assim

como também o derramamento de produtos criogênicos

acompanhados de espirros de banhos sal/vapor, podem

acarretar prejuízos.

7.2 Exatidão

7.2.1 Objetivo

Com esta calibração se quer determinar a exatidão do

termômetro em concordância com 3.35.

7.2.2 Procedimento

Do começo ao fim da calibração, a temperatura do banho

deverá ser medida usando-se um padrão de referência

calibrado com uma exatidão quatro vezes melhor que o

termômetro a ser calibrado. Imergir a haste do termômetro

a ser calibrado até a profundidade recomendada pelo fa-

bricante. Antes de iniciar a calibração efetuar um pré-ciclo de imersão da haste em banhos quente e frio com

temperaturas perto dos valores máximo e mínimo da faixa

nominal. As leituras devem ser tomadas aproximada-

mente a:

a) 10% da faixa de indicação;

b) 50% da faixa de indicação;

c) 100% da faixa nominal de indicação;

de forma crescente e decrescente em pelo menos dois

ciclos de ensaios para verificação de histerese

(ver 3.32) e de repetibilidade (ver 3.33). O termômetro

pode ser levemente batido antes de cada leitura, de modo

a minimizar os erros de atrito.

7.3 Sobretemperatura e subtemperatura

7.3.1 Objetivo

Com esta calibração se pretende determinar o efeito do

tempo de exposição a temperaturas superiores e inferioresà faixa de indicação.

NOTA - Antes de calibrar termômetros com líquido amortecedor

é necessário consultar o fabricante para verificar a temperaturamáxima recomendada.

7.3.2 Procedimento

Proceder ao seguinte:

a) realizar a calibração de exatidão conforme o proce-dimento de 7.2;

b) submeter o instrumento a uma temperatura 10%

superior à faixa de indicação e mantê-lo por 5 min.

EXEMPLO - faixa de indicação superior a 100°C,

temperatura de ensaio 110°C;

c) repetir a calibração de exatidão conforme 7.2;

d) a diferença de temperatura entre as duas calibra-

ções de exatidão corresponde ao erro de sobretem-

peratura;


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NBR 13881:1997 9

e) para a calibração de subtemperatura, repetir o

mesmo procedimento de b), porém com um valor

da temperatura 10% inferior à faixa de indicação.

EXEMPLO - faixa de indicação inferior a 0°C,temperatura de calibração - 10°C;

f) repetir o procedimento para a calibração de exa-tidão conforme 7.2;

g) a diferença de temperatura entre os dois ensaios

de exatidão corresponde ao erro de subtemperatura.

7.4 Armazenagem

7.4.1 Objetivo

A calibração para armazenagem tem como objetivo deter-

minar o efeito da temperatura durante a armazenagem

do instrumento.

7.4.2 Procedimento


a) realizar a calibração de exatidão conforme 7.2;

b) colocar o termômetro em uma câmara com a maior

temperatura ambiente recomendada, a 65°C, durante

um período de 24 h;

c) colocar o termômetro na câmara com a menor

temperatura ambiente recomendada a - 7°C, por um

período de 24 h;

d) repetir este ciclo de calibração de 48 h mais uma

vez e logo deixar estabilizar o termômetro à tempera-

tura ambiente;

e) realizar a calibração de exatidão conforme 7.2;

f) maior diferença entre os valores das duas calibra-

ções de exatidão corresponde ao erro provocado a

pela temperatura de armazenagem, expressa empercentagem da faixa de indicação.

7.5 Carga

7.5.1 Objetivo

Com esta calibração se determina o efeito de uma carga

externa específica aplicada a um termômetro com cone-

xão roscada.

7.5.2 Procedimento



b) instalar o termômetro pela conexão roscada;

c) aplicar gradualmente uma carga de 650 N, confor-

me indicações no anexo D, durante um 1 min;

d) repetir a calibração de exatidão de 7.2;

e) a maior diferença entre os valores das duascalibrações corresponde ao erro provocado pelo

ensaio de carga, expressa em porcentagem da faixa

de indicação;

f) todo dano ou distorção deve ser registrado.

7.6 Vibração

7.6.1 Objetivo

A calibração de vibração determina o resultado de 6 h de

exposição do instrumento ao procedimento descrito a

seguir.

7.6.2 Procedimento



b) cada uma das calibrações especificadas abaixo

deve ser conduzida separadamente no sentido dos

três eixos de coordenadas. Cada calibração por eixo

prosseguirá somente após ter sido completado o

anterior;

c) fixar em uma mesa de vibração o termômetro da

mesma maneira como será fixado em serviço. O dispo-

sitivo de montagem deve ser rígido para assegurar omovimento do termômetro igual ao da base da má-

quina de vibração;

d) para determinar a presença de ressonâncias o

termômetro deve aceitar freqüências de 5 Hz a 60 Hz,

com amplitudes pico a pico conforme a tabela 4. A

freqüência da vibração deve ser de aproximadamente

1 Hz. Esta freqüência deve ser mantida por 15 s. A

provocação de ressonância deve ser registrada no

momento da mesma acontecer;

e) o período de calibração por eixo deve ser de 2 h

na freqüência de ressonância. Em caso de existên-

cia de mais uma ressonância, a calibração deve serconduzida pela mais alta. Se não for observada

nenhuma ressonância, o ensaio deve ser conduzido

com 60 Hz e a amplitude conforme a tabela 4. O total

de tempo para o ensaio é de 6 h;

f) repetir a calibração conforme 7.2;

g) a maior diferença entre os valores das duas cali-

brações de exatidão corresponde ao erro provocado

pela vibração, expressa em porcentagem da faixa

de indicação.

Tabela 4 - Amplitudes para o ensaio de vibração

Freqüência Amplitude

faixa nominal pico a pico Hz mm

5 a 15 1,5 ± 0,3

7.7 Hermeticidade do invólucro

7.7.1 Objetivo

Esta calibração determina o grau de proteção para o

invólucro hermético equivalente a IP 68 conforme a

NBR 6146.

7.7.2 Procedimento

O procedimento de calibraçao deve ser feito conforme a

NBR 6146 para o grau de proteção IP 68.


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10 NBR 13881:1997

Anexo A (informativo)Formas de montagem

Figura A.1 - Conexão vertical inferior Figura A.2 - Conexão horizontal traseira

Figura A.3 - Conexão lateral esquerda Figura A.4 - Conexão lateral direita


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NBR 13881:1997 11

Figura A.5 - Conexão vertical superior Figura A.6 - Conexão de ângulo ajustável

Figura A.7 - Montagem embutida (painel)


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12 NBR 13881:1997

Anexo B (normativo)Tipos de hastes

Figura B.1 - Haste do termômetro bimetálico

Figura B.2- Haste plana

Figura B.3 - Haste com conexão roscada

Figura B.4 - Haste com união

Figura B.5 - Haste com união deslizante


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NBR 13881:1997 13

Anexo C (normativo)Tipos de conexões ao processo

Figura C.1 - Niple

Figura C.2 - Flange

Figura C.3 - Poço


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14 NBR 13881:1997

Anexo D (normativo)Ensaio de carregamento

Conexão de ângulo ajustável

(vista frontal)

Ensaiado nas posições mostradas

e na posição de conexão traseira

Conexão horizontal traseira

(vista lateral)

Conexão lateral esquerda

(vista frontal)


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NBR 13881:1997 15

Conexão vertical inferior

(vista frontal)

Conexão lateral direita(vista frontal)

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