catalogo consistec (termopares)

consistec

03CONSISTEC

A EMPRESA

A Consistec trabalha sob o conceito de compro-metimento total com o cliente, se iniciando no momen-to da especificao do produto, que atenda os requisi-tos de cada processo com a melhor relao de custo/durabilidade, at o ps-venda e assistncia tcnica .

Atendendo o mercado de Termometria desde 1982,a Consistec hoje atua em todo o Brasil e inicia seus ne-gcios no Mercosul. Sempre com a viso de continua-mente melhorar seus produtos e servios, satisfazendoo cliente em toda a abrangncia comercial e tcnica.

A equipe tcnica da Consistec mantm contatoconstante com os principais plos mundiais de tecnolo-gia para oferecer continuamente a seus parceiros/clien-tes o estado da arte em Termometria.

Apesar de haver alcanado a excelncia na produ-o de sensores de temperatura, a agilidade de entregaainda caracterstica peculiar da Consistec, podendo,com qualidade e honestidade, atender s possveis ur-gncias de seus clientes.

MISSO

Manter a Consistec como a melhor prestadora deservios em termometria. Aperfeioar tecnologicamenteseus produtos e suas condies comerciais.

POLTICA DE QUALIDADE

Atender as expectativas a necessidades de nos-sos clientes.

Buscar a melhoria contnua do nosso sistema daqualidade.

Qualificar continuamente nossos colaboradores.Aprimorar a parceria com os nossos fornecedores.

consistecsolues em temperatura

A EMPRESA E NOSSA MISSO.......................................................................................................................................3

TEMPERATURADefinio de Temperatura e Escala de Temperatura............................................................................................7Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90)........................................................................................7

TERMOPARESEfeito Termoeltrico............................................................................................................................................8Efeito Seebeck...................................................................................................................................................8Lei do Circuito Homogneo................................................................................................................................8Lei das Temperaturas Intermedirias...................................................................................................................9Lei dos Materiais Intermedirios..........................................................................................................................9Associao de Termopares...............................................................................................................................10Associao de Termopares em Srie................................................................................................................10Associao de Termopares em Oposio.........................................................................................................10Associao em Paralelo...................................................................................................................................10Efeito Peltier......................................................................................................................................................10Tipos de Termopares........................................................................................................................................11Termopar tipo T (Cobre - Constantan)...............................................................................................................11Termopar tipo J (Ferro - Constantan).................................................................................................................11Termopar tipo E (Cromel - Constantan).............................................................................................................11Termopar tipo K (Cromel - Alumel).....................................................................................................................12Termopar tipo N (Nicrosil - Nisil)........................................................................................................................12Termopar tipo S................................................................................................................................................12Termopar tipo R................................................................................................................................................12Termopar tipo B................................................................................................................................................12Montagem de Termopares................................................................................................................................12Termopar Convencional....................................................................................................................................13Termopar com Isolao Mineral........................................................................................................................13Resistncia de isolao....................................................................................................................................14Efeito de Instalao..........................................................................................................................................14Informaes relativas medio de temperatura com termopares....................................................................15

Contedo...............................................................................................................................................15Mudana da Fora Eletromotriz Devido Interfuso...............................................................................15Mudana da Fora Eletromotriz Devido Evaporao Seletiva...............................................................15Mudana da Fora Eletromotriz Devido s Influncias do Ambiente........................................................16Efeitos em Atmosferas Oxidantes...........................................................................................................16Efeitos em Atmosferas Neutras..............................................................................................................17Efeitos em Atmosferas Redutoras...........................................................................................................17Utilizao em Aplicaes Sujeitas a Choque Trmico, Corroso e Eroso...............................................17Tabela de Propriedades Fsicas..............................................................................................................18Classes de tolerncia para os termopares..............................................................................................18

Termopar Convencional - Desenhos e Descries............................................................................................19Termopar Isolao Mineral - Desenhos e Descries.........................................................................................20Termopar Isolao Mineral com Poo - Desenhos e Descries........................................................................22Termopar Convencional com Poo - Desenhos e Descries............................................................................24Sensor..............................................................................................................................................................25Rabicho...........................................................................................................................................................26Poo Termomtrico..........................................................................................................................................27Terminais de Ligao........................................................................................................................................28

TERMORESISTNCIASPrincpio de Funcionamento.............................................................................................................................29Termmetro de Resistncia de Platina..............................................................................................................29Termmetro de Resistncia de Platina Padro (TRPP).......................................................................................29Termmetro de Resistncia de Platina Industrial (TRPI)......................................................................................29Tolerncia em Termmetros de Resistncia de Platina Industrial........................................................................29Tipos de Bulbos...............................................................................................................................................30Histerse..........................................................................................................................................................30Profundidade de Imerso.................................................................................................................................30Temperatura de Trabalho / Vibrao.................................................................................................................30Tipos de Montagem.........................................................................................................................................30Sistemas de Ligao do Elemento Sensor........................................................................................................30

ndice

04 CONSISTEC

Ligao a Dois Fios..........................................................................................................................................31Ligao a Trs Fios...........................................................................................................................................31Ligao a Quatro Fios.......................................................................................................................................31Montagem Convencional..................................................................................................................................31Montagem em Cabo de Isolao Mineral..........................................................................................................31Resistncia ao Isolamento (NBR 13773:1997)..................................................................................................31Termoresistncia Convencional - Desenhos e Descries.................................................................................32Termoresistncia Isolao Mineral - Desenhos e Descries.............................................................................34Termoresistncia Isolao Mineral com Poo - Desenhos e Descries.............................................................36Termoresistncia Convencional com Poo - Desenhos e Descries................................................................38Sensor..............................................................................................................................................................40Rabicho...........................................................................................................................................................41Poo Termomtrico..........................................................................................................................................42Terminais de Ligao........................................................................................................................................43

TERMOSONDAS............................................................................................................................................................44

FIOS E CABOSFios e Cabos de Extenso e Compensao......................................................................................................46Inverses nas Ligaes dos Cabos de Extenso/Compensao.......................................................................47Inverso Simples..............................................................................................................................................47Inverso Dupla.................................................................................................................................................47Isolaes..........................................................................................................................................................48Condutores para Termoresistncias e Cabos de Sinal.......................................................................................48Fios e Cabos....................................................................................................................................................49Normas de Identificao (Cdigo de Cores)......................................................................................................50

POOS TERMOMTRICOS E TUBOS DE PROTEODefinio..........................................................................................................................................................51Tipos Construtivos...........................................................................................................................................51Material do Poo Termomtrico........................................................................................................................51Ensaios............................................................................................................................................................51Protees (ASTM - Manual 12).........................................................................................................................52Desenhos e Descries....................................................................................................................................54Tabela de Especificao...................................................................................................................................56

ACESSRIOSAbertura...........................................................................................................................................................57Cabeotes de Ligao......................................................................................................................................58Blocos de Ligao............................................................................................................................................65Conectores para Termopares...........................................................................................................................66Conectores para Termoresistncias..................................................................................................................67Conectores Hermticos....................................................................................................................................68Tubos Cermicos.............................................................................................................................................69Capilares Cermicos........................................................................................................................................69Isoladores Cermicos.......................................................................................................................................70Missangas Cermicas......................................................................................................................................70Fios Ns Para Termopares................................................................................................................................71

SERVIOSCalibrao e Aferio........................................................................................................................................72Laboratrio de Termometria..............................................................................................................................73Engenharia de Aplicao..................................................................................................................................74

TABELAS DE REFERNCIASTermopar - J.....................................................................................................................................................76Termopar - E....................................................................................................................................................78Termopar - K....................................................................................................................................................80Termopar - N....................................................................................................................................................83Termopar - T.....................................................................................................................................................86Termopar - B....................................................................................................................................................87Termopar - S....................................................................................................................................................90Termopar - R....................................................................................................................................................93Termoresistncia - PT-100.Ohms......................................................................................................................96Termoresistncia - Cu-10 Ohms.......................................................................................................................98

ndice

05CONSISTEC

DEFINIO DE TEMPERATURAE ESCALA DE TEMPERATURA

Uma grandeza fsica definida com o objetivo de ca-racterizar uma propriedade da matria de forma quanti-tativa, isto , atribuindo um valor numrico, permitindodesta forma avaliar de forma objetiva a propriedade emquesto. Por exemplo, para caracterizar as dimensesde um corpo, definiu-se uma grandeza fsica denomina-da comprimento, e para se medir o comprimento defi-ne-se uma unidade, que no Sistema Internacional ometro. O valor numrico do comprimento obtido com-parando-se o comprimento do corpo com o compri-mento de referncia, ou seja, com o metro.

De forma anloga, foi necessrio definir uma grandezafsica que permitisse avaliar a energia interna de um corpo,isto , a energia que um corpo possui na forma de agita-o molecular, e a essa grandeza deu-se o nome de tem-peratura termodinmica ou simplesmente temperatura,como acabou sendo conhecida na linguagem cotidiana.

Um dado importante que certos fenmenos ocorremsempre mesma temperatura. Como exemplos dessesfenmenos pode-se citar:

a) mudana de fase de uma substncia pura pres-so atmosfrica;

b) equilbrio entre as fases slida, lquida e gasosa deuma substncia pura, denominado ponto triplo;

A temperatura termodinmica usualmente repre-sentada por "T" e sua unidade o Kelvin, com smbolo"K". A unidade de temperatura termodinmica defini-da como a frao 1/273,16 da temperatura termo-dinmica do ponto triplo da gua.

Uma questo que surge naturalmente como, a par-tir da definio da escala termodinmica de temperatu-ra, possvel atribuir valores numricos s temperaturasque caracterizam outros fenmenos ou situaes fsi-cas. Para responder a esta questo necessrio deta-lhar como se mede temperatura.

A partir da definio de temperatura termodinmica,grandeza associada ao nvel de agitao molecular deum corpo, torna-se evidente que no possvel medirtemperatura a partir da agitao molecular. No entantoexistem outras grandezas que caracterizam um corpocujo valor depende da temperatura, e so propriedadespassveis de serem medidas com preciso. Por exem-plo, uma barra metlica delgada tem vrias grandezasdependentes da temperatura tais como: comprimento,seo transversal, densidade, resistncia eltrica, etc...

possvel escolher materiais ou substncias nos quaisuma dessas grandezas seja muito mais sensvel tem-peratura do que as demais, isto , varie muito mais doque as outras, e esta grandeza pode ser eleita comograndeza termomtrica. Desta forma possvel associara cada valor de temperatura um valor da grandeza ter-momtrica. Um termmetro ou sensor de temperaturanada mais do que um equipamento, material ou subs-tncia que tem uma grandeza termomtrica conhecida.

Com um termmetro para o qual se conhece a de-pendncia de sua grandeza termomtrica com a tem-peratura, possvel determinar todos os valores de tem-peratura da escala termodinmica. Outro dado impor-tante no estabelecimento da escala termodinmica detemperatura que foi possvel estabelecer outras tem-peraturas de referncia, alm da que caracteriza o pon-to triplo da gua (273,16 K), temperaturas estas rela-cionadas a outros fenmenos fsicos capazes de seremreproduzidos com grande exatido. Esses fenmenosso transies de fase (mais conhecidas como mudanade estado) de substncias puras, alm do ponto triplode outras substncias, que recebem a denominao depontos fixos da escala termodinmica de temperatura.

ESCALA INTERNACIONALDE TEMPERATURA DE 1990 (ITS-90)

Com base no que foi exposto acima, a escala ter-modinmica de temperatura pode ser estabelecida apartir de um conjunto de pontos fixos e sensores detemperatura de referncia, denominados padres de in-terpolao da escala termodinmica de temperatura.

Esta escala de temperatura adotada internacional-mente, embora sejam utilizadas usualmente outras es-calas (Celsius, Fahrenheit, Rankine).

Foram estabelecidas ao longo do tempo vrias ver-ses da escala termodinmica de temperatura, comoconseqncia do desenvolvimento tecnolgico que per-mitiu medies cada vez mais precisas. A ltima versofoi adotada em 1990 pelo Bureau International de Poidset Mesures (BIPM), sendo denominada Escala Interna-cional de Temperatura de 1990 (ITS-90), sendo a queapresenta melhor concordncia com a escala termo-dinmica de temperatura. A figura abaixo apresenta aITS-90, com alguns dos seus pontos fixos e os sen-sores de interpolao adotados nos vrios intervalos.

0 273,16

ZERO ABSOLUTO PONTO TRIPLODA GUA

Escala Termodinmica de Temperatura

961,78

419,527

0,01

-248,5939

-259,3467

Ag - FP

Zn - FP

H2O - TP

Ne - TP

eH2 - TP

TERMMETRO DE RADIO

TERMMETRO DE RESISTNCIADE PLATINA

TERMMETRO A GS

T90/0C

Faixas da ITS-90 e os padres de interpolao

TP - Ponto TriploFP - Ponto de Solidificao

temperatura

07CONSISTEC

EFEITO TERMOELTRICOQuando um condutor metlico submetido uma di-

ferena de temperatura entre suas extremidades surgeuma fora eletromotriz (f.e.m.), cujo valor no excedeusualmente a ordem de grandeza de milivolts, em de-corrncia da redistribuio dos eltrons no condutor,quando os mesmos so submetidos a um gradiente detemperatura. A figura abaixo representa esquematica-mente o fenmeno.

O valor da f.e.m. depende da natureza do material edo gradiente de temperatura entre suas extremidades.No caso de um material homogneo o valor da f.e.m.no depende da distribuio de temperatura ao longodo condutor, mas sim, como dito anteriormente, dadiferena de temperatura entre suas extremidades.

O fenmeno acima descrito bsico para o entendi-mento da termoeletricidade e sua aplicao na mediode temperatura.

EFEITO SEEBECKHistoricamente, o efeito Seebeck foi o primeiro efeito

termoeltrico observado, apesar do mesmo ser umadecorrncia do efeito apresentado anteriormente.

Consideremos dois metais denominados generica-mente "A" e "B" submetidos mesma diferena de tem-peratura entre suas extremidades. Em cada um delessurgir uma fora eletromotriz, conforme figura abaixo:

Verificou-se que quando os metais so unidos emuma das suas extremidades, conforme a figura abaixo,mede-se uma fora eletromotriz entre as extremidadesseparadas cujo valor corresponde diferena entre osvalores da f.e.m. que surge em cada um dos metais.

Este fenmeno conhecido como Efeito Seebeck ea configurao acima corresponde ao sensor de

temperatura conhecido como termopar ou par ter-moeltrico. Os elementos "A" e "B" que constituem otermopar so denominados termoelementos e, emfuno da polaridade da fora eletromotriz EAB, "A" otermoelemento positivo e "B" o termoelemento negativodo termopar "AB". Na configurao de um termopar aextremidade em que se faz a unio dos termoelementos denominada juno de medio, enquanto a outra denominada juno de referncia. Se a temperatura dajuno de referncia for fixada em 0C, ento o valor daf.e.m. depender somente da temperatura da juno demedio "T1", estabelecendo a relao T EAB(T). Oconhecimento desta relao permite utilizar o termoparcomo um sensor de temperatura.

Uma vez que o valor da f.e.m. gerada por um ter-mopar depende da natureza dos termoelementos que ocompem, interessante definir uma grandeza fsicaque caracterize a f.e.m. gerada por uma combinaoespecfica de termoelementos. Esta grandeza recebe onome de Potncia Termoeltrica ou Coeficiente deSeebeck, definida como:

A unidade do coeficiente de Seebeck mV/C, e ainformao que ele fornece se refere sensibilidade dotermopar, isto , qual o valor da variao da fora eletro-motriz de um termopar quando o gradiente de tempe-ratura ao qual ele est submetido varia.

LEI DO CIRCUITO HOMOGNEOEsta lei ressalta o fato que, se o termopar formado

por termoelementos homogneos, o valor da fora ele-tromotriz gerada depende somente da diferena de tem-peratura entre a juno de medio e a juno de refe-rncia. Esta informao j foi citada anteriormente, noentanto ela novamente apresentada para ressaltar que:

a) o valor da fora eletromotriz no depende do com-primento do termopar;

b) O valor da fora eletromotriz no depende dodimetro dos termoelementos que compem o ter-mopar;

c) O valor da fora eletromotriz no depende da dis-tribuio de temperatura ao longo do termopar;

No entanto, como decorrncia da utilizao do ter-mopar na medio da temperatura de um processo, muito frequente que com o tempo o termopar passe aapresentar inomogeneidades, tendo como consequncia:

a) O valor da fora eletromotriz se altera (supondoque a temperatura do processo se mantenha cons-tante), passando a depender, inclusive, do perfil datemperatura ao longo do termopar;

b) Um termopar com termoelementos de dimetrosmenores torna-se inomogneo mais rapidamente e deforma bem intensa em altas temperaturas;

T1 T2DEFICINCIADE ELTRONS

(T1 > T2)E(mV)

EXCESSODE ELTRONS

T1 T2

A

EA(T1 - T2)

(T1 > T2)

T1 T2

B

EB(T1 - T2)

T1

T2

T2

A (+)

B (-)

EAB(T1 - T2) = EA(T1 - T2) - EB(T1 - T2)

EAB (T)SAB(T)= T

termopares

08 CONSISTEC

LEI DAS TEMPERATURAS INTERMEDIRIAS

A segunda lei aqui apresentada mostra uma proprie-dade adicional da fora eletromotriz termoeltrica emrelao diferena de temperatura entre suas extremi-dades. Uma aplicao imediata desta lei permitir queo valor da fora eletromotriz termoeltrica dependa uni-camente da temperatura da juno de medio, com ajuno de referncia a 0C. Usualmente a juno dereferncia encontra-se temperatura ambiente, e no nada prtico querer mant-la a 0C como, por exemplo,em um banho de gelo, estando o termopar numa plan-ta industrial. No entanto possvel contornar essa difi-culdade utilizando uma compensao da temperaturaambiente, que nada mais do que acrescentar ao sinaldo termopar uma fora eletromotriz com valor corres-pondente quele que o termopar geraria com sua jun-o de medio temperatura ambiente e sua junode referncia a 0C, ou seja:

EAB (T) = EAB (T - 0C) = EAB (T - TAMBIENTE) + EAB (TAMBIENTE - 0C)

LEI DOS MATERIAIS INTERMEDIRIOSEsta terceira lei ser apresentada evidenciando duas

situaes muito importantes.

Situao 1:

As configuraes acima mostram que a insero deum material "C" no termopar "AB" no altera o valor dafora eletromotriz gerada pelo termopar, desde que nohaja diferena de temperatura entre as extremidades decontato do material "C" com o termopar.

Situao 2:

T1

T2

T2

A

B

EAB(T1-T2)

T2

T3

T3

A

B

EAB(T2-T3)

T1

T3

T3

A

B

EAB(T1-T3) = EAB(T1-T2) + EAB(T2-T3)

T1

T2

T2

A

B

EAB(T1-T2)

T1

T2T3 T3

T2

A

B

C

EAB(T1-T2)

C

T1

T1

T2

T2

A

B

EAB(T1-T2)

T1

T2 T2A

B

C

T2 T2C

EAB(T1-T2)

T1

T2

T2

A

C

EAC(T1-T2)

T1

T2

T2

B

C

EBC(T1-T2)

T1

T2

T2

A

B

EAB(T1-T2) = EAC(T1-T2) - EBC(T1-T2)

termopares

09CONSISTEC

As figuras acima apresentam uma relao entre asforas eletromotrizes geradas pelos termpares "AC","BC" e "AB". Uma aplicao de grande importnciadeste fenmeno a possibilidade de se conhecer ocomportamento termoeltrico de qualquer termoele-mento em relao a um termoelemento de referncia. Eisto feito no controle de produo de ligas termoeltri-cas que iro constituir os diversos tipos de termoparesutilizados. O termoelemento adotado como referncia ode platina com alto teor de pureza (no mnimo 99,999%).

ASSOCIAO DE TERMOPARES possvel montar alguns circuitos termoeltricos com

finalidades prticas. Os casos aqui apresentados selimitam a circuitos formados com termopares iguais.

ASSOCIAO DE TERMOPARES EM SRIE

A figura representa uma associao de dois termo-pares em srie, e o que se verifica nesta configurao que o valor da fora eletromotriz termoeltrica entre asextremidades do circuito a soma das foras eletro-motrizes geradas em cada um dos termopares. Estaassociao pode ser feita com qualquer nmero de ter-mopares e se T1 = T2. Esta tambm pode ser utilizadacomo um "amplificador". Uma aplicao muito frequen-te consiste na utilizao de termopilhas, que nada maisso que vrios termopares associados em srie, comodetetor de energia radiante.

ASSOCIAO DE TERMOPARES EM OPOSIO

Na ligao de termopares em oposio o valor dafora eletromotriz termoeltrica entre as extremidades igual diferena entre os valores das foras eletromo-trizes geradas em cada um dos termopares, e sua maiorutilidade medir a diferena de temperatura entre doispontos.

ASSOCIAO EM PARALELO

Na associao de termopares em paralelo o valor dafora eletromotriz da associao igual mdia arit-mtica das foras eletromotrizes geradas em cada umdos termopares, e este resultado corresponde tem-peratura mdia das temperaturas T1 e T2.

EFEITO PELTIERUm outro efeito que surge em circuitos formados por

materiais distintos, quando percorridos por uma corren-te eltrica, o Efeito Peltier, cuja descrio fenomeno-lgica feita a seguir:

E = EAB(T1-T0) + EAB(T2-T0)

EAB(T1-T0)

T0

T1 T2

B(-) B(-)A(+)A(+)

EAB(T2-T0)

E = EAB(T1-T0) - EAB(T2-T0)

EAB(T1-T0)

T0

T1 T2

B(-) A(+)B(-)A(+)

EAB(T2-T0)

A (+) A (+)

B (-)B (-)

T0

T0

T2 T2E = EAB(T1-T0) + EAB(T2-T0)

2

T T

A (+)

B (-)

Interruptor

T-T I T+T

A (+)

B (-) U

T+T I T-T

A (+)

B (-) U

termopares

10 CONSISTEC

De acordo com as figuras acima, quando se introduzum gerador em um circuito formado por um par ter-moeltrico com ambas extremidades unidas e mesmatemperatura inicial, ao circular uma corrente eltrica "I"pelo circuito, observa-se que em uma das junes ocor-re um resfriamento T, enquanto na outra juno ocorreum aquecimento de mesmo valor. Ao se inverter o sen-tido da corrente eltrica inverte-se tambm o efeito deaquecimento e resfriamento nas junes.

O principal dado na interpretao do efeito Peltier adiferena entre o nmero de eltrons livres por unidadede volume nos vrios metais. Quando se introduz umgerador em um circuito formado por um par termoel-trico, ir circular uma corrente eltrica pelo mesmo, quepela lei de Ohm ser dada por:

onde:

I: Intensidade da corrente eltrica;

U: Diferena de potencial nos terminais do gerador;

R: Resistncia eltrica do par termoeltrico;

A intensidade de corrente eltrica definida como aquantidade de carga eltrica que passa por uma seodo condutor por unidade de tempo, ou seja:

onde:N: Nmero de eltrons que atravessam uma seo

do condutor;

e: Carga eltrica do eltron (1,6 x 10-19 Coulomb)t: Intervalo de tempo;

Considere agora a figura abaixo:

Observa-se que uma corrente eltrica de mesmaintensidade, circulando em metais diferentes, propor-ciona velocidades diferentes de deslocamento doseltrons. Isto significa que os eltrons nos metais "A" e"B" tm uma energia dada por:

onde:

Como A diferente de B, h fluxos de energia di-ferentes nos metais "A" e "B". Se A maior que B,ocorre uma liberao de energia na forma de calor,aquecendo a unio entre os metais. Se A menor queB, ocorre uma absoro de energia na forma de calor,resfriando a unio.

Uma aplicao recente do efeito Peltier a refrige-rao termoeltrica que produz reduo de temperatu-ra e que em algumas situaes mais conveniente doque os processos convencionais.

TIPOS DE TERMOPARESSo apresentados a seguir os tipos de termopares

mais comumente utilizados na medio de temperaturaem processos, com suas principais caractersticas.

TERMOPAR TIPO T (COBRE - CONSTANTAN)- Termoelemento positivo (TP): Cu100%

- Termoelemento negativo (TN): Cu55%Ni45%

- Faixa de utilizao: -270C a 400C

- f.e.m. produzida: -6,258 mV a 20,872 mV

- Caractersticas: Pode ser utilizado em atmosferasinertes, oxidantes ou redutoras. Devido grande homo-geneidade com que o cobre pode ser processado, pos-sui uma boa preciso. Em temperaturas acima de300C, a oxidao do cobre torna-se muito intensa, re-duzindo sua vida til e provocando desvios em suacurva de resposta original.

TERMOPAR TIPO J (FERRO - CONSTANTAN)- Termoelemento positivo (JP): Fe99,5%

- Termoelemento negativo (JN): Cu55%Ni45%



- Caractersticas: Pode ser utilizado em atmosferasneutras, oxidantes ou redutoras. No recomendadoem atmosferas com alto teor de umidade e em baixastemperaturas (o termoelemento JP torna-se quebradio).Acima de 540C o ferro oxida-se rapidamente. No re-comendado em atmosferas sulfurosas acima de 500C.

TERMOPAR TIPO E (CROMEL - CONSTANTAN)- Termoelemento positivo (EP): Ni90%Cr10%

- Termoelemento negativo (EN): Cu55%Ni45%



UI =

R

1A = m VA + PA2

2

1B = m VB + PB2

2

PA

PB

1A = m VA2

2

1B = m VB2

2

Q NeI =

t t

A: nmero de eltrons livres por uni-dade de volume no metal A;

B: nmero de eltrons livres por uni-dade de volume no metal B;

VA: velocidade de deslocamento dos el-trons no metal A;

VB: velocidade de deslocamento dos el-trons no metal B;

S: seo transversal do condutor;

I=A.VA.e.S

A B

I=B.VB.e.S

Energia cintica do eltron no metal A;

Energia cintica do eltron no metal B;

Energia potencial adquirida pelo eltron ao sedesligar da estrutura cristalina no metal A;

Energia potencial adquirida pelo eltron ao sedesligar da estrutura cristalina no metal B;

termopares

11CONSISTEC

- Caractersticas: Pode ser utilizado em atmosferasoxidantes, inertes ou vcuo, no devendo ser utilizadoem atmosferas alternadamente oxidantes e redutoras.Dentre os termopares usualmente utilizados o quepossui maior potncia termoeltrica, bastante conve-niente quando se deseja detectar pequenas variaesde temperatura.

TERMOPAR TIPO K (CROMEL - ALUMEL)- Termoelemento positivo (KP): Ni90%Cr10%

- Termoelemento negativo (KN): Ni95%Mn2%Si1%A12%



- Caractersticas: Pode ser utilizado em atmosferasinertes e oxidantes. Pela sua alta resistncia oxidao utilizado em temperaturas superiores a 600C, e oca-sionalmente em temperaturas abaixo de 0C. No deveser utilizado em atmosferas redutoras e sulfurosas. Emaltas temperaturas e em atmosferas pobres de oxignioocorre uma difuso do cromo, provocando grandesdesvios na curva de resposta do termopar. Este ltimoefeito chamado "green - root ".

TERMOPAR TIPO N (NICROSIL - NISIL)- Termoelemento positivo (NP): Ni84,4%Cr14,2%Si1,4%

- Termoelemento negativo (NN): Ni95,45%Si4,40%Mg0,15%



- Caractersticas: Este novo tipo de termopar umsubstituto do termopar tipo K, por possuir uma resistncia oxidao bem superior a este, e em muitos casos tam-bm um substituto dos termopares a base de platina emfuno de sua temperatura mxima de utilizao. re-comendado para atmosferas oxidantes, inertes ou pobresem oxignio, uma vez que no sofre o efeito de "green -root". No deve ser exposto atmosferas sulfurosas. Ogrfico abaixo mostra o desvio em temperatura sofridopelo termopar tipo N em comparao ao tipo K em umaatmosfera oxidante temperatura de 1000C.

Os tipos de termopares apresentados a seguir sodenominados termopares nobres, por terem como ele-mento bsico a platina.

TERMOPAR TIPO S- Termoelemento positivo (SP): Pt90%Rh10%

- Termoelemento negativo (SN): Pt100%- Faixa de utilizao: -50C a 1768C- f.e.m. produzida: -0,236 mV a 18,693 mV

- Caractersticas: Pode ser utilizado em atmosferasinertes e oxidantes, apresentando uma estabilidade, aolongo do tempo em altas temperaturas, muito superior dos termopares no constitudos de platina. Seus termo-elementos no devem ficar expostos a atmosferas redu-toras ou com vapores metlicos. Nunca devem ser inseri-dos diretamente em tubos de proteo metlicos, massim primeiramente em um tubo de proteo cermico,feito com alumina (Al2O3) de alto teor de pureza (99,7%),comercialmente denominado tipo 799 (antigo 710). Exis-tem disponveis no mercado tubos cermicos com teorde alumina de 67%, denominados tipo 610, mas sua uti-lizao para termopares de platina no recomendvel.Para temperaturas acima de 1500C utilizam-se tubosde proteo de platina. No recomendada a utilizaodos termopares de platina em temperaturas abaixo de0C devido instabilidade na resposta do sensor. Emtemperaturas acima de 1400C ocorre um fenmeno decrescimento dos gros, tornando-os quebradios.

TERMOPAR TIPO R- Termoelemento positivo (RP): Pt87%Rh13%

- Termoelemento negativo (RN): Pt100%- Faixa de utilizao: -50C a 1768C- f.e.m. produzida: -0,226 mV a 21,101 mV

- Caractersticas: Possui as mesmas caractersticasdo termopar tipo S, sendo em alguns casos prefervel aeste por ter uma potncia termoeltrica 11% maior.

TERMOPAR TIPO B- Termoelemento positivo (BP): Pt70,4%Rh29,6%

- Termoelemento negativo (BN): Pt93,9%Rh6,1%- Faixa de utilizao: 0C a 1820C- f.e.m. produzida: 0,000 mV a 13,820 mV

- Caractersticas: Pode ser utilizado em atmosferasoxidantes, inertes e, por um curto espao de tempo, novcuo. Normalmente utilizado em temperaturas supe-riores a 1400C, por apresentar menor difuso de rdiodos que os tipos S e R. Para temperaturas abaixo de50C a fora eletromotriz termoeltrica gerada muitopequena.

MONTAGEM DE TERMOPARESInmeras so as configuraes com que os termo-

pares podem ser especificados e fornecidos, cada umaadequada sua aplicao especfica. Entretanto, todasas configuraes derivam de duas bsicas:

- Termopar Convencional;- Termopar com Isolao Mineral;

DESVIO(C)

TEMPO(horas)

1000

12,0

1,5

K

N

termopares

12 CONSISTEC

TERMOPAR CONVENCIONAL

A configurao acima corresponde mais simples pa-ra um termopar, consistindo nos termoelementos aco-modados em isoladores cermicos, usualmente deno-minados missangas. As missangas so produzidas comxido de magnsio (Mg2O) 66,7%, com alta condutibili-dade trmica e tambm alta resistncia de isolao. Ajuno de medio montada por soldagem dos ter-moelementos (obs: ao soldar os termoelementos produz-se um material diferente daqueles que constituem cadaum deles mas, pela lei dos materiais intermedirios, noocorre mudana no sinal do termopar). Dependendo dascondies a que o termopar ficar exposto, a solda po-der ser de topo ou ento precedida de uma toro,com a finalidade de aumentar sua resistncia mecnica.Na juno de referncia instalado um bloco de ligao,com a finalidade de fazer a conexo entre o termopar eo fio/cabo de extenso/compensao (ver item Fios eCabos pg 46).

Frequentemente o termopar convencional montadodentro de um tubo de proteo com a finalidade de pro-teger os termoelementos do ataque da atmosfera domeio em que introduzido ou ainda por condies desegurana da planta industrial. Usualmente os tubos deproteo so metlicos ou cermicos, dependendo dascaractersticas da atmosfera e da faixa de temperatura.Segue abaixo uma breve descrio dos materiais maisutilizados na fabricao dos tubos de proteo:

Esta tabela apresenta a relao entre tipo de Termo-par e a bitola do fio a ser utilizado.

TERMOPAR COM ISOLAO MINERALO termopar com isolao mineral foi desenvolvido ini-

cialmente para aplicaes no setor nuclear, sendo pos-teriormente estendida aos demais setores do processoprodutivo. Os principais motivos que geraram o seudesenvolvimento foi a necessidade de um termoparcom tempo de resposta menor do que o que se obtinhacom o termopar convencional montado com tubo deproteo, e que os termoelementos no entrassem emcontato direto com o meio em que seriam inseridos.

A fabricao de um termopar com isolao mineralparte de um termopar convencional montado com umtubo de proteo, sendo todo o conjunto trefilado.Neste processo os termoelementos ficam isolados entresi por um p compactado de MgO2 e protegidos poruma bainha metlica (originalmente o tubo de proteo).Aps a trefila, o termopar submetido a um tratamentotrmico, visando aliviar as tenses mecnicas produzi-das na trefilao. Usualmente os termopares com iso-lao mineral so encontrados no mercado comdimetros externos de 6,0 mm, 4,5 mm, 3,0 mm, 1,5 mm,1,0 mm e 0,5 mm.

Os termopares com isolao mineral so montadoscom a juno de medio isolada, aterrada ou exposta,conforme a figura abaixo.

As principais caractersticas de cada uma das mon-tagens acima so:

1 - Termopar com juno isolada: os termoelementosficam isolados do meio cuja temperatura iro monitorare a bainha funciona como uma blindagem contra inter-ferncias eletromagnticas. Seu tempo de resposta maior do que o das outras montagens, e a durao erepetibilidade so as melhores, pois os termoelementosficam totalmente protegidos.

2 - Termopar com juno aterrada: os termoelemen-tos ficam isolados do meio, a bainha no funciona comouma blindagem eletrosttica e o tempo de resposta bem menor que o da montagem isolada.

JUNO DE MEDIO

MISSANGAS JUNO DE REFERNCIA

Ao Carbono 550Ao Cromo 446 1093Carbeto de Silcio 1500Carbeto de Silcio Recristalizado 1650Cermica 610 (Pythagoras) 1500Cermica 710/799 (Alsint) 1600Cobre 315Ferro Preto 800Hastelloy B 760Hastelloy C 993Inconel 600 1149Inox 304 899Inox 310 1147Inox 316 927

Material Temperatura Mxima (C)

Monel 893Nicrobell 1250

Nibio: LiquidoAr e Vcuo

10002000

Nodular Perltico 900Platina 1699Tntalo (Vcuo) 2200Thermalloys APM 1425

Titnio: Atmosfera OxidanteAtmosfera Redutora

2501000

Bitola.Tipo

8 AWG 14 AWG 20 AWG 24 AWG 28 AWG

T - 370C 260C 200C 200C

J 760C 590C 480C 370C 370C

E 870C 650C 540C 430C 430C

K e N 1260C 1090C 980C 870C 870C

S e R - - - 1480C -

B - - - 1700C -

JUNO ISOLADA

JUNO ATERRADA

JUNO EXPOSTA

termopares

13CONSISTEC

3 - Termopar com juno exposta: os termoelemen-tos ficam expostos ao meio e a bainha no funcionacomo uma blindagem eletrosttica. Este tipo de mon-tagem tem limitaes quanto temperatura mxima deoperao, para manter as especificaes da isolao. Adurabilidade e repetibilidade dos termoelementos sointensamente afetadas em funo do meio.

RESISTNCIA DE ISOLAOA tabela abaixo apresenta os valores mnimos de iso-

lao para os termopares de isolao mineral. Quandomontados com a juno isolada, muito importanteque se verifique estes valores, para garantir o perfeitofuncionamento do termopar.

* Temperatura ambiente (20C a 30C)

A titulo de ilustrao, a tabela abaixo apresenta ostempos de resposta dos termopares com isolaomineral, nas diversas montagens da juno de medio,quando inseridos em um meio temperatura de 100Ce estando temperatura inicial de 20C.

A tabela abaixo apresenta os limites mximos de utili-zao dos termopares com isolao mineral em funoda bitola da bainha de proteo, conforme ASTM 608-95.

EFEITO DE INSTALAOUm dado muito importante que os termopares,

assim como todos os sensores de temperatura, apre-sentam uma indicao que corresponde sua prpriatemperatura. O desejvel que a temperatura seja igualou muito prxima da temperatura do processo que sedeseja monitorar. A fim de ilustrar o que foi declaradoacima considere a situao apresentada a seguir:

Obs: Representa o Fluxo de Calor no Conjunto

A figura acima representa um termopar convencionalcom um tubo de proteo metlico. Verifica-se que omesmo est submetido uma diferena de temperatu-ra, pois uma parte do mesmo est em contato com oprocesso e a outra extremidade est em contato com oambiente, cada um deles uma temperatura. inevi-tvel que pelo conjunto sensor/tubo de proteo existaum fluxo de calor partindo da regio de maior tempera-tura para a de menor temperatura. O equilbrio ocorrequando o fluxo de calor recebido pelo sensor igual aoperdido pelo mesmo, e nesta situao sua temperatu-ra no necessariamente igual temperatura doprocesso.

Uma vez que se deseja monitorar a temperatura doprocesso, e que o valor de temperatura medido pelosensor seja o mais prximo possvel deste, necessrioque alguns cuidados na escolha do sensor e de seusacessrios, e na instalao do conjunto no processo,sejam tomados.

1 - O conjunto sensor/acessrios deve ter umamassa que seja a menor possvel quando comparadacom a massa do processo. Existe uma resistncia tr-mica do conjunto que pode provocar uma diferena detemperatura entre o sensor e o processo, e quantomaior a massa deste conjunto, maior o valor desta

Dimetro dotermopar (mm)

at 1,0entre 1,0 e 1,5acima de 1,5

Tenso aplicada VCC

5050500

Resistncia de isolao*mnima em MOhms

1005001000

Diametro externo da bainha (mm)

0,50,5

1,01,0

1,51,5

3,23,2

6,36,36,3

Tipo de juno

Aterrada Isolada

Aterrada Isolada

Aterrada Isolada

Aterrada Isolada

Aterrada IsoladaExposta

Tempo de resposta (s)

0,060,16

0,100,30

0,200,60

0,701,30

2,004,500,10

Dimetro (mm)Temperatura (C)

Tipo T Tipo J Tipo E Tipo K/N

0,5 260 260 300 700

1,0 260 260 300 700

1,6 260 440 510 920

3,2 315 520 650 1070

4,8 370 620 730 1150

6,3 370 720 820 1150

termopares

14 CONSISTEC

resistncia. Outro fenmeno indesejvel quando oprocesso tem flutuaes no valor de sua temperatura e,pela inrcia do sensor, estas flutuaes so atenuadasou simplesmente no detectadas, fato diretamente rela-cionado massa do sensor.

2 - Outro fator de relevncia a profundidade deimerso do sensor no meio cuja temperatura se desejamedir. Quanto maior a imerso do sensor, menor ser ogradiente de temperatura que, no caso de um termopar,a juno de medio estar submetida. A consequncia que a temperatura da juno de medio se aproximada temperatura do meio. Uma recomendao prtica que a profundidade de imerso seja no mnimo igual adez vezes o valor do dimetro externo do conjunto.

Outros pontos, no ligados ao que foi exposto acimamerecem ser observados:

3 - Quando o conjunto termopar/cabo de extensofor instalado em um local da planta prximo fontes decampos eletromagnticos, muito provvel que ocorramindues no conjunto, causando uma leitura errnea devalores de temperatura no indicador. Nesta situaodeve se utilizar termopares no aterrados, com a bainhaou tubo de proteo aterrados, assim como o cabo deextenso/compensao, que tambm deve ser blinda-do e aterrado.

4 - Deve-se considerar que os termopares em geralse deterioram com o tempo, e isto ocorre de maneirabem significativa quando instalados em processos altatemperatura e em ambientes agressivos. Deve-se por-tanto, em funo das peculiaridades de cada processo,estabelecer uma vida til para o sensor e proceder a suasubstituio preventiva ou a calibrao peridica doconjunto.

INFORMAES RELATIVAS MEDIO DE TEMPERATURACOM TERMOPARES PTRH

Este trabalho a sinopse de pesquisas e resultadosde aplicaes de sucesso, e tem como objetivo alertaros usurios de termopares de metais nobres, quanto aosefeitos da contaminao das ligas quando da utilizaode materiais de proteo cermicos, com compostosque tenham grau de pureza inferior a 99,7% de AL2O3.

CONTEDOInfluncias do ambiente provenientes do exterior da

proteo cermica podem mudar a sada termoeltricaat mesmo de termopares de metais preciosos. Em at-mosferas oxidantes e redutoras acima de 1300C, im-purezas no corpo cermico, principalmente ferro, podemresultar em erros de medio. Em atmosferas redutorasat mesmo 0,2 % de Si tornam o fio quebradio rapida-mente e geram mudanas na sada termoeltrica. Por-tanto o uso de proteo de tubos de alumina com99,7% Al2O3 necessria.

Em pesquisas e processos de fabricao a tempera-

tura medida por meio de termopares. Acima de1200C, os elementos dos metais nobres no so desa-fiados graas a sua excelente resistncia oxidao ecorroso. Elementos baseados em platina, por exemplo,Pt/Pt 10%Rh, Pt/Pt 13%Rh, Pt6% Rh/Pt30%, so delonge os mais comuns.

No entanto, mesmo termopares PtRh no podem ga-rantir confiabilidade na medio de temperatura, em par-ticular aps longos perodos e sem controle cuidadoso,considerveis erros de leitura ou mesmo destruio pre-coce podem ocorrer.

As trs maiores causas responsveis pela mudanada fora eletromotriz durante o uso so:

- Uma mudana na composio das duas pernas de-vido difuso atravs da junta quente.

- Uma mudana na composio de uma ou das duaspernas devido evaporao seletiva de um dos elemen-tos da liga.

- Uma mudana na composio de uma ou das duaspernas devido absoro de impurezas do ambiente.

Neste sentido, a proteo cermica, assim como aatmosfera do forno, so provavelmente as maiores fon-tes de contaminao para influenciar a mudana na com-posio.

MUDANA DA FORA ELETROMOTRIZDEVIDO INTERFUSO

A fora eletromotriz (f.e.m.) entre um material e o ele-mento de referncia depende da composio dos fiostermopares.

Como os elementos de metais nobres so geralmenteusados em um range de temperatura onde as reaesde estado slido e os processos de difuso ocorrem emlarga escala, a composio constante de fios termopa-res no pode ser garantida. Uma das razes para estainstabilidade a interdifuso ocorrida na junta quente; ainterdifuso atravs da fase gasosa extremamente pre-venida com o uso de capilares cermicos.

MUDANA DA FORA ELETROMOTRIZDEVIDO EVAPORAO SELETIVA

Energias de ligao diferentes e assim diferentes taxasde evaporao dos elementos da liga de um fio mudama concentrao durante a operao. Vrios relatrios mos-traram evaporao do Rhodium no fio PtRh. McQuillandescobriu considervel perda de peso nos termoparestambm; porm ele identificou o componente de evapo-rao sendo a platina. O autor mediu uma perda depeso de 10,3% no fio PtRh13% depois de um trata-mento trmico a 1600C no ar.

Isto transformou o fio em um fio Pt 14;5% Rh e deacordo com a figura 1, esta variao corresponde a umamudana de aproximadamente 1 mV. Um erro de leitu-ra de aproximadamente 100C aconteceria se a segun-da perna fosse de platina.

termopares

15CONSISTEC

termopares

16 CONSISTEC

Esta simples avaliao mostra a importncia desteefeito. A taxa de evaporao tem o mesmo valor paratratamento trmico no vcuo, mas em atmosferas redu-toras a perda de peso foi consideravelmente menor.

MUDANA DA FORA ELETROMOTRIZDEVIDO S INFLUNCIAS DO AMBIENTE

O efeito mais importante na prtica a influncia doambiente, que foi investigada intensamente.

A difuso de impurezas em um fio termopar altera suaf.e.m., ou at mesmo o destri, devido formao defases secundrias. Atmosferas redutoras, arsnico, fs-foro, enxofre, silcio e boro so especialmente perigososporque eles formam fases eutticas, o que poderia levara falhas e vermelhido por aquecimento. Por esta razoos termopares so protegidos por tubos cermicosfechados em uma extremidade.

Ignorando as influncias do ambiente do forno o se-guinte relatrio se concentra na interao entre os tubosde proteo cermica e os termopares.

Porm ignorar o ambiente do forno pode somenteser tolerado se assegurando que a maior limpeza pos-svel seja observada na fabricao do termopar, paraevitar contaminao de leos, graxa, enxofre e impurezasmetlicas, que podem levar a srios erros.

EFEITOS EM ATMOSFERAS OXIDANTESA influncia das substncias cermicas nas proprie-

dades termoeltricas foram primeiramente investigadaspor Chaussain. Ele embebeu fios de platina em p cer-mico e determinou a f.e.m.. Ele descobriu que o SiO2 foio material mais prejudicial , seguido pelo CaO, Al2O3,ZrO3 e ThO2, como melhor.

Ehringer mediu o comportamento dos termopares dePt/PtRh 10% e de Pt6%Rh/Pt30% em vrios ps ce-rmicos. As substncias usadas foram pura alumina(99,5% Al2O3, e SiO2, Fe2O3, MgO, Na2O balanceados),um material de mulita e slica.

Os grficos a seguir mostram os resultados para umtratamento trmico a 1400C no ar. Mesmo depois de50 horas, nenhuma mudana aprecivel foi vista na alu-mina, enquanto na mulita e , ainda mais na slica, insta-bilidades foram encontradas. No material de alumina,estas variaes resultaram em um erro de 10C e 4Cpara os dois elementos, enquanto na slica os errosforam de 30C e 20C.

Esta influncia da slica foi investigada por Pospisil.Ele descobriu que a diminuio da f.e.m. no ar no causada pelo silcio, mas pelo ferro que est semprepresente na slica tcnica. A Tabela abaixo mostra amudana relativa da fora eletromotriz da platina depoisde 24 horas 1300C em ps cermicos diferentes. Omaterial de mulita leva a um aumento da f.e.m. da plati-na (por exemplo uma diminuio da sada do termopar).Quartzo de alta pureza no tem nenhum efeito sobre af.e.m., mas quartzo tcnico tem um efeito maior.

Cermicas Alterao % f.e.m.Mulita CSSR

Ignodur (KW Neuhaus)Triangle H5 (Morgan)Pythagoras (W. Haldernwanger)Corundum (95% Al2O3)Quartz tcnicoQuartz tcnico purificadoQuartz de alta purezaAl2O3MgO2.5% Fe2O3 in Al2O32.5% FeO in Al2O31.5% Na2O in Al2O3

+ 0,61+ 0,60+ 0,37+ 0,25 0,06+ 0,70+ 0,35+ 0,00+ 0,05 0,06+ 5,52+ 2,96 1,76

Materiais de Mulita

Pt / Pt 10 Rh

Pt Rh 18

20

15

10

5

00 500 1000 1500 2000

Temp.em C

f.e.m

. em

mV

0 10 20 30 40 50

0.30

0.20

0.10

0.00

-0.05

Alumina Pura

PtPt 6% Rh

Pt 10% RhPt 30% Rh

Tempoem h

Alte

ra

o de

f.e.

m. e

m m

V

Silicato de Alumina

Tempoem h

Alte

ra

o de

f.e.

m. e

m m

V

0.30

0.20

0.10

0.00

-0.050 10 20 30 40 50

Pt

Pt 6% RhPt 10% RhPt 30% Rh

Pt

Tempoem h

Alte

ra

o de

f.e.

m. e

m m

V

0

0.30

0.20

0.10

0.00

-0.0510 20 30 40 50

Slica

Pt 6% RhPt 10% Rh

Pt 30% Rh

Figura 1 - Curva da f.e.m. de Le Chatelier edoTermopar PtRh18 (Pt 6%Rh/Pt 30%Rh)

Figura 2 - Alterao da fora da f.e.m. das ligas Pt e PtRh em relaoao tempo aps tratamento trmico no ar a 1400C (medida a 1200C)

termopares

17CONSISTEC

Os resultados encontrados nas misturas Al2O3 comoxido de ferro so uma forte indicao que os efeitosso causados pelo ferro. interessante salientar quedepois de 8000 horas a 1300C em um tubo de mulita,o autor encontrou uma instabilidade de 40C.

Os grficos mencionados esto todos relacionados amedies onde os termopares tinham muito mais con-tato direto com a cermica, j que estavam embebidosem ps. O autor descreve que uma mudana relativados termopares no forno podem levar a erros de me-dio, em funo de diferenas de rea de ao dacontaminao.

EFEITOS EM ATMOSFERAS NEUTRASWalker encontrou importantes informaes no que diz

respeito a influncia da proteo cermica em atmos-feras neutras. Eles mediram a mudana da f.e.m. dasligas de PtRh em contato com alumina de diferentesgraus de pureza. Outras influncias tem sido excludaspor uma srie de testes paralelos. Duas anlises inde-pendentes das cermicas de proteo foram feitas paraa determinao do Fe e Si, e poderia ser que a pro-poro de ambos os elementos mudou igualmente.Assim nenhuma concluso na responsabilidade dasinfluncias puderam derivar da anlise.

As informaes podiam ser obtidas de uma anliseespectroqumica dos produtos queimados. O contedoferroso dos fios de Pt e PtRh aumentaram e para a Pteste aumento foi aproximadamente proporcional mu-dana da sada termoeltrica. Absores de sdio e sli-ca no puderam ser detectadas.

Tratamentos trmicos especficos nas misturas de pde Al2O3, SiO2 e Fe2O3 levaram concluso que o ferro responsvel pela alterao da f.e.m.. O comportamen-to mais pobre da platina pura do que de suas ligas sedeve alta sensibilidade a impurezas, porque o conte-do de ferro era aproximadamente o mesmo em todosos fios depois do tratamento trmico. Investigaesposteriores feitas pelo autor com o mesmo sistema noar mostrou efeito muito menores do que no argnio,mas os efeitos foram qualitativamente os mesmos.

EFEITOS EM ATMOSFERAS REDUTORASOs efeitos descritos previamente so fortemente au-

mentados em atmosferas redutoras. Os grficos da Fi-gura 3 mostram os resultados anlogos aos grficos an-teriores, para o tratamento trmico em hidrognio a1400C (mudana de f.e.m. medida 1200C). Materiaisde mulita e slica no podem ser usados por muito tem-po como protees cermicas, visto que em minutos(grfico de abcissa alterado) grandes mudanas termo-eltricas acontecem e os fios tornam-se quebradios.Mesmo que alumina pura seja usada, a platina metlicatem sua f.e.m. alterada rapidamente, o que leva a errosde medio. O termopar Pt 6% Rh/Pt 30% de longesuperior. A razo para este efeito que o SiO2 nas pro-tees cermicas, que reduzido a SiO voltil pelo

hidrognio, ento reage com a platina para formar Pt5Si2(ponto de fuso 830C). Disperses dos limites dos grosdeste silicdio criam as alteraes observadas.

Isto foi confirmado por Bennet, que provou o apareci-mento dos limites dos gros metalograficamente. inte-ressante saber que as impurezas do SiO2, iguais ou me-nores que 0,2% na chamada alumina pura so suficien-tes para criarem silicdios quebradios. Isto explica aalterao da alumina pura durante o tratamento trmicono grfico acima, que mostra a cermica com 99,5% dealumina. A nica efetiva proteo para termopares Pt/Rhem atmosferas redutoras usar cermicas de pura alu-mina com pelo menos 99,7% Al2O3 e SiO2, MgO, Na2Obalanceados.

Com isto Bennet no encontrou qualquer deterio-rao mesmo depois de um ano a 1400C .

UTILIZAO EM APLICAES SUJEITAS ACHOQUE TRMICO, CORROSO E EROSO

Conforme j comentado anteriormente os termoparesde metais nobres so insuperveis em medies acimade 1200 C, porm muitas destas aplicaes esto su-jeitas a variaes bruscas de temperatura, a abraso

Tempoem h

Alte

ra

o de

f.e.

m. e

m m

V

0 3 6 9 12

3

2

1

0

0.5

Alumina Pura

Pt

Pt 6% Rh

Pt 10% RhPt 30% Rh

Tempoem min.

Alte

ra

o de

f.e.

m. e

m m

V

0 5 10 15 20

3

2

1

0

0.5

Silicato de Alumina

PtPt 6% RhPt 10% Rh

Pt 30% Rh

Tempoem min.

Alte

ra

o de

f.e.

m. e

m m

V

0 5 10 15 20

3

2

1

0

0.5

SlicaPt

Pt 6% Rh

Pt 10% Rh

Pt 30% Rh

Figura 3 - Alterao da fora da f.e.m. das ligas Pt e PtRh em relao aotempo aps tratamento trmico em hidrognio a 1400C (medida a 1200C)

(Juno de referncia a 0 C)

seja por material em suspenso ou gases dos queima-dores e corroso.

Para viabilizar estas aplicaes, necessria a utiliza-o de mais um tubo externo de proteo, pois a imper-meabilidade da cermica de alta alumina (799) carac-terizada pela pequena granulometria do composto, per-feita homogeneidade da massa e queima em forno commonitoramento de todas as variveis que influenciamnas caractersticas fsico-qumicas do produto.

A inexistncia de poros nas paredes destes tubos nopermite que a estrutura trabalhe, e permita a sua acomo-dao quando sujeita bruscas variaes de temperatura.

Entre os materiais pesquisados para estas aplicaes,o que tm apresentado os melhores resultados o car-beto de silcio recristalizado (Halsic R), que apresenta

uma matriz mais compacta de SiC se comparada aostubos de carbeto de silcio convencionais, e simultnea-mente com porosidade adequada a absorver os es-foros gerados pelas mudanas bruscas de temperatu-ra e ao mesmo tempo aproveitando as propriedades doSiC referentes resistncia a eroso e corroso.

A sua excelente condutibilidade trmica permite me-lhoria no controle do processo e ao mesmo tempo pro-tege os tubos de alta alumina.

No podemos esquecer dos efeitos indesejveis doSi abordados anteriormente. Este inconveniente pra-ticamente eliminado quando protegemos o termopar comdupla proteo e capilar em cermica 799, configura-o que cria uma tripla barreira difuso do Si nos ter-mopares de Pt-PtRh.

termopares

18 CONSISTEC

Propriedades Fsicas* dos Materiais de Tubos de Proteo W. HALDENWANGER

Unidade Alsint 99,7 Pythagoras Sillimantin 60 NG Sillimantin 60 Clay bonded SiC****

Halsic - Rrecristalizado

Halsic - Ireaction bonded

Quantidade contida de Al2O3 % 99.7 60 73 - 75 73 - 75SiC

70 - 90SiC 99

SiC/Si90 - 10

Quantidade contida de Alkali % 0.05 3.0 1.0 1.0 - - -Tipo de acordo com DIN VDE 0335 - 799 610 - 530 - - -

Absoro de gua % 0.2 0.2 5 12 10 5 0.1Taxa de vazamento 20C (Helium) hPa . dm3 . s-1 10 -10 10 -10 - - - - -

Densidade g . cm-3 3.80 - 3.93 2.6 2.65 2.35 2.40 2.6 - 2.7 3.0 - 3.1

Resistncia curvatura (3 pontos) MPa 300 120 50 35 30 90 - 100 230

Mdulo de Young GPa 370 110 95 60 - 230 360

Dureza (escala de Mohs) - 9 8 - - - - -

Expanso trmica 20-700C 10-6 . K-1 7.8 5.4 5.2 5.3 5.0 3.9 3.7

Expanso trmica 20-1000C 10-6 . K-1 8.6 6.0 5.7 5.7 5.0 4.5 4.3

Condutividade trmica 20-100C W . m-1 . K-1 26.0 2.0 - 1.4 28.0 30.0 90.0

Temperatura mxima de trabalho C 1700 1500 1650 1600 1400 1600C** 1350C

Resistividade do volume D.C. 20C . cm 1014 1013 - - - - -

Resistncia a choque trmico - boa boa boa muito boa muito boa muito boa muito boa

Dimetro aproximado dos poros m - - 8 - 9 2 6 21 - 27 -

TABELA DE PROPRIEDADES FSICAS

CLASSES DE TOLERNCIA PARA OS TERMOPARES - NBR 12771:1999

* As propriedades fsicas dos nossos produtos relacionados acima so somente vlidas para corpos de prova. A transferncia destes valores para outras formas e dimenses ver-dadeira somente at certo ponto. Na prtica, amostras de Alsint 99,7 tm, por exemplo resistncia de curvatura entre 160 e 300 MPa, dependendo da espessura de parede, acaba-mento de superfcie, geometria, ps-tratamento e processo de fabricao.

** Em atmosferas oxidantes. **** propriedades para informaes gerais devido a diferentes graus.

BIBLIOGRAFIA: L Chatelier gnie Civil X,18,Mrz 1887 Temperature, Its Measurement And Control in Science and Industry.

Reinhold Publishing Corporation New York 1941 M.K. Mcquillan J. Sci. Instr. 26 (1949) 329-331 H. Ehringer Metail 8 (1954) (15/16) 596-598

Ullmanns Bd. 14 S.33, Enciclopdie der Technischen Chemie 3. Auflage M. Chaussain Fonderie 77 (1952) 2955 Z. Pospisil Silikat Journal 7 (1968) 140-142 B.E. Walker et al. rev. Sci Instr. 33 1962 (10) 1029-1040 H. E. Bennett Platinum Metals Rev. 5 1961 (4) 132-133 Haldenwanger - Measurement Control Technical Ceramics (09/95)

Tipo R e S B J T E K e N

Faixatemperatura

C

TolernciaC

Clas

se 1

Faixatemperatura

C

TolernciaC

Clas

se 2

0 a 11001100 a 1600

1 {1 + 0,003 (t - 1100)}

0 a 600600 a 1600

1,5 0,0025 (t)

600 a 800800 a 1700

0,0025 (t) 0,005 (t)

-40 a 375375 a 750

1,5 0,004 (t)

-40 a 333333 a 750

2,5 0,0075 (t)

-40 a 125125 a 350

0,5 0,004 (t)

-40 a 133133 a 350

1 0,0075 (t)

-40 a 375375 a 800

1,5 0,004 (t)

-40 a 333333 a 900

2,5 0,0075 (t)

-40 a 375375 a 1000

1,5 0,004 (t)

-40 a 333333 a 1200

2,5 0,0075 (t)

TCDC

TCDB

TCBA

TCAA TCAB TCAC

TCAD TCAE TCAF

TCBA - com rosca mvel

TCCB TCCC

TCBA - com anel de ajuste

TCDA

TERMOPAR CONVENCIONAL - DESENHOS E DESCRIES

Termopar convencional,composto de fios e isoladores.

Termopar convencional, composto de fiose isoladores com bloco de ligao.

Termopar convencional, composto de fiose isoladores com cabeote.

Termopar convencional,composto de fios e capilar.

Termopar convencional,composto de fios, capilar e bloco.

Termopar convencional,composto de fios, capilar e cabeote.

Termopar convencional,com tubo de proteo metlico, e cabeote.

Termopar convencional, com tubo de proteometlico, cabeote e rosca mvel.

Termopar convencional, com tubo de proteometlico, cabeote e rosca fixa ao processo.

Termopar convencional,com tubo de proteo metlico, cabeote e rosca fixa

ao processo, com extenso (dimenso E).

Termopar convencional, com tubo de proteometlico, cabeote e anel de ajuste.

Termopar convencional, com tubo de proteocermico e luva (dimenso E).

TCDA - com anel de ajuste

Termopar convencional, com tubo de proteocermico, luva (dimenso E) com anel de ajuste.

Termopar convencional, com tubo de proteocermico, luva (dimenso E) e rosca fixa ao processo.

Termopar convencional, com tubo de proteocermico, luva (dimenso E) e rosca fixa ao processo.

TCFA

Termopar convencional angular.

Obs.: O padroConsistec parao material daextenso E ao carbono.

TCCA

Termopar convencional com tubo de proteometlico, com rosca ao processo e rosca ao cabeote.

termopares

19CONSISTEC

TERMOPAR ISOLAO MINERAL - DESENHOS E DESCRIES

TMBA com rosca mvel

TMAA TMAB

TMAD TMAE

TMAG TMAH

TMBA com anel de ajuste

TMCB

Termopar isolao mineralresinado na prpria bainha. Termopar isolao mineral com bloco de ligao.

Termopar isolao mineral com pote liso. Termopar isolao mineral com pote rosqueado.

TMBA

TMCA

TMAC

TMAF

Termopar isolao mineral comtubo de proteo metlico e cabeote.

Termopar isolao mineral com roscaao processo e rosca ao cabeote.

Termopar isolao mineral com cabeote.

Termopar isolao mineralcom conector compensado.

Termopar isolao mineral com conector hermtico. Termopar isolao mineral com rosca ao cabeote.

Termopar isolao mineral, com tubo de proteometlico, cabeote e rosca mvel (bucim).

Termopar isolao mineral, com tubo de proteometlico, cabeote e anel de ajuste.

TMCC TMNN

Termopar isolao mineralcom niple e cabeote.

Termopar isolao mineral com cabeote,rosca ao processo e extenso (dimenso E).

Termopar isolao mineralcom cabeote e rosca ao processo.

termopares

20 CONSISTEC

Obs.: Na famlia TME:1 - aplicvel rosca mvel.2 - Em caso de construo angular informar

dimenso E e o ngulo A.

Obs.: Na famlia TMA aplicvelrosca movel ou anel de ajuste.

Obs.: Na famlia TMA em caso de construo angularinformar dimenso E.

TERMOPAR ISOLAO MINERAL - DESENHOS E DESCRIES

TMED

TMUN TMNU

TMDA com anel de ajuste TMDB

TMN1 TMU2

TMFA

Termopar isolao mineralcom niple unio e cabeote.

Termopar isolao mineralcom niple unio niple e cabeote.

Termopar isolao mineral, com tubo de proteo cermico, luva (dimenso E) com anel de ajuste.

Termopar isolao mineral, com tubode proteo cermico, luva (dimenso E)

com rosca ao processo.

TMU3

TMDA

TMDC

Termopar isolao mineral comniple unio niple e rabicho.

Termopar isolao mineral, com tubo deproteo cermico e luva (dimenso E).

Termopar isolao mineral, com tubode proteo cermico, luva (dimenso E)

com rosca ao processo.

Termopar isolao mineralcom niple e rabicho.

Termopar isolao mineral comniple unio e rabicho.

TMEA TMEB TMEC

Termopar isolao mineral com pote, mola e rabicho.Termopar isolao mineral com punho e rabicho. Termopar isolao mineral com pote e rabicho.

Termopar isolao mineralcom skin e rabicho.

termopares

21CONSISTEC

Obs.: O padro Consistec parao material da extenso E ao carbono.

Termopar isolao mineral angularcom proteo metlica.

termopares

22 CONSISTEC

TMPA TMPB

TMPC TMPD

TMPP TMPR

TERMOPAR ISOLAO MINERAL COM POO - DESENHOS E DESCRIES

Termopar isolao mineral com poo retorosqueado, niple e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo cnicorosqueado, niple e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo retorosqueado, niple unio e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo cnicorosqueado, niple unio e cabeote.

TMPT

TMPJ

TMPL

Termopar isolao mineral com poo reto comrebaixo, conexo para solda, niple unio e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo retocom rebaixo, rosqueado, niple e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo retocom rebaixo, rosqueado, niple unio e cabeote.

TMPO TMPQ

Termopar isolao mineral com poo reto,conexo para solda, niple e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo cnico,conexo para solda, niple e cabeote.

TMPS

Termopar isolao mineral com poo retocom rebaixo, conexo para solda, niple e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo reto,conexo para solda, niple unio e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo cnico,conexo para solda, niple unio e cabeote.

TMPI

Termopar isolao mineralcom poo, conexo tri-clamp e cabeote.

termopares

23CONSISTEC

TMPG TMPH TMPN

Termopar isolao mineral com poo retocom rebaixo, flangeado, niple unio e cabeote.

TMPE TMPF TMPM

Termopar isolao mineral com poo retocom rebaixo, flangeado, niple e cabeote.

Termopar isolao mineralcom poo reto flangeado, niple e cabeote.

Termopar isolao mineralcom poo cnico flangeado, niple e cabeote.

Termopar isolao mineralcom poo reto flangeado, niple unio e cabeote.

Termopar isolao mineral com poo cnicoflangeado, niple unio e cabeote.

TMP1 TMP2 TMP3

Termopar isolao mineral com poo retocom rebaixo, rosqueado, niple unio e rabicho.

Termopar isolao mineral com poo retorosqueado, niple unio e rabicho.

Termopar isolao mineral com poo cnicorosqueado, niple unio e rabicho.

TMP4 TMP5 TMP6

Termopar isolao mineral com poo reto comrebaixo, conexo para solda, niple unio e rabicho.

Termopar isolao mineral com poo reto,conexo para solda, niple unio e rabicho.

Termopar isolao mineral com poo cnico,conexo para solda, niple unio e rabicho.

TMP7 TMP8 TMP9

Termopar isolao mineral com poo reto comrebaixo, flangeado, niple unio e rabicho.

Termopar isolao mineralcom poo reto flangeado, niple unio e rabicho.

Termopar isolao mineralcom poo cnico flangeado, niple unio e rabicho.

TERMOPAR ISOLAO MINERAL COM POO - DESENHOS E DESCRIES

TCPG

TCPA TCPB

TCPC TCPD

TCPE

TCPF TCPH

TCPI

TERMOPAR CONVENCIONAL COM POO - DESENHOS E DESCRIES

Termopar convencionalcom poo reto rosqueado, niple e cabeote.

Termopar convencionalcom poo cnico rosqueado, niple e cabeote.

Termopar convencional compoo reto rosqueado, niple unio e cabeote.

Termopar convencional compoo cnico rosqueado, niple unio e cabeote.

Termopar convencional,com poo reto flangeado, niple e cabeote.

Termopar convencional, compoo cnico flangeado, niple e cabeote.

Termopar convencional com poo retoflangeado, niple unio e cabeote.

Termopar convencional com poo cnicoflangeado, niple unio e cabeote.

Termopar convencional compoo, conexo tri-clamp e cabeote.

TCPO

TCPQ

TCPL TCPM

Termopar convencional com poo reto,conexo para solda, niple e cabeote.

Termopar convencional com poo cnico,conexo para solda, niple e cabeote.

Termopar convencional com poo reto,conexo para solda, niple unio e cabeote.

Termopar convencional com poo cnico,conexo para solda, niple unio e cabeote.

termopares

24 CONSISTEC

ConstruoSelecione a construo correspondente nas pginas de Desenhos e Descries (pginas 19 a 24)

1 - SensorJ (Tipo J)

2 - IsolaoMI (Mineral) IR (Isolador Redondo) IO (Isolador Oval) CS (Capilar 610 Importado Haldenwanger) CT (Capilar 710/799 Importado Haldenwanger)

3 - Quantidade de sensores1 (simples)

4 - Bitola do fio08 (3,26mm)

5 - Junta de medioI (Isolada)

6 - Formao da proteo (Obs.: Mencionar o maior dimetro externo das protees no campo 8)S (Simples)

8a - Dimetro do tubo de proteo/bainha0050 (0,50mm)0400 (4,00mm)

0100 (1,00mm)0476 (4,76mm)

0150 (1,50mm)0500 (5,00mm)

0950 (9,50mm) 1000 (10,00mm) 1200 (12,00mm)2000 (20,00mm)

8b - Dimetro do capilar0280 (2,80mm) 0300 (3,00mm) 0400 (4,00mm) 0450 (4,50mm)0470 (4,70mm) 0500 (5,00mm) 0550 (5,50mm) 0850 (8,50mm)

7 - Material de proteo304 (Ao Inox 304) 310 (Ao Inox 310) 316 (Ao Inox 316) 34L (Ao Inox 304L)36L (Ao Inox 316L) 405 (Hastelloy B) 406 (Hastelloy C) 446 (Ao Cromo 446)

500 (Grafite) 505 (Ao Carbono) 510 (Ferro Perltico) 515 (Ferro Armco)600 (Inconel 600) 800 (Inconel 800) 900 (Nitreto de Silcio) APM (Thermalloys APM)

901 (Carbeto de Silcio) 902 (Carbeto de Silcio Recristalizado Halsic Haldenwanger)

903 (Tubete de Platina) 905 (Cobre) 906 (Nicrobell) 907 (Lato)61N (Cermica 610 nacional) 71N (Cermica 710 nacional)

61I (Cermica Pytagoras 610 importada Haldenwanger)

9 - Comprimento UEscreva o comprimento em mm.

10 - Tipo de conexoML (Mvel de lato) FL (Fixa de lato) MN (Mvel de Inox)

FN (Fixa de Inox) LN (Luva lisa de inox para proteo cermica)LA (Luva lisa de ao carbono para proteo cermica)RN (Luva rosqueada de inox para proteo cermica)

RA (Luva rosqueada de ao carbono para proteo cermica)

11 - Conexo ao processo10N (1/8 NPT) 11N (1/4 NPT) 12N (1/2 NPT)13N (3/4 NPT) 14N (1 NPT) 15N (1.1/4 NPT)

16N (1.1/2 NPT) 10B (1/8 BSP) 11B (1/4 BSP)12B (1/2 BSP) 13B (3/4 BSP) 14B (1 BSP)

15B (1.1/4 BSP) 16B (1.1/2 BSP) 10U (1/8 UNF)11U (1/4 UNF)

13 - ngulo de montagem (A)Escreva o ngulo em graus

14 - Rosca ao cabeote10 (1/8) 11 (1/4)

12U (1/2 UNF) AAJ-Anel de ajuste

71I (Cermica Alsint 710/799 importada Haldenwanger)

2134 (21,34mm) 2200 (22,00mm)1300 (13,00mm) 1400 (14,00mm) 1500 (15,00mm)2400 (24,00mm) 2690 (26,90mm) 3000 (30,00mm)

3200 (32,00mm) 3300 (33,00mm) 3500 (35,00mm) 4000 (40,00mm) 4600 (46,00mm)

0200 (2,00mm)0600 (6,00mm)

0300 (3,00mm)0635 (6,35mm)

0318 (3,18mm)0800 (8,00mm)

D (Dupla) T (Tripla)

A (Aterrada) E (Exposta)

14 (1,62mm) 16 (1,29mm) 20 (0,83mm) 24 (0,51mm) 27 (0,35mm) XX (Isolao Mineral)

2 (duplo) 3 (triplo)

K (Tipo K) E (Tipo E) S (Tipo S) R (Tipo R) B (Tipo B) T (Tipo T) N (Tipo N)

Construo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

SENSOR

12 (1/2) 13 (3/4)12 (1/2) 13 (3/4)

12 - Extenso (dimenso E)Escreva a extenso em mm.

- - - - - - - - - - - - - -

Importante: Se na tabela algum dos campos no incluir seus requisitos de aplicao, favor preencher o campo com 0, indic-lo e descrever a sua especificao ao final da codificao.

termopares

25CONSISTEC

Instrues de codificao:Aps escolher a construo, necessrio o preenchimento dos campos 1 ao 41.

Separar cada campo com um hfen (-).No caso de algum campo no ser aplicvel, preencher com um X para cada caracter.

16 - Formao2 (2 Fios) 4 (4 Fios) 6 (6 Fios)

17 - Seco16 (16 AWG) 20 (20 AWG) 22 (22 AWG) 24 (24 AWG) 26 (26 AWG) 32 (32 AWG)

18 - IsolaoAA (Amianto / Amianto)

19 - NormaD (DIN)

20 - BlindagemX (Sem Blindagem) 1 (Mylar Alumnio e fio dreno)

A (ANSI) I (IEC)

PP (PVC / PVC) SA (Silicone / Amianto) SA (Silicone / Amianto)SF (Silicone / Fibra de vidro) SS (Silicone / Silicone) BB (Borracha / Borracha) TT (Teflon / Teflon)

TK (Teflon / Kapton) KK (Kapton / Kapton) FF (Fibra de vidro / Fibra de vidro)

FA (Fibra de vidro alta temperatura / Fibra de vidro alta temperatura) FC (Fibra-cermica / Fibra-cermica)TA (Teflon alta temperatura / Teflon alta temperatura) FF (Teflon alta temperatura / Fibra de vidro)

16 17 18 19 20 21 2322

RABICHO

15 - ConstruoC (Cabo) F (Fio)

23 - Comprimento do rabichoEscreva o comprimento em mm.

21 - TranamentoX (Sem Trana) 1 (Trana de ao galvanizado)

2 (Trana de cobre estanhado) 3 (Trana de ao inoxidvel)

15

22 - ConectorCGM (Conector baquelite grande macho) CGF (Conector baquelite grande fmea)

CGD (Conector baquelite grande macho e fmea) CPM (Conector baquelite mini macho)CPF (Conector baquelite mini fmea) CPD (Conector baquelite mini macho e fmea)

CAM (Conector para alta temperatura macho) CAF (Conector para alta temperatura fmea)CAD (Conector para alta temperatura macho e fmea) CCM (Conector cermico macho)

CCF (Conector cermico fmea) CCD (Conector cermico macho e fmea)HDP (Conector hermtico macho e fmea para pote) HDC (Conector hermtico macho e fmea para cabo)

HMM (Conector hermtico macho) HFP (Conector hermtico fmea para pote)HFC (Conector hermtico fmea para cabo)

FRQ (Forquilha)AGU (Agulha)

BNA (Banana)ALH (Olhal)

FST (Faston)

- - - - - - - -

Obs.: Temperatura mxima de utilizao:Baquelite 130 0CAlta Temperatura 218 0CCermico 650 0C


termopares

26 CONSISTEC

25 26 27 28 29 31 32 33 35 36 37 38 39

POO TERMOMTRICO

25 - NipleX (Sem Niple) 1 (Niple Liso) 2 (Niple Unio)

26 - Material Niple / Unio304 (Ao Inox 304) 316 (Ao Inox 316) 505 (Ao Carbono)

27 - Dimenso do Niple12 (1/2)

28 - Extenso N em mmEscreva a extenso em mm.

24 - Modelo do pooC (Cnico usinado) R (Reto usinado) E (Usinado com rebaixo) T (Tubo de Proteo)

30 - Dimetro externoEscreva o dimetro em mm.

29 - Material de proteo304 (Ao Inox 304)316 (Ao Inox 316)407 (Hastelloy D)

510 (Ferro Perltico)

34L (Ao Inox 304-L)36L (Ao Inox 316-L)446 (Ao Cromo 446)

515 (Ferro Armco)908 (Monel) 909 (Teflon)

310 (Ao Inox 310)405 (Hastelloy B)

500 (Grafite)600 (Inconel 600)

910 (Titnio)

31S (Ao Inox 310-S)406 (Hastelloy C)

505 (Ao Carbono)905 (Cobre)

APM (Thermalloys APM)

31(a) - Rosca interna do poo usinada12N (1/2 NPT) 13N (3/4 NPT)

31(b) - Rosca ao cabeote (em caso de tubo)10N (1/8 NPT) 11N (1/4 NPT) 12N (1/2 NPT) 13N (3/4 NPT)

35 - Presso do FlangeA (150 lb/pol2) B (300 lb/pol2) C (600 lb/pol2)D (900 lb/pol2) E (1500 lb/pol2)

13 (3/4) 14 (1)

32(a) - Rosca ao processo12N (1/2 NPT) 13N (3/4 NPT) 14N (1 NPT) 16N (1.1/2 NPT)12B (1/2 BSP) 13B (3/4 BSP) 14B (1 BSP) 16B (1.1/2 BSP)

32(b) - Medida do Flange001 (3/4) 002 (1) 003 (1.1/4) 004 (1.1/2)005 (2) 006 (2.1/2) 007 (3)

32(c) - Medida do Tri-Clamp002 (1) 004 (1.1/2) 005 (2) 006 (2.1/2)

34 - Norma do FlangeA (ANSI) D (DIN) J (JIS)

33 - Tipo do Flange

4 (Tri-clamp) 5 (RTJ)3 (RF - Ranhura Concntrica)1 (FF - Plano) 2 (RF - Ranhura Espiral)

36 - Comprimento UEscreva o comprimento em mm.

37 - Dimetro InternoEscreva o dimetro em mm.

38 - Extenso TEscreva a extenso em mm.

39 - RevestimentoA (Cromo Duro)

S (Stellite) T (Teflon)G (Grafite) P (PVC)

24 30

- - - - - - - - -

34

- - - - --


termopares

27CONSISTEC

40 41

TERMINAIS DE LIGAO

-

40(a) - Cabeote810 (CCL810 Alumnio) 811 (CCL811 Polipropileno) 818 (CCL818 Polipropileno) 819 (CCL819 Alumnio) 820 (CCL820 Alumnio)821 (CCL821 Alumnio) 822 (CCL822 Alumnio) 823 (CCL823 Alumnio) 824 (CCL824 Alumnio) 825 (CCL825 Alumnio)

81F (CCL81F Ferro)

40(b) - Bloco710 (CBL710) 711 (CBL711) 712 (CBL712) 713 (CBL713) 714 (CBL714) 715 (CBL715) 716 (CBL716)726 (CBL726)

40(c) - ConectorPGM (Conector baquelite grande macho) PGF (Conector baquelite grande fmea) PGD (Conector baquelite grande macho e fmea)

PPM (Conector baquelite mini macho) PPF (Conector baquelite mini fmea) PPD (Conector baquelite mini macho e fmea)HDP (Conector hermtico macho e fmea para pote) HDC (Conector hermtico macho e fmea para cabo) HMM (Conector hermtico macho)

BNA (Banana)FRQ (Forquilha) OHL (Olhal) AGU (Agulha) FST (Faston)

HFP (Conector hermtico fmea para pote) HFC (Conector hermtico fmea para cabo)

40(d) - PoteP8I (Pote rosqueado M8 Inox 304)PLI (Pote liso Inox 304) PLL (Pote liso lato niquelado)P0L (Pote rosqueado M10 lato)P8L (Pote rosqueado M8 lato niquelado)

40(e) - PunhoPNA (Punho em alumnio) PNT (Punho em Teflon)

P0I (Pote rosqueado M10 Inox 304)

BP3 (CBLBP3) BG6 (CBLBG6) CG2 (CBLCG2) CG4 (CBLCG4) CG6 (CBLCG6)

82F (CCL82F Ferro) 83F (CCL83F Ferro) KNC (CCLKNC Alumnio) KBS (CCLKBS Baquelite)KSC (CCLKSC Alumnio) KBG (CCLKBG Baquelite)

41(a) - Conexo ao conduite12N (1/2 NPT) 12B (1/2 BSP) 12U (1/2 UNF) 38B (3/8 BSP)13B (3/4 BSP) 13N (3/4 NPT)

PL2 (Prensa Cabo lato 1/2 BSP)PP8 (Prensa Cabo Plstico 3/8 BSP)

PL1 (Prensa Cabo lato 1/4 BSP) PL4 (Prensa Cabo lato 3/4BSP) PL8 (Prensa Cabo Lato 3/8 BSP)PN2 (Prensa Cabo Nylon 1/2 BSP) PN4 (Prensa Cabo Nylon 3/4 BSP)

41(b) - Nmero de Bornes002 (2 bornes) 004 (4 bornes) 006 (6 bornes) 008 (8 bornes)

termopares

28 CONSISTEC

PRINCPIO DE FUNCIONAMENTOO princpio de medio de temperatura utilizando ter-

mmetros de resistncia se baseia na variao do valorda resistncia eltrica de um condutor metlico emfuno da temperatura. De uma forma aproximada, masnem por isso muito longe do real, a variao da resistn-cia eltrica de um metal em funo da temperaturapode ser representada pela expresso:

R(t) = R0 (1 + at)onde:R(t): Resistncia eltrica temperatura "t";R0: Resistncia eltrica temperatura de 0C;a: Coeficiente de variao da resistncia eltrica em

funo da temperatura, medido em C;t: Temperatura, medida em C;Um estudo mais detalhado mostra que o coeficiente

"a" varia em funo da temperatura, e esse fato deveser considerado nos termmetros de resistncia, principal-mente quando os mesmos so utilizados para medioem um intervalo de temperatura acima de 100C. Den-tre os metais, aqueles que se mostraram mais adequa-dos para a utilizao na termometria de resistncia so:

1 - Liga de Rh99,5% x Fe0,5%:Utilizado para medio de temperatura na faixa de

0,5K a 25K (-272,65C a -248,15C);2 - Cobre:Utilizado para medio de temperatura na faixa de

193,15K a 533,15K (-80C a 260C). Possui uma linea-ridade de 0,1C em um intervalo de temperatura de 200C.Entretanto, sua baixa resistncia oxidao limita a suafaixa de temperatura de utilizao.

3 - NquelUtilizado para medio de temperatura na faixa de

213,15K a 453,15K (-60C a 180C). Os principais atrati-vos na sua utilizao so seu baixo custo e alta sensibi-lidade. Sua principal desvantagem a baixa linearidade.

4 - Platina:Utilizado para medio de temperatura na faixa de

25K a 1235K (-248C a 962C). o metal mais utiliza-do na construo de termmetros de resistncia, pelasua ampla faixa de utilizao, boa linearidade e melhorresistncia oxidao. Suas caractersticas sero apre-sentadas com mais detalhes a seguir.

TERMMETRO DE RESISTNCIA DE PLATINAAlm das caractersticas mencionadas acima sobre a

platina, ela atende tambm a dois aspectos muito impor-tantes: possui uma grande inrcia qumica e relativamen-te fcil de se obter na forma pura.Os termmetros deresistncia de platina apresentam duas configuraes b-sicas, a saber: Termmetro de Resistncia de Platina Pa-dro e Termmetro de Resistncia de Platina Industrial.

TERMMETRO DE RESISTNCIADE PLATINA PADRO (TRPP)

Esta configurao utilizada nos termmetros queso utilizados como padro de interpolao na EscalaInternacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) na faixa

de temperatura de -248C a 962C. O comportamentoda variao da resistncia em funo da temperatura dado pela expresso:

R(t) = R0 (1 + At + Bt2 + C(t - 100)t3)Os valores tpicos das constantes do termmetro de

platina padro so:R0: 25,5 Ohms;A: 3,985 x 10-3 C-1;B: -5,85 x 10-7 C-2;C: 4,27 x 10-12 C-4 para t < 0C e zero para t > 0C;Suas principais caractersticas construtivas so:a) O elemento sensor feito com platina com pureza

melhor que 99,999%;b) Sua montagem feita de modo que a platina no

fique submetida a tenses;c) So utilizados materiais de alta pureza e inrcia

qumica, tais como quartzo na fabricao do tubo emica na confeco do suporte do sensor de platina.

A justificativa para sua utilizao como padro deinterpolao da ITS-90 a grande estabilidade do ter-mmetro e a preciso das medies, com valores de0,0006C a 0,01C e 0,002C a 420C.

TERMMETRO DE RESISTNCIADE PLATINA INDUSTRIAL (TRPI)

As diversas configuraes de montagem dos TRPI'svisam adequ-los s condies de utilizao em umaplanta industrial, na qual inevitavelmente estaro sub-metidos a condies mais agressivas. Analogamente aoTRPP, o comportamento da variao da resistncia emfuno da temperatura dado por:

R(t) = R0 (1 + At + Bt2 + C(t - 100)t3)Os valores tpicos das constantes do termmetro de

resistncia de platina industrial so: R0: 100 Ohms;A: 3,908 x 10-3 C-1;B: -5,80 x 10-7 C-2;C: 4,27 x 10-12 C-4 para t < 0C e zero para t > 0C;A diferena entre os valores das constantes do TRPI

em relao s do TRPP causada por o TRPI utilizar pla-tina com teor de pureza menor, da ordem de 99,99%,devido contaminao prvia feita com o objetivo dereduzir contaminaes posteriores durante sua utiliza-o. Entretanto, sua faixa de utilizao menor que ado TRPP, tendo como limite superior de utilizao 850C,devido forte contaminao que ele passa a sofrer.

A principal qualidade do TRPI sua excelente preciso,sendo disponveis modelos com preciso de 0,1% a 0,5%na sua faixa de utilizao. possvel chegar a 0,015C,quando o mesmo calibrado e utilizado com instrumen-tos e meios termostticos adequados, o que lhe confereo "status" de padro secundrio de temperatura.

TOLERNCIA EM TERMMETROS DERESISTNCIA DE PLATINA INDUSTRIAL

A tolerncia de um TRPI o desvio mximo permitidoexpresso em graus Celsius a partir da relao de tem-peratura e resistncia nominal.

termoresistncias

29CONSISTEC

[T] Mdulo de temperatura em C (sem sinal).* No normalizados.

A tabela a seguir apresenta valores, retirados das re-ferncias de fabricantes, onde possvel fazer uma com-parao entre as tolerncias das diferentes classes depreciso dos bulbos:

TIPOS DE BULBOSBulbos CermicosO fio embobinado na forma helicoidal e encapsula-

do em invlucro cermico

catalogo consistec (termopares)

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