Quais são os diferentes tipos de fio de termopar?

Introdução aos fios de termopar

Os fios de termopar são a base dos sistemas de medição de temperatura. Eles unem dois metais diferentes e produzem uma tensão proporcional aos gradientes de temperatura. Os fios de termopar têm resposta rápida e funcionam em condições severas. Os fios de termopar são amplamente utilizados em fornos, estufas, motores e muitos outros dispositivos. Eles são fornecidos em diversas variedades com diferentes combinações de metais para operação em muitas condições diferentes.

Tipo K (Cromel-Alumel)

Os fios do tipo K utilizam Cromel para a perna positiva e Alumel para a perna negativa. Eles são usados principalmente em condições que nunca ultrapassam 1260°C (2300°F). Vários setores os utilizam porque são baratos e resistentes. Eles têm boa precisão em uma ampla faixa de temperaturas. O tipo K é geralmente escolhido por engenheiros para tratamento térmico de metais e processos de fabricação. Eles podem ser aplicados tanto em atmosferas oxidantes quanto em atmosferas inertes. Sua instalação e manutenção são fáceis para pessoas com conhecimentos técnicos básicos.

Tipo J (Ferro-Constantan)

Os fios do tipo J têm ferro emparelhado com constantan. Eles são adequados para cerca de 760°C (1400°F) no ar. São usados em maquinário antigo ou em aplicações específicas quando o ambiente não é muito hostil. Sua simplicidade é uma de suas melhores características, e a maioria das oficinas de reparo ainda as tem em estoque. A principal desvantagem é que a perna de ferro enferruja quando entra em contato com a água. No entanto, sua simplicidade e facilidade fazem com que sejam utilizados com frequência na maioria das aplicações industriais.

Leitura adicional: Fios de termopar 101 Tipos, aplicações e propriedades

Tipo T (Cobre-Constantan)

Os fios do tipo T são produzidos pela combinação de cobre e constantan. Sua extensão é adequada para temperaturas de até 370°C (700°F). No entanto, eles são suficientemente bons mesmo em temperaturas abaixo de zero. São muito usados em laboratórios e em medições de baixa temperatura. Sua resistência a temperaturas frias e sua estabilidade ao longo de um período de tempo fazem deles uma escolha segura. Os laboratórios e as fábricas de processamento de alimentos utilizam fios do tipo T devido ao seu desempenho confiável.

Tipo E (Cromel-Constantan)

Os fios do tipo E são compostos de cromel e constantan. Eles são muito sensíveis. Sua faixa de temperatura vai até 900°C (1650°F). Sua alta saída de termoeletricidade os torna mais adequados para a medição precisa da temperatura. Alguns equipamentos científicos e máquinas industriais usam essa alta sensibilidade para medir pequenas mudanças de temperatura. Sua saída de tensão é quase o dobro da quantidade de outros tipos quando usados na mesma faixa de temperatura.

Tipo N (Nicrosil-Nisil)

Os fios do tipo N são feitos de nicrosil e nisil. Eles foram criados para serem mais estáveis. Funcionam bem em temperaturas de até 1300°C (2370°F). Foram projetados para reduzir erros conhecidos como desvio. São usados em motores e sistemas de combustão de alta temperatura. Os fios do tipo N são preferidos pelos engenheiros porque são mais estáveis e têm vida útil mais longa. Eles são mais adequados para uso quando é necessário um alto grau de precisão por um longo período.

Tipo R e S (platina-ródio)

Os fios tipo R e tipo S utilizam ligas de platina e ródio. Eles são excelentes em temperaturas muito altas, chegando a 1600°C (2900°F) para o Tipo S. São altamente estáveis e precisos. São amplamente utilizados em laboratórios e em usos industriais de alto nível, como aeroespacial e metalurgia. O custo desses fios é geralmente mais alto. Eles são estáveis e precisos e, portanto, uma ótima opção para a medição exata da temperatura.

Tipo B (platina-ródio)

Os fios do tipo B também são membros da família platina-ródio. Eles são empregados em faixas de temperatura semelhantes às dos tipos R e S, especificamente em aplicações de temperatura muito alta. Eles não apresentam as mesmas deficiências em temperaturas mais baixas que seus primos de platina-ródio. Quando a confiabilidade precisa ser garantida em calor intenso, os fios do tipo B oferecem uma solução robusta. Seu custo geralmente os restringe a usos industriais e laboratoriais especiais em que a confiabilidade é um requisito.

Fios de termopares especiais

Além dos tipos comuns mencionados acima, há alguns fios de termopar especiais. Alguns são feitos com revestimentos especiais para serem resistentes à corrosão e aumentar a vida útil em situações em que encontrarão produtos químicos e umidade. Alguns são feitos para ter menos desvios em aplicações de longo prazo. Esses fios oferecem proteção extra em situações em que a exposição é mais severa do que o normal em ambientes laboratoriais ou industriais. Eles são usados com mais frequência em fábricas de produtos químicos, uso marítimo ou onde quer que haja a possibilidade de contaminação.

Critérios de seleção de fios de termopar

A seleção do fio de termopar adequado envolve algumas considerações.

Primeiro, considere a faixa de temperatura de sua aplicação. Alguns fios preferem temperaturas mais frias, enquanto outros são destinados ao uso em altas temperaturas.

Em segundo lugar, pense em seu ambiente. O termopar precisará resistir à oxidação, à exposição a produtos químicos ou à umidade?

Em terceiro lugar, você deve garantir a precisão. Se você precisar de leituras extremamente precisas, um tipo de alta sensibilidade como o Tipo E seria perfeito.

Por fim, seu orçamento pode restringi-lo. Fios melhores, como os de platina e ródio, custam mais, mas duram mais e são mais confiáveis. As aplicações no mundo real incluem seu uso em fornos industriais médios usando fios do Tipo K e seu uso em sistemas de resfriamento de laboratório usando o Tipo T.

A seleção deve sempre se basear nas condições de operação e no nível de urgência das leituras de temperatura necessárias.

Perguntas frequentes

F: Por que o fio Tipo K é tão apreciado?

P: Ele tem boa durabilidade e precisão em uma ampla faixa de temperatura por um baixo custo.

F: Qual é a aplicação típica do fio tipo T?

P: É utilizado principalmente em laboratório e em usos de baixa temperatura.

F: Por que usar fios de termopares especiais?

P: Eles oferecem proteção adicional contra corrosão e maior estabilidade em condições adversas.