Os termopares são sensores de temperatura feitos de duas ligas metálicas. Quando os dois metais são reunidos para formar uma junção, uma voltagem é gerada quando há diferenças de temperatura entre eles. Isso é conhecido como o efeito Seebeck.

O Efeito Seebeck

O médico alemão que se tornou físico Thomas Johann Seebeck descobriu o efeito Seebeck. Ele pegou dois metais diferentes, um em uma temperatura mais alta que o outro, e fez um circuito em série juntando-os em uma junção. Ele descobriu que ele era capaz de gerar uma voltagem. Quanto maior a diferença de temperatura entre eles, maior a tensão que foi gerada, e ele descobriu que os resultados eram independentes da forma do metal.

Significância

Os termopares são valiosos na ciência e na ciência. engenharia, devido a características como o seu tempo de reação rápida e tamanho pequeno. Eles têm a capacidade de medir com precisão temperaturas extremas, com intervalos de 270 a 2.500 graus Celsius, e erros entre 0,5 e 2 graus Celsius.

A desvantagem dos termopares é que os sinais produzidos podem ser não-lineares, e assim, eles precisam ser calibrados com cuidado.

Construção

Duas ligas metálicas são reunidas para formar uma junção. Uma parte da junção é colocada em uma fonte cuja temperatura deve ser medida, enquanto a outra extremidade é mantida em uma referência constante através de uma fonte de temperatura. A fonte de temperatura é geralmente um sensor de temperatura de estado sólido, embora os mais antigos usem um banho de água gelada.

Um fator na sensibilidade à temperatura é o tipo de combinações de metal usadas. Uma combinação de níquel-níquel tem uma faixa de temperatura de -50 a 1.410 graus Celsisus, enquanto um rênio-rênio pode medir de 0 a 2.315 graus Celsisus. Chromel-alumel, cobre-constantan e ferro-constantan são os mais comuns.

Tipos

Existem vários tipos diferentes. Eles são classificados de acordo com a temperatura máxima que podem medir, onde podem operar e sua robustez. Os mais comuns são J, K, T e E. Por exemplo, os termopares Tipo J podem ser usados ​​sem uma cobertura chamada bainha, embora um seja recomendado para prolongar sua vida útil. Os termopares tipo J podem funcionar em ambientes onde não há oxigênio livre suficiente e podem medir até 760 graus Celsius.

Usos

Os termopares são o tipo mais popular de sensores de temperatura. Eles são usados ​​como termômetros hospitalares e em testes de diagnóstico para motores de veículos. Alguns aparelhos a gás, como caldeiras, aquecedores de água e fornos, os utilizam como recursos de segurança; se a luz piloto estiver apagada, o termopar pára a válvula de gás de operar. Eles também são usados ​​como uma ajuda na pasteurização do leite e como termômetros de alimentos. Na indústria, eles são valiosos como sondas e sensores.