Por Kim Lewis Atualizado em 24 de março de 2022

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

O Efeito Seebeck

O Efeito Seebeck

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

Significância

Significância

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

A desvantagem dos termopares é que os sinais produzidos podem ser não lineares e, portanto, precisam ser calibrados cuidadosamente.

Construção

Construção

Duas ligas metálicas são unidas para formar uma junção. Uma parte da junção é colocada em uma fonte cuja temperatura será medida, enquanto a outra extremidade é mantida em uma referência constante através de uma fonte de temperatura. A fonte de temperatura geralmente é 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 combinação de metais utilizada. Uma combinação de níquel-níquel tem uma faixa de temperatura de -50 a 1.410 graus Celsius, enquanto um rênio-rênio pode medir de 0 a 2.315 graus Celsius. Cromel-alumel, cobre-constantan e ferro-constantan são os mais comuns.

Tipos

Tipos

Existem vários tipos diferentes. 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 seja recomendada 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

Usos

Os termopares são o tipo mais popular de sensores de temperatura. Eles são usados ​​como termômetros hospitalares e em testes de diagnóstico de motores de veículos. Alguns aparelhos a gás, como caldeiras, aquecedores de água e fornos, utilizam-nos como dispositivos de segurança; se a luz piloto estiver apagada, o termopar interrompe o funcionamento da válvula de gás. Também são utilizados como auxiliares na pasteurização do leite e como termômetros de alimentos. Na indústria, eles são valiosos como sondas e sensores.