A medição de temperatura é um dos pilares da automação industrial moderna. Do controle de processos produtivos à segurança de equipamentos, acompanhar com precisão as variações térmicas impacta diretamente a eficiência, a qualidade e os custos das operações. E há dois modelos considerados ideais: termopares e RTDs
Quais os melhores sensores para a automação industrial?
Quando o assunto é automação industrial, termopares e PT100 para indústria são considerados os sensores de temperatura mais indicados.
Os termopares se destacam pela robustez, ampla faixa de temperatura e rapidez de resposta, sendo ideais para processos severos, como fornos, caldeiras e fundições. Já o PT100 é reconhecido pela alta precisão, repetibilidade e estabilidade a longo prazo, tornando-se a escolha certa para processos que exigem controle rigoroso de temperatura.
Na prática, a escolha entre um e outro depende do tipo de indústria, das condições do ambiente e do nível de precisão necessário.
O que é automação industrial e qual a sua importância?
A automação industrial consiste no uso de sistemas inteligentes, sensores, instrumentos e controladores para monitorar e controlar processos produtivos com mínima intervenção humana. O objetivo é tornar a operação mais segura, eficiente, padronizada e econômica.
Sensores de temperatura desempenham um papel central nesse contexto. Eles fornecem dados essenciais para:
- Prevenir superaquecimento de máquinas e equipamentos
- Garantir a qualidade de produtos industriais
- Reduzir falhas e paradas não programadas
- Atender normas de segurança e regulamentações técnicas
- Otimizar o consumo de energia
Sem um monitoramento térmico confiável, o risco de perdas operacionais e danos estruturais tornam-se mais frequentes.
Qual termopar usar na automação industrial?
Os termopares funcionam a partir do efeito Seebeck, descoberto em 1821, que gera uma diferença de potencial elétrico quando dois metais diferentes são submetidos a variações de temperatura. Essa característica permite medições em ambientes extremos, onde outros sensores não resistem.
Cada tipo de termopar é definido pela combinação dos metais utilizados e pela faixa de temperatura suportada. Como um termopar pode ter diversos formatos e tamanhos, é importante entender como selecionar corretamente o sensor adequado.
Os critérios mais comuns para essa escolha são a faixa de temperatura, a resistência química, a resistência à abrasão e vibração e os requisitos de instalação. Os requisitos de instalação também influenciarão a escolha da sonda termopar.
A seleção do termopar correto para uma aplicação industrial exige a consideração cuidadosa de diversos fatores-chave para garantir o monitoramento preciso da temperatura e a confiabilidade a longo prazo. O primeiro passo é identificar a faixa de temperatura na qual o sensor irá operar. Diferentes tipos de termopares, como os tipos J, K ou T, oferecem características de desempenho variadas, adequadas a faixas de temperatura e ambientes específicos. Por exemplo, o tipo K é ideal para processos industriais de alta temperatura, enquanto o tipo T pode ser mais adequado para aplicações criogênicas.
Além da faixa de temperatura, é essencial avaliar o ambiente operacional. O sensor ficará exposto à umidade, vibração, produtos químicos corrosivos ou ruído elétrico? A estrutura do termopar deve ser projetada para resistir a essas condições, utilizando bainhas protetoras, isolamento durável e configurações de ponta de sensor adequadas. A escolha do sensor de termopar também deve estar alinhada com a precisão, o tempo de resposta e o tipo de instalação necessários, seja montagem em superfície, imersão ou fixação por grampo. Igualmente importante é o cabo do termopar , que deve ser selecionado por seu tipo de isolamento, propriedades de blindagem e resistência a interferências em áreas com ruído elétrico.
A compatibilidade com sistemas de automação e configurações de aquecimento por resistência também deve ser considerada. A integração entre esses sistemas garante uma regulação precisa da temperatura em tubulações, tanques e equipamentos expostos às intempéries ou que necessitam de gerenciamento térmico preciso. Compreender o princípio de funcionamento dos termopares é crucial para a escolha de componentes que funcionem em harmonia.
| Tipo de Termopar | Faixa de Temperatura | Principais Aplicações |
|---|---|---|
| Tipo K (Cromel-Alumel) | -200 °C a 1.260 °C | Indústrias químicas, siderúrgicas, fornos e caldeiras |
| Tipo J (Ferro-Constantan) | -40 °C a 750 °C | Indústrias plásticas e processos gerais |
| Tipo T (Cobre-Constantan) | -200 °C a 350 °C | Refrigeração e aplicações de baixa temperatura |
| Tipo S (Platina-Ródio) | Até 1.600 °C | Indústrias de vidro, cerâmica e laboratórios |
| Tipo R | Até 1.600 °C | Processos de alta precisão em altas temperaturas |
| Tipo B | Até 1.700 °C | Fornos industriais de altíssima temperatura |
A Alutal fabrica termopares industriais customizados, com diferentes tipos de bainha, isolação mineral e conexões, garantindo alta resistência mecânica, confiabilidade e compatibilidade com sistemas de automação industrial.
O que é o PT100 e por que usar na automação industrial?
O PT100 é um sensor de temperatura do tipo RTD (Detector de Temperatura por Resistência) feito de platina, material conhecido por sua estabilidade, linearidade e precisão.
O nome PT100 vem da sua característica elétrica:
- PT = platina
- 100 = resistência de 100 ohms a 0 °C
O PT100 mede a temperatura com base na variação previsível da resistência elétrica da platina. À medida que a temperatura aumenta, a resistência também cresce de forma linear e altamente controlada.
Esse comportamento faz com que o PT100 seja um dos sensores mais precisos disponíveis para aplicações industriais.
Em um PT100 típico, o fio de platina é enrolado em um núcleo de cerâmica, que oferece:
- Estabilidade térmica em temperaturas extremas
- Isolamento contra variações ambientais
- Proteção mecânica ao elemento sensor
Essa construção garante alta durabilidade e confiabilidade, mesmo em ambientes industriais desafiadores.
Vantagens do PT100 na automação industrial
- Alta precisão (±0,1 °C a ±0,5 °C)
- Excelente repetibilidade
- Baixa deriva ao longo do tempo
- Menor sensibilidade a ruídos elétricos
- Fácil integração com sistemas de controle
Por isso, o PT100 é amplamente utilizado em indústrias farmacêuticas, alimentícias, químicas, laboratoriais e em processos que exigem controle rigoroso de qualidade.
Os sensores PT100 podem ser ligados em:
- 2 fios: mais simples, porém menos preciso
- 3 fios: padrão da indústria, com boa compensação de erros
- 4 fios: máxima precisão, ideal para aplicações críticas
A Alutal desenvolve sensores PT100 industriais sob medida, com opções de haste, rosca, flange, diferentes tipos de encapsulamento e configurações de ligação, atendendo desde processos simples até aplicações de alta exigência técnica.
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A empresa oferece:
- Atendimento técnico personalizado;
- Fabricação de sensores de temperatura conforme a necessidade de cada negócio;
- Laboratório próprio de calibração;
- Calibração em forno com faixa de temperatura elevada.
Cada sensor é projetado considerando o processo, o ambiente e as exigências operacionais do cliente, assegurando maior vida útil, segurança e eficiência.
Investir em sensores de temperatura adequados é um passo essencial para aumentar a eficiência, reduzir custos e garantir a segurança dos processos industriais.
