O sensor Pt100 é um dos tipos de detectores de temperatura por resistência (RTDs) mais utilizados na indústria. Conhecido pela precisão, estabilidade e confiabilidade. Mas como garantir que ele continue medindo corretamente ao longo do tempo? A resposta está na calibração, um procedimento indispensável para manter o desempenho do sensor e a qualidade dos processos em que é aplicado.
O que é um sensor Pt100
Um sensor Pt100 recebe esse nome por ser feito de platina: ‘Pt’ é o símbolo químico da platina. Embora seja um material caro, a platina oferece maior linearidade e estabilidade do que outros materiais. O número 100 indica que a resistência do sensor de temperatura a 0 °C é de 100 Ω.
Em um RTD Pt100 típico, o fio de platina é enrolado em torno de um núcleo de cerâmica ou em forma de bobina. O núcleo de cerâmica contribui para a estabilidade em temperaturas extremas e proporciona um bom isolamento térmico contra variações na temperatura ambiente. Além disso, o núcleo de cerâmica protege o delicado fio de platina contra danos.
Os sensores de temperatura Pt100 utilizam o princípio da resistência elétrica para medir a temperatura. Esse princípio afirma que a resistência de um metal à passagem da corrente elétrica aumenta com o aumento da temperatura a que o metal é submetido. Essa variação na resistência com a mudança de temperatura é previsível, e é essa previsibilidade que permite determinar a temperatura.
O Pt100, um termômetro de resistência de platina, é um dos sensores de temperatura mais precisos, capaz de oferecer excelente estabilidade e repetibilidade. Esses sensores também são relativamente imunes a ruídos elétricos e, portanto, adequados para medição de temperatura em ambientes industriais, especialmente em torno de motores, geradores e outros equipamentos de alta tensão.
Mas como todo instrumento de medição de alta precisão, o sensor PT100 precisa ser periodicamente calibrado para garantir resultados confiáveis. Mas afinal, qual é o método correto de calibração?
Como é a calibração do Pt100
Diferentemente de outros instrumentos, o sensor Pt100 em si não é ajustável. Ou seja, não existe um mecanismo interno para correção. O processo consiste em comparar suas leituras com um sensor de referência de alta precisão, sob condições controladas de temperatura e estabilidade.
A calibração é feita em pontos específicos, por exemplo, 0 °C, 100 °C e 200 °C, para verificar se o sensor apresenta desvios em relação ao padrão. O resultado é registrado em um certificado de calibração, que indica o erro encontrado e as condições do ensaio.
Três métodos de calibração de sensores Pt100
A calibração pode ser feita de diferentes maneiras. Abaixo, conheça os três métodos mais comuns: calibrador de processo, bloco seco e banho de calibração.
1 – Calibrador de processo
O calibrador de processo é o equipamento mais prático para verificações em campo. Ele simula sinais de RTD e mede a resposta do sistema (por exemplo, um transmissor de 4-20 mA).
É ideal para uma verificação rápida, garantindo que o sensor e o sistema de medição estejam respondendo corretamente. No entanto, esse método não fornece a mesma precisão de uma calibração laboratorial.
2 – Calibrador de bloco seco
O calibrador de bloco seco é amplamente utilizado na indústria. Ele possui um bloco metálico com orifícios onde as sondas são inseridas. O bloco é aquecido ou resfriado eletricamente até atingir a temperatura desejada.
Esse método oferece boa estabilidade e repetibilidade, sendo indicado para calibrações de rotina em sensores industriais. É importante, porém, que a sonda tenha o diâmetro adequado para o orifício, garantindo o bom contato térmico.
3 – Banho de calibração
O banho termostático é o método mais preciso. Nele, as sondas são imersas em um fluido sob agitação, como óleo de silicone, água ou etanol, o que garante excelente homogeneidade térmica.
É o método preferido em laboratórios de metrologia acreditados, pois permite calibrações com incertezas muito baixas, ideais para padrões de referência e sensores de alta exatidão.
Procedimento básico de calibração
O processo segue etapas rigorosas para garantir resultados confiáveis:
- Preparação: o sensor é limpo e inspecionado para eliminar resíduos ou oxidação.
- Imersão: Imersão: no banho térmico, não é obrigatório que o sensor a ser calibrado e o sensor padrão estejam na mesma profundidade, e nem sempre isso é possível. No bloco seco, é obrigatório que ambos estejam com a ponta no fundo do bloco de equalização.
- Estabilização: aguarda-se até que a temperatura do sistema e das sondas atinja estabilidade, etapa que pode levar de 10 a 30 minutos, dependendo da faixa de temperatura.
- Leitura: são registradas as temperaturas medidas pelo padrão e pelo Pt100 em cada ponto definido.
- Cálculo do erro: as diferenças entre as leituras indicam o desvio do sensor em relação ao padrão.
- Emissão do certificado: os resultados são documentados, incluindo condições do ensaio, equipamentos utilizados e incerteza de medição.
- Seguir a norma internacional IEC 60751, que especifica os requisitos e a relação temperatura/resistência para sensores de temperatura industriais de platina.
Para que uma calibração tenha validade técnica e atenda auditorias, ela precisa ser rastreável a padrões nacionais ou internacionais, como o Inmetro no Brasil ou o NIST nos Estados Unidos.
Laboratórios acreditados conforme a norma ISO/IEC 17025 garantem que o processo de calibração segue critérios rigorosos de controle, rastreabilidade e qualidade metrológica.
Por que calibrar o Pt100?
Mesmo sendo um sensor robusto e confiável, o Pt100 pode sofrer pequenos desvios ao longo do tempo devido ao uso contínuo, vibração, contaminação ou envelhecimento do material. Esses desvios comprometem a exatidão das medições.
A calibração é o processo que compara as leituras do sensor com um padrão de referência rastreável, ajustando ou verificando se o desempenho está dentro das tolerâncias especificadas.
Os principais motivos para calibrar regularmente são:
- Garantir precisão: leituras incorretas podem gerar erros de processo e prejuízos na produção.
- Manter a qualidade: temperaturas erradas afetam diretamente a segurança e o desempenho de produtos.
- Atender normas e auditorias: setores regulados, como o farmacêutico e alimentício, exigem calibração periódica documentada.
- Evitar paradas inesperadas: sensores descalibrados podem causar alarmes falsos e falhas de controle.
- Reduzir custos operacionais: dados confiáveis permitem melhor controle de processos e economia de energia.
Onde calibrar? Laboratório de Calibração Alutal
A Alutal é referência nacional na fabricação de sensores de temperatura e também oferece serviços de calibração acreditados, garantindo que cada equipamento mantenha sua precisão e conformidade com os padrões exigidos pelo mercado.
Nosso laboratório de metrologia térmica é equipado com calibradores de bloco seco, banhos termostáticos de alta estabilidade e instrumentos de referência certificados, capazes de realizar calibrações em diversas faixas.
Contamos com uma equipe técnica especializada, formada por profissionais treinados em metrologia e controle de processo, capazes de executar calibrações com rastreabilidade e emitir certificados de acordo com a norma ISO/IEC 17025.
Além das calibrações no laboratório da Alutal, realizamos também serviços em campo, reduzindo o tempo de parada de equipamentos e assegurando a continuidade das operações industriais.
Nossa equipe técnica está pronta para oferecer o suporte e a precisão que o seu processo exige.
