Quando se trata de selecionar o termopar certo, há duas opções populares: Tipo K e Tipo J. Esses modelos são populares por sua versatilidade, confiabilidade e capacidade de atender a uma ampla gama de aplicações. Mas qual escolher e como diferenciá-lo?
Diferenças entre o termopar tipo J e o tipo K
A diferença dos termopares começa na natureza do metal usado em sua composição: o Tipo K é feito em Níquel-Cromo/Níquel-Alumínio, enquanto o Tipo J é composto por Ferro/Constantan.
A faixa de temperatura também é um ponto decisivo. O termopar tipo K é amplamente utilizado em aplicações de alta temperatura, ambientes corrosivos e situações em que o sensor pode estar sujeito à oxidação. É indicado para processos com presença de umidade, além de suportar bem imersões em líquidos e atmosferas oxidantes.
Já o termopar tipo J é mais comum em ambientes frios ou de vácuo moderado, sendo uma opção eficiente e econômica para aplicações industriais que não exigem temperaturas extremas.
Quando o objetivo é obter leituras de temperatura com alta sensibilidade e boa precisão em faixas mais baixas, o tipo J tende a oferecer desempenho ligeiramente superior. No entanto, o tipo K se destaca pela maior faixa de operação e durabilidade, o que o torna mais versátil em diferentes condições.
A seguir, as diferenças específicas:
| Aspecto | Termopar Tipo J (Ferro–Constantan) | Termopar Tipo K (Cromel–Alumel) |
|---|---|---|
| Faixa de temperatura | −210 °C a +760 °C | –200 °C a +1260 °C |
| Precisão | Boa precisão em baixas temperaturas, mas pode variar em faixas altas. | Boa precisão em toda a faixa de operação, com excelente repetibilidade. |
| Suscetibilidade magnética | O condutor de ferro é magnético, podendo sofrer interferências. | Não magnético, com menor interferência eletromagnética. |
| Custo | Geralmente mais barato, indicado para aplicações de menor exigência térmica. | Custo ligeiramente mais alto, compensado pela durabilidade e faixa de operação. |
| Adequação da aplicação | Adequado para baixa e média temperatura, como laboratórios, indústrias plásticas e alimentícias. | Adequado para ampla gama de aplicações, incluindo fornos, motores e processos metalúrgicos. |
Essas diferenças ajudam a entender que o tipo K é mais versátil e resistente, enquanto o tipo J é considerado mais sensível, porém limitado em temperatura e durabilidade.
Tem como identificar pela cor dos fios?
A maneira mais simples de identificar o tipo de termopar é verificar o padrão de cores dos fios ou do conector; no entanto, a codificação de cores pode variar conforme a norma (ANSI, IEC) e o fabricante.”
Mas de forma geral, os padrões mais comuns são:
Tipo J: fio positivo (ferro) – branco, fio negativo (constantan) – vermelho, conector preto.
Tipo K: fio positivo (níquel-cromo) – amarelo, fio negativo (níquel-alumínio) – vermelho, conector amarelo.
Como é o Termopar tipo K
O termopar tipo K é composto por condutores de liga de níquel/cromo e liga de níquel/alumínio, uma combinação que garante resistência à corrosão e o torna adequado para trabalho em atmosferas oxidantes. Por isso, ele é tido como um dos termopares mais versáteis.
Seu princípio de funcionamento é baseado na geração de uma tensão elétrica proporcional à diferença de temperatura entre a junção de medição e a de referência. Essa variação é interpretada pelo instrumento de leitura, permitindo monitoramento preciso e confiável da temperatura.
Graças à sua resistência e estabilidade térmica, o tipo K tende a ter maior durabilidade que o tipo J, além de oferecer resposta rápida, sendo ideal para medições em superfícies, líquidos e gases.
As faixas de temperatura exatas podem variar um pouco dependendo de como o fabricante constrói o corpo da sonda e dos materiais isolantes utilizados, mas com essa ampla faixa, você pode entender por que ela pode lidar com praticamente qualquer aplicação.
Algumas aplicações comuns de termopares Tipo K incluem:
- Monitoramento durante processos de fundição de metais em baixa temperatura
- Testes de temperaturas em processos químicos
- Instalações Petrolíferas
- Usinas Nucleares
Como funciona o Termopar tipo J
Os termopares tipo J têm um design básico, formado por dois fios metálicos, ferro e constantan (liga de cobre e níquel), unidos em uma extremidade. Quando essa junção é aquecida ou resfriada, gera uma pequena tensão elétrica proporcional à variação de temperatura. No geral, esses sensores contam com um fio branco e outro vermelho.
Esse tipo de termopar apresenta uma faixa de temperatura mais limitada, ideal para aplicações industriais leves e ambientes de calor moderado. Ele utiliza ferro no terminal positivo e uma liga de cobre-níquel no terminal negativo.
Esses modelos não são os mais adequados para temperaturas superiores a 760 °C devido às limitações do condutor de ferro. Quando exposto a agentes oxidantes, o material sofre alterações moleculares irreversíveis, resultando em leituras de temperatura incorretas.
Embora não seja indicado para medições com altas exigências de precisão térmica, ele se destaca como uma opção intermediária e econômica para o monitoramento de temperatura em processos industriais. Os termopares do tipo J encontram sua aplicação nos seguintes cenários:
- Aplicações de vácuo
- Monitoramento de temperaturas de materiais inertes como areia, concreto ou materiais com amianto
- Monitoramento de temperatura durante a fabricação de plásticos e resinas
Como escolher o termopar certo para cada aplicação
É fundamental selecionar um fio de termopar que se ajuste à faixa de temperatura da sua aplicação. Por quê? Porque um fio que não se ajuste à faixa de temperatura necessária não fornecerá medições de temperatura precisas. E isso pode levar a danos ao sistema ou às peças se os elementos da sua aplicação esquentarem demais.
Saber se o sensor é tipo J ou K é apenas o primeiro passo. Como um termopar pode assumir diversos formatos e formas, é importante entender como selecionar corretamente o sensor certo.
Na hora de substituir ou instalar um novo, leve em conta:
- Faixa de temperatura de operação
- Ambiente (oxidante, redutor, úmido ou seco)
- Compatibilidade com o controlador
- Comprimento do cabo e tipo de isolação
No vídeo abaixo, explicamos com ainda mais detalhes como escolher o termopar correto, de acordo com nossos especialistas. Assista:
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