Na indústria, medir a temperatura com precisão é crucial para garantir eficiência operacional, qualidade e segurança nos processos. Entre os sensores de temperatura mais utilizados está o termopar, valorizado pela resistência e pela capacidade de operar em altas temperaturas. Ao lado dele, outros modelos de contato e sem contato compõem o mercado e oferecem soluções específicas para diferentes demandas produtivas. Veja quais são os mais usados.
O que é um sensor de temperatura
Um sensor de temperatura é um dispositivo que detecta a temperatura de um meio, seja ele sólido, líquido ou gasoso, e a converte em um sinal, geralmente elétrico, que pode ser interpretado por um sistema eletrônico. Esse sinal permite o monitoramento e a regulação da temperatura.
Também conhecido como sonda de temperatura, este sensor é composto por um elemento sensor. Frequentemente, este elemento é alojado dentro de uma bainha de proteção, geralmente metálica, para protegê-lo de danos mecânicos ou químicos. Um cabo se conecta a este conjunto para levar o sinal ao sistema eletrônico.
No mercado, os sensores de temperatura se dividem em três categorias principais: Termopares, Termorresistências (RTDs) e Termistores.
Esses sensores medem uma propriedade física que muda de forma previsível com a temperatura. Eles são classificados em sensores de contato e sem contato.
Sensores de contato, como os três tipos principais mencionados, precisam tocar o objeto para medir sua temperatura.
Sensores sem contato medem a temperatura a distância, captando a radiação infravermelha emitida pela fonte de calor.
É importante notar que o termo “termômetro” se refere ao instrumento de medição completo (sensor + eletrônica de leitura). Os sensores são os componentes que realizam a detecção inicial.
Termopares
O termopar é um dos sensores mais versáteis e utilizados na indústria. É econômico, robusto e cobre uma vasta gama de temperaturas. Seu tempo de resposta depende da construção: modelos de junção exposta são muito rápidos, enquanto aqueles com poços de proteção robustos são mais lentos.
Seu funcionamento se baseia no Efeito Seebeck: dois fios de metais distintos são unidos em uma extremidade (junção de medição). A diferença de temperatura entre esta ponta e a outra extremidade (junção de referência) gera uma pequena tensão, que é proporcional à temperatura.
Os tipos de termopares mais comuns são:
Tipo J: Feito de Ferro e Constantan (liga de Cobre-Níquel). Opera tipicamente de 0 °C a 750 °C, mas seu uso é limitado em ambientes oxidantes acima de 500 °C.
Tipo T: Composto por Cobre e Constantan. Excelente para ambientes úmidos e temperaturas criogênicas, com uma faixa de -250 °C a 350 °C.
Tipo K: Composto por Chromel (Níquel-Cromo) e Alumel (Níquel-Alumínio). É o termopar de uso geral mais popular, com uma faixa ampla de -200 °C a 1250 °C.
Tipo N: Feito de Nicrosil e Nisil. Oferece maior estabilidade e resistência à oxidação que o tipo K em altas temperaturas (até 1260 °C), sendo uma alternativa superior em muitas aplicações. A precisão varia conforme a classe do termopar (ex: Classe 1 ou 2).
Sensores RTD (PT100 e PT1000)
Os sensores RTD (Resistance Temperature Detectors, ou Detectores de Temperatura por Resistência) baseiam-se na variação da resistência elétrica de um metal com a temperatura. São conhecidos pela alta precisão, estabilidade e repetibilidade.
PT100: É o modelo mais comum. Utiliza um fio ou filme fino de platina, com uma resistência de 100 Ω a 0 °C. Sua faixa de medição vai de aproximadamente -200 °C a 850 °C, embora para estabilidade a longo prazo, o uso contínuo seja frequentemente limitado a cerca de 650 °C.
PT1000: Funciona de forma idêntica, mas tem uma resistência de 1000 Ω a 0 °C. A resistência mais alta minimiza o erro causado pela resistência dos cabos de ligação, sendo ideal para instalações com conexão a dois fios ou cabos muito longos.
Termistores NTC e PTC
Termistores são sensores de alta sensibilidade feitos de materiais semicondutores. Sua principal característica é uma grande variação na resistência elétrica para uma pequena mudança na temperatura.
NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): A resistência diminui com o aumento da temperatura. São ideais para medições de precisão em faixas de temperatura mais limitadas e específicas.
PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo): A resistência aumenta abruptamente a uma temperatura específica. São usados principalmente como sensores de sobrecarga ou fusíveis rearmáveis, e não para medição precisa de temperatura.
O funcionamento de ambos se baseia na medição da sua resistência por um circuito eletrônico, e não na detecção de “impulsos elétricos”.
10 sensores de temperatura da Alutal e aplicações
A Alutal oferece diversas soluções, desde termopares convencionais até sensores para ambientes de alta vibração, ideais para indústrias química, petroquímica, siderúrgica e de óleo e gás. Veja os equipamentos mais populares:
Termopar / Termorresistência TIM/TRS: combina termopar e termorresistência para monitoramento em tubulações de processos químicos e petroquímicos, oferecendo alta confiabilidade mesmo em ambientes agressivos.
Termopar Convencional Cerâmico TCC: projetado para alta temperatura, ideal para fornos e processos industriais severos, com isolamento cerâmico durável.
Termopar de Isolação Mineral TIM: oferece estabilidade térmica e resistência a interferências externas, perfeito para tubulações químicas e petroquímicas.
Termopar de Isolação Mineral com Poço de Proteção TMP: protege o sensor contra desgaste e facilita a manutenção sem interromper o processo, ideal para indústrias químicas e de óleo e gás.
Poços de Proteção Helicoidais: aumentam a vida útil dos termopares, protegendo contra pressão e corrosão, permitindo substituição sem parar o processo.
Termopar / Termorresistência TRP – Sensores para tubulações industriais, combinando precisão e confiabilidade em processos químicos e petroquímicos.
Termopar / Termorresistência AF-TC R/S/B: desenvolvidos para altos-fornos em siderúrgicas, resistem a altas temperaturas e vibrações, garantindo medições confiáveis.
Termopares com Proteção Metálica TMM e TCM: oferecem proteção metálica que prolonga a vida útil, permitindo substituição sem interromper processos industriais.
Saiba mais
Termopar / Termorresistência para alta vibração: são indicados para ambientes com vibração intensa, pois garante precisão e durabilidade mesmo sob movimento constante, como em siderúrgicas e processos pesados.
