Metrologia – Medição de Temperaturas / Termopares (Parte 5/5)

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[…continuação]

Medidores de Temperatura por Efeito Mecânico

Há várias categorias:
Termómetros de líquido em vidro
Termómetros de expansão
Termómetros bimetálicos
Termómetros a gás

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Termómetro de Líquido em Vidro

O bolbo sensor contém uma quantidade de líquido (álcool, querosene com anilina, mercúrio) dentro de um tubo capilar.
Quando ocorre uma variação da temperatura, o líquido muda de volume segundo uma correlação e regressão lineares. Como o bolbo tem um volume constante, o líquido ocupa o espaço ao longo do capilar, o qual pode ser graduado e calibrado.
Os termómetros de líquido em vidro são construídos para faixas de -75 ºC a 400 ºC, podendo ser de imersão total ou parcial.

Termómetro de Imersão Total

A coluna emergente necessita de ser corrigida

Em que:
TB – temperatura do banho
TM – temperatura de mergulho
TL – temperatura lida a ser corrigida
TF – temperatura de Fadem (ambiente próximo do termómetro do banho; é a temperatura da coluna emergente)

A temperatura lida TL deve ser acrescida uma correcção C, ou seja:

TB = TL + TC em que C = K(TL – TM) (TL-TF)

K é um factor de correcção constante, depende do tipo de vidro e do líquido termométrico, sendo igual a 0,00016 / ºC para o mercúrio e 0,001 / ºC para líquidos orgânicos

Exemplo:
Calcular a temperatura do fluido seguinte, medida com termómetro a álcool.

Temos que:
TF = 22 ºC
TM = 20 ºC
TL = 40 ºC
C = [0,01/ºC] (40 ºC – 20 ºC)
(40 ºC – 22 ºC) = 0,36 ºC
Portanto TB = 40 ºC + 0,36 ºC = 40,36 ºC

Termómetros de Imersão Parcial

C = K (TL – TMEQ) (TE – TF)

Em que:
TMEQ = temperatura de mergulho equivalente
TE = temperatura especificada pelo fabricante

Exemplo:
Temperatura de mergulho equivalente na linha de imersão: TMEQ = -25 ºC
Indicação do termómetro: TL = -35 ºC
Temperatura especificada: TE = 21 ºC
Temperatura de Fadem: TF = 18,3 ºC
Tipo de líquido termométrico: orgânico
C = 0,001 / ºC (-35 ºC + 25 ºC) (21 ºC – 18,3 ºC) = -0,027 ºC
Temperatura do fluido TB = -35 ºC – 0,027 ºC = -35,027 ºC

Termómetros Bimetálicos

É o tipo mais utilizado nos processos industriais, sendo baseado na dilatação de peças metálicas com coeficientes de expansão térmica diferentes.
Este termómetros indicam temperaturas na faixa -50 ºC a 500 ºC com erros máximos de 2%

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