Como funcionam os termopares: noções básicas de detecção de temperatura

Otermoparé um sistema amplamente utilizado para medição de temperatura em diferentes processos por funcionarem com base nos princípios da física, esses dispositivos são muito úteis em quase todas as indústrias, como manufatura e segurança alimentar. Juntos, vamos analisar os princípios básicos de funcionamento dos termopares.

1. Os fundamentos dos termopares

Uma junção é formada pela conexão de dois fios de metal, que são chamados de condutores, os fios são fisicamente separados em uma extremidade. Esta é a extremidade que mede a temperatura alvo. As outras extremidades dos fios são conectadas a um instrumento de medição. Quando a junção é submetida a uma diferença de temperatura, há uma diferença de potencial que se desenvolve entre a junção e a outra extremidade dos fios.

2. Explicação do efeito Seebeck

O Efeito Seebeck descreve a relação entre o fluxo de corrente elétrica e a diferença de temperatura, também chamado de efeito termoelétrico, foi descoberto por Thomas Seebeck. Os geradores termoelétricos consistem em dois tipos de metais, que são soldados juntos e colocados em uma área externa e com mais calor. 

- Movimento de elétrons: Quando o calor é fornecido suficientemente a um determinado metal, os elétrons no ampere começam a se mobilizar, resultando na criação de uma corrente elétrica. Dependendo da escolha dos metais, o potencial elétrico ou a tensão atingida variam. 

- Geração de Tensão: Na combinação de metais, durante a soldagem, a diferença de potencial é gerada, possibilitando medir a temperatura através da tensão correlacionando-a com o diferencial de temperatura entre a junta fria e a junta quente

3. Compensação de junção de referência

Por que é importante incluir a temperatura da junção de referência em relação à medição precisa da temperatura? O problema é que a tensão produzida é uma função do fluxo de calor global entre os pontos de medição e de referência. No entanto, quando o ponto de referência é deixado flutuando sem ser mantido a uma temperatura constante conhecida, as leituras tornam-se imprecisas. 

Para resolver isso, os sistemas modernos de termopares costumam usar compensação de junção fria. Isso significa que um instrumento de medição pode fazer referência a uma temperatura padrão empregando um sensor de temperatura conhecido na junção de referência. Por causa disso, o instrumento é capaz de compensar a tensão medida com a temperatura de referência para calcular o resultado com precisão.

Para resumir, os termopares funcionam com base no efeito Seebeck, pelo qual uma tensão é induzida sempre que há diferenças de temperatura. Sua configuração, geometria e montagem permitem que eles realizem a medição de temperatura em amplas faixas de tarefas de medição. Para termopares de alta qualidade e soluções de detecção de temperatura, confira o VSEC. Visite-nos na  [VSEC] para encontrar os produtos certos para suas necessidades.