Guia de compra de sensores de temperatura
A medição da temperatura é uma parte essencial doautomatização e controlo de processos industriais. A Fuji Electric desenvolveu uma vasta gama de sensores de temperaturade conversores e condicionadores de sinal e Indicadores do transmissor de temperatura HART para satisfazer as exigências das suas aplicações industriais.
Quer esteja a monitorizar a temperatura de um líquido, gás ou vapor, quer esteja a criar um produto que necessite de monitorização da temperatura para garantir a sua qualidade, existem vários aspectos fundamentais:
- Monitorização da temperatura: Garantir a qualidade do produto através da manutenção de temperaturas específicas.
- Manutenção de normas: Cumprir os regulamentos, mantendo uma temperatura exacta numa linha de produção.
- Medições exactas e fiáveis: indispensáveis em todos os casos para garantir a segurança e a eficácia dos processos industriais.
Uma gama de instrumentos de medição de temperatura adaptada aos seus processos industriais
Existe uma variedade de tecnologias para medir a temperatura, converter a temperatura e apresentar os resultados, cada uma com as suas próprias vantagens e desvantagens. Os sensores de temperatura desempenham um papel fundamental na monitorização e controlo da temperatura, aquecimento ou arrefecimento em sistemas industriais.
Os tipos mais comuns de sensores de temperatura incluem os termopares (tipo K, J, etc.), os sensores RTD (Resistance Temperature Detetor), como o PT100 ou o PT1000, e os termístores (NTC).
Tipos de sensores de temperatura e suas aplicações
- Termopares: Utilizados para uma vasta gama de temperaturas e ambientes exigentes.
- Sondas PT 100 ou RTD: Reconhecidas pela sua exatidão e estabilidade.
- Termístores (resistências termométricas): Utilizados para aplicações que requerem uma resposta rápida a alterações de temperatura.
- Sensores de infravermelhos: Para medições sem contacto, frequentemente utilizados para superfícies quentes ou em movimento.
Os termómetros de resistência, também conhecidos como RTDs ou detectores de temperatura de resistência, são um dos tipos mais populares de sensores de temperatura. São utilizados numa vasta gama de indústrias e aplicações, desde a indústria alimentar a fábricas de produtos químicos. Os RTDs são feitos de materiais com elevada resistência eléctrica, como a platina, o cobre ou o níquel. A resistência do material do RTD muda com a temperatura, pelo que a resistência do RTD pode ser utilizada para calcular a temperatura.
O tipo mais comum de RTD é o PT100, que tem uma resistência de 100 ohms a 0°C. O PT1000 tem uma resistência de 1000 ohms a 0°C. O PT100 e o PT1000 estão disponíveis numa vasta gama de níveis de precisão, de 0,5% a 0,01%.
Podem ser utilizados para temperaturas entre -200°C e +850°C, e podem ser fabricados com 2, 3 ou 4 fios.
Um termopar é constituído por dois fios de metais diferentes, unidos numa extremidade. A junção entre os dois fios é designada por junção quente. A outra extremidade do fio do termopar é ligada a um dispositivo de medição, como um multímetro ou um controlador de temperatura. Quando a junção quente é aquecida, é gerada uma tensão no dispositivo de medição. Esta tensão é proporcional à diferença de temperatura entre a junção quente e o dispositivo de medição.
As sondas de termopar estão disponíveis numa vasta gama de metais, tais como cobre-constantan, ferro-constantan e cromel-alumel. Os termopares também estão disponíveis numa variedade de níveis de precisão, de 0,5% a 0,01%.
De acordo com as recomendações, podem ser utilizados a temperaturas até 2300°C.
Os conversores e condicionadores de sinal desempenham um papel importante na integração de termómetros de resistência PT100 e sondas de termopar com PLCs ou outros dispositivos digitais. Estes dispositivos transformam o sinal emitido por um sensor de temperatura num sinal padrão de tensão ou corrente, tipicamente 4-20 mA ou 0-10 V, compatível com sistemas de controlo e monitorização industrial.
Os conversores de sinal são essenciais para aplicações industriais em que a precisão, a fiabilidade e a fácil integração de sensores de temperatura são cruciais.
Os transmissores de temperatura HART são utilizados em aplicações de automação de processos para medir, converter e transmitir sinais de temperatura de termómetros de resistência ou termopares para PLCs ou outros dispositivos digitais. O transmissor converte o sinal do sensor de temperatura num sinal padrão de tensão ou corrente. O transmissor também tem um ecrã que mostra a leitura da temperatura. Também possui uma interface de comunicação HART que permite que o transmissor seja configurado e calibrado utilizando uma bolsa HART.
Como é que escolho um sensor de temperatura?
Ao escolher um sensor de temperatura, é necessário ter em conta uma série de factores:
- Gama de medição: Certifique-se de que a sonda cobre a gama de temperaturas pretendida.
- Precisão: Escolha uma sonda que ofereça a precisão necessária para a sua aplicação.
- Tipo de sensor: Seleccione o tipo de sensor (termopar, RTD como PT100 ou PT1000, termistor) de acordo com os requisitos do seu processo.
- Ambiente de funcionamento: Ter em conta as condições ambientais, como a presença de pó, humidade ou vibração.
- Custo e disponibilidade: Comparar preços e verificar a disponibilidade em stock das sondas e componentes necessários.
FAQs sobre sensores de temperatura
Como funciona um sensor de temperatura?
A sensor de temperatura funciona através da conversão de uma medição de temperatura num sinal elétrico que pode ser facilmente interpretado por um dispositivo de visualização, um registador de temperatura ou um controlador de temperatura. Os tipos mais comuns de sensores de temperatura incluemtermopares, RTDs (resistências termométricas) e termistores. Cada tipo utiliza um princípio físico diferente para medir a temperatura. Por exemplo, um termopar gera uma tensão que varia de acordo com a diferença de temperatura entre as suas duas extremidades, enquanto um RTD altera a sua resistência eléctrica de acordo com a mudança de temperatura.
Qual é o papel do sensor de temperatura?
O principal papel de um sensor de temperatura é fornecem uma medição de temperatura precisa e fiável num determinado ambiente. Esta informação é vital em muitos sectores, como a indústria, a medicina e a investigação científica, onde a regulação e o controlo precisos da temperatura são essenciais. O sensor de temperatura é geralmente ligado a um PLC ou a um ecrã digital industrial. Por exemplo, nos processos industriais, a temperatura deve ser rigorosamente regulada para garantir a qualidade do produto. Na medicina, os sensores de temperatura são utilizados para monitorizar a saúde dos doentes.
Quais são os diferentes tipos de sensores de temperatura?
Existem vários tipos de sensores de temperatura, cada um com as suas próprias características e aplicações específicas:
- Termopares: Utilizados pela sua vasta gama de medição e resposta rápida, os termopares são frequentemente utilizados em aplicações industriais.
- RTDs (Resistências Termométricas ou Termómetros de Resistência de Platina ou Termoresistências): A sua tecnologia e construçãooferecem muitas vantagens. Conhecidos pela sua elevada exatidão e estabilidade, os RTDs são utilizados em aplicações onde a medição precisa é essencial, como no laboratório.
- Termístores: Estes dispositivos sensíveis são utilizados em aplicações em que é necessária uma resposta rápida a alterações de temperatura, como em dispositivos electrónicos ou no fabrico de semicondutores.
- Termómetros de infravermelhos: Utilizados para medir a temperatura sem contacto direto, ideais para superfícies difíceis de alcançar ou em movimento.
Cada um destes tipos de sonda tem vantagens e desvantagens que os tornam mais ou menos adequados para utilização na sua aplicação ou sistema.
Quais são as aplicações industriais dos sensores de temperatura?
O sensores de temperatura são essenciais para as empresas industriais para garantir medições precisas e fiáveis.
Por exemplo, na indústria do cimento, monitorizam as temperaturas elevadas em fornos rotativos e moinhos para manter a qualidade do produto e evitar o sobreaquecimento. No sector químico, monitorizam as reacções térmicas para otimizar a eficiência e a segurança dos processos. As energias renováveis também beneficiam destes sensores, que garantem que os componentes das instalações de energia solar e eólica funcionam corretamente, prolongando assim a vida útil do equipamento.
As centrais térmicas utilizam os sensores para gerir o calor das caldeiras e turbinas, garantindo uma conversão eficiente da energia. Para aplicações de hidrogénio, monitorizam os processos de produção e armazenamento para operações seguras. As incineradoras contam com estes instrumentos para controlar a combustão de resíduos, minimizando as emissões nocivas. No sector marítimo, os sensores asseguram que os sistemas de propulsão e os geradores funcionam corretamente.
Na indústria metalúrgica, monitorizam os fornos de fusão e os tratamentos térmicos para garantir a qualidade dos metais. As centrais nucleares utilizam estas sondas para monitorizar os reactores e os circuitos de refrigeração, garantindo a segurança da produção de energia.
A indústria do papel e do cartão utiliza a tecnologia de sensores de temperatura para supervisionar os processos de secagem e cozedura, garantindo uma qualidade consistente dos produtos acabados. O sector do petróleo e do gás utiliza estes dispositivos para monitorizar a perfuração, a refinação e o transporte, garantindo operações seguras. Por fim, os serviços industriais, como os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC), utilizam estes sensores para otimizar o consumo de energia e manter condições de trabalho seguras e confortáveis.
Fuji Electric, o seu fornecedor de sensores de temperatura
O sensores de temperatura são ferramentas essenciais para a controlo e regulação da temperatura em ambientes industriais.
A Fuji Electric oferece uma gama completa de soluções adaptadas às suas necessidades específicas, garantindo precisão, fiabilidade e conformidade com as normas de segurança e construção.
Quer necessite de medir, converter ou indicar a temperatura, temos o equipamento e o know-how para otimizar os seus processos industriais.
Ao integrar tecnologias de ponta e ao assegurar uma instalação e manutenção adequadas, pode garantir resultados óptimos e manter as suas operações industriais a níveis de elevado desempenho.
Termómetros de resistência PT100 e PT1000
Sensores de temperatura de termopar
Conversores de sinal
Indicadores do transmissor de temperatura HART
