Sondas de temperatura, termopares

Um termopar é um sensor de temperatura robusto e confiável que converte uma diferença de temperatura diretamente em um sinal mensurável de milivolts usando o efeito Seebeck. Feito de dois fios metálicos diferentes unidos em uma junção de detecção, os termopares cobrem uma ampla faixa, desde temperaturas criogênicas abaixo de –200°C até tipos de metais nobres superiores a 1700°C. Por exemplo, um Tipo K (níquel-cromo/níquel-alumel) é comum em fornos industriais, máquinas de extrusão e sistemas HVAC, graças à sua ampla variedade e durabilidade. Um Tipo J (ferro-constantan) é adequado para fornos de baixa temperatura, enquanto os Tipos R e S (ligas de platina-ródio) são escolhidos para aplicações de calor extremo, como produção de vidro ou motores aeroespaciais.

Uma sonda de temperatura, por outro lado, se refere à forma encapsulada de um sensor de temperatura. Uma sonda pode abrigar um termopar, RTD ou até mesmo um termistor, montado em uma bainha protetora com isolação e fios condutores para uso prático. Em outras palavras, um termopar é um elemento sensor, enquanto uma sonda termopar é um conjunto pronto para instalar, projetado para um ambiente específico (por exemplo, sondas inoxidáveis com segurança alimentícia para processamento de laticínios ou sondas revestidas com Inconel para turbinas).

Como todos os sensores, os termopares podem falhar. Os principais sintomas de falha incluem:

Circuito aberto: nenhum sinal de saída devido a um fio rompido ou uma junção corroída. Normalmente aparece como uma leitura anormal, muito alta ou fora da escala.
Curto-circuito: os fios entram em contato uns com os outros incorretamente, provocando leituras instáveis ou imprecisas.
Deriva: imprecisão gradual ao longo do tempo causada por oxidação, contaminação ou estresse mecânico, geralmente crítica em processos industriais de alta temperatura.
Ruído ou sinais instáveis: podem resultar de uma isolação problemática, interferência eletromagnética ou aterramento inadequado.
Resposta lenta: uma bainha degradada ou parcialmente danificada pode causar atrasos na captura de mudanças reais de temperatura.

Em comparação com os RTDs, que se destacam em precisão e estabilidade, mas são mais frágeis, os termopares são preferidos quando a durabilidade, a ampla faixa de temperatura, a resposta rápida e o menor custo são mais importantes.