Sensores de temperatura por área de aplicação
Tecnologia de medição

Tecnologia de medição

Fabricação por camada fina

A ifm utiliza um método de fabricação aperfeiçoado. Inicialmente, o elemento RTD é ligado a uma película condutora fina. Isso reduz a massa térmica dos fios de conexão. Depois a película condutora e o elemento RTD são aplicados a um suporte de montagem especial. O suporte posiciona o elemento RTD precisamente e o pressiona com força constante contra a parede do manto da sonda. Isso cria um contato direto, constante e controlado entre o elemento RTD e o manto, minimizado a massa térmica que separa o elemento RTD do fluido do processo. O resultado é um tempo de resposta rápido e reprodutível!

Termômetros por resistência e dispositivos de medição de temperatura convencionais têm o elemento de medição encapsulado na ponta do tubo do manto. A massa de encapsulamento funciona como um corpo isolante, tornando mais lenta a transmissão de calor ao elemento RTD. Normalmente o posicionamento do elemento RTD não é controlado, mas simplesmente colocado no manto pelos fios de conexão e colado. Ambos os fatores causam uma reprodutibilidade e tempo de reação ruins.

Os dispositivos ifm fabricados com camada fina incluem as famílias de produtos TN, TR, TA, TK, TV, TT e TM.

Ponta com conexão metálica

Neste modo de fabricação ifm é usado um processo revolucionário, no qual é feita a conexão metálica do elemento RTD, diretamente na parede interna revestida de cobre da ponta da sonda. Isso leva a uma massa térmica muito baixa, portanto, uma transmissão de calor ideal. Na tecnologia de ligação metálica são removidas todas as partes de polímero, de modo que o sensor também pode ser aplicado a temperaturas superiores. Além disso, esta fabricação por ponta conectada apresenta velocidade de reação duas vezes maior em comparação com a nossa fabricação por camada fina, que já é rápida.

A figura embaixo mostra uma comparação direta entre os tempos de reação da fabricação por camada fina e por conexão metálica.

A fabricação com conexão metálica é excelente para:

Processos de pasteurização UHT (Ultra High Temperature)
Processos de pasteurização HTST (High Temperature Short Time)
Medições SIP (Sterilization in Place)
Processos contínuos, que exigem tempo de reação rápido e medição de temperatura exata

Os sensores ifm da família TA2 para aplicações alimentícias e higiênicas possuem uma ponta com conexão metálica.

Sensor de automonitoramento com dois elementos

Os sensores da família TCC possuem dois elementos de sensor, os quais se verificam mutuamente e emitem um aviso correspondente em caso de desvio do sinal. A resistência do elemento PTC (Positive Temperature Coefficient) aumenta com a elevação da temperatura. A resistência do elemento NTC (Negative Temperature Coefficient) diminui com a elevação da temperatura.

Como os elementos PTC e NTC reagem de modo oposto às alterações de temperatura, o microprocessador mede a diferença entre eles e avisa o usuário em caso perda de precisão.

Tecnologia por infravermelho sem contato

Instrumentos de medição de temperatura por infravermelho, também chamados de pirômetros registram a quantidade de radiações infravermelhas (IR) emitidas pelo objeto. Para isso, a radiação infravermelha é refletida por uma lente a um detector, o qual converte a energia em um sinal eletrônico. Esta tecnologia permite medir a temperatura sem contato.

Qualquer objeto com temperatura acima de -273°C (0K) irradia certa energia infravermelha de certo modo. A capacidade do objeto de emitir esta energia é denominada de grau de emissão (ε). O grau de emissão do objeto é influenciado por muitos fatores, por ex., material e característica da superfície. O metal polido possui, por ex., uma emissão bem menor do que o novo metal com superfície rugosa. Informações sobre o grau de emissão podem ser encontradas na internet, em livros técnicos, etc., porém, os valores podem variar na prática, dependendo do ambiente e forma do objeto, entre outros fatores. A tabela seguinte mostra alguns exemplos:

Grau de emissão ε

Material	[%]	Material	[%]
Corpo escuro	100	vidro	85...95
Grafite	98	Óxido de ferro	85...89
Pele humana	98	Esmalte	84...88
Forno	96	Gesso	80...90
Betume (selante de tetos)	96	Madeira	80...90
Água	92...98	Têxteis	75...88
Asfalto	90...98	Aquecedor	80...85
Placa de fogão	95	Cobre oxidado	78
Mármore	94	Pedra refratária	75
Borracha, preta	94	Óxido de alumínio	76
Tijolo	93...96	Couro	75...80
Terra	92...96	Ladrilho esmaltado	75
Tintas e vernizes foscos	96	Indústria papeleira	70...94
Tintas e vernizes brilhantes	92	Aço com ferrugem vermelha	69
Reboco calcário	91	Plástico opaco	65...95
Areia	90	Concreto	55...65
Cimento	90	Latão oxidado	56...64
Pão no forno	88	Aço inoxidável	45

Pirômetros IR são excelentes para:

verificação da presença de objetos muito quentes (até 2500 °C)
medição de temperatura de objetos semelhantes (necessário para a medição precisa do fator de emissão)
ramos industriais como a fabricação de asfalto, siderugias, fabricação de vidro, etc.

A ifm oferece os sensores de temperatura por infravermelho na série TW.