Fazendo um termopar ou um circuito pirômetro

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Para fazer um medidor de temperatura de forno, o elemento sensor deve ser particularmente robusto para que seja capaz de suportar as temperaturas extremamente altas geralmente desenvolvidas em fornos e fornos.

O que é um forno

O circuito de um pirômetro explicado aqui é baseado em um princípio de termopar que pode ser usado para ler altas temperaturas diretamente do forno ou fontes de alta temperatura semelhantes.



O artigo explica um conceito simples que vem sendo incorporado há muito tempo para a medição de altas temperaturas como em fornos e fornos. O projeto do circuito está incluído aqui.

Uma fornalha, como todos sabemos, é um dispositivo ou uma câmara onde são geradas temperaturas em níveis muito elevados. Os fornos podem ser de muitos tipos diferentes, desde aqueles que são usados ​​em residências até os tipos industriais que estão fundamentalmente associados ao processamento de metais, ligas, minérios, etc.



Os fornos usados ​​nas casas (também chamados de caldeiras) estão associados apenas ao aumento da temperatura do interior para níveis adequados e, portanto, não envolvem níveis de temperatura críticos para a finalidade desejada.

Porém, com fornos industriais, se o nível de temperatura tende a diminuir, pode resultar em consequências graves e causar danos à produção processada. Portanto, a temperatura dentro desses fornos precisa ser monitorada por algum meio adequado, de preferência por meio eletrônico.

O que é o efeito Seebeck

No ano de 1821, o pesquisador Thomas Johann Seebeck observou que quando dois metais diferentes são fundidos ou unidos em suas extremidades para formar duas junções opostas e quando uma das junções é aquecida enquanto a outra é resfriada, a corrente começa a fluir através do sistema.

Isso foi confirmado colocando uma bússola perto de um dos metais acima, que produziu deflexões durante o processo.

O fenômeno também foi pesquisado posteriormente e nomeado após os respectivos cientistas como efeito Peltier e Thomson.

Como funciona o sensor termopar

Os exemplos a seguir irão explicar como o fenômeno ocorre: Considere dois metais diferentes, cobre e alumínio. Deixe os metais serem formados em laços e unidos em suas extremidades por torção, conforme mostrado na figura.

Agora, como explicado acima, suponha que uma das junções seja aquecida, mantendo a outra junção em temperatura ambiente, o fluxo de corrente pode ser simplesmente confirmado pela introdução de um miliamperímetro em qualquer lugar em série com o 'circuito' ou conforme mostrado no diagrama.

No entanto, o amperímetro apenas determina e mede o fluxo de corrente e se quisermos medir a tensão ou a diferença de potencial na fiação, teremos que usar um voltímetro ou melhor, um voltímetro mili e conectá-lo conforme mostrado no diagrama a seguir.

Aqui podemos ver que a segunda junção do circuito acima foi aberta e os terminais resultantes estão configurados com os terminais do voltímetro.

As instruções e princípios acima parecem bastante diretos e uma alternativa fácil para medir altas temperaturas.

Desvantagens do sensor termopar

No entanto, o sistema é uma grande desvantagem, uma vez que todo o fenômeno está funcionando e com base nas diferenças de temperatura das respectivas junções, significa que a introdução de quaisquer outras junções afetaria diretamente e interferiria nas leituras reais do sistema.

Quando conectamos os terminais do medidor às extremidades do termopar explicadas acima, as conexões atuam individualmente como mais duas junções, infundindo mais dois pontos de detecção de temperatura, que podem somar ou deduzir as leituras da detecção real que ocorre na outra extremidade.

Mas, dito isso, as condições podem ser corrigidas mantendo as conexões do medidor o mais curtas possível. Isso significa que se os fios do medidor forem mantidos absolutamente pequenos ou, em outras palavras, se o medidor estiver conectado diretamente nas extremidades do termopar, as diferenças podem ser insignificantemente pequenas e podem ser ignoradas.

Embora esse princípio seja geralmente evitado e o problema seja retificado, equilibrando a perturbação por meio de uma rede de ponte de Wheatstone. No entanto, com nosso experimento, a fim de manter as complicações ao mínimo, podemos fazer o medidor de temperatura proposto integrando os links do termopar diretamente aos pontos de terminação do medidor.

Empregamos um método bastante incomum, mas muito eficaz de selecionar barras longas dos dois metais diferentes, o que nos ajudará a isolar o medidor do calor do forno a uma distância segura e ainda produzir uma leitura razoavelmente precisa da temperatura medida

Como fazer um pirômetro usando sensor termopar

A seguinte explicação ilustrará todo o procedimento para você:

Você precisará dos seguintes materiais para fazer o medidor de temperatura do forno discutido:

Varas de cobre e alumínio - 2 pés e meio de comprimento cada, meio centímetro de diâmetro.

Amperímetro - 1 mA, FSD, medidor do tipo bobina móvel.

Bloco de madeira com alças, devidamente perfurado com orifícios passantes para reforço das barras metálicas.

O procedimento a seguir explica como fazer um termopar ou um circuito pirômetro.

Procedimento de construção do pirômetro:

Usando uma lixa, limpe as hastes de metal com cuidado para que qualquer camada de carbono ou corrosão seja removida e os metais fiquem limpos e brilhantes.

Usando um alicate de bico, dobre cuidadosamente os metais em um determinado ângulo (conforme ilustrado no diagrama) e torça as pontas firmemente com o alicate.

Neste estado as hastes estarão em uma situação bastante vulnerável e precisarão ser reforçadas nas pontas livres, para que a junção não se desintegre.

Isso é feito guiando as hastes suavemente pelos orifícios de um bloco de madeira bem dimensionado. A perfuração deve ser selecionada de forma que as hastes passem por eles de maneira confortável.

O medidor agora pode ser adequadamente fixado sobre o próprio bloco de madeira e as extremidades da haste também podem ser conectadas aos terminais do medidor.

Uma vez que o medidor conectado é um amperímetro, exigirá um resistor calculado apropriadamente em seus terminais, de modo que a tensão através dele pode ser traduzida em uma diferença de potencial legível ou uma tensão correspondente diretamente à temperatura detectada na extremidade extrema do termopar.

A escala do medidor também precisará ser calibrada linearmente de acordo com as indicações de temperatura correspondentes.




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