Temperatura
 
Característica da Bainha Metálica
 
A escolha do material da bainha é fundamental para a vida útil do termopar isolação mineral, pois se a bainha resistir às condições do ambiente agressivo, o termoelemento também resistirá.

Material
da bainha
Temperatura
Máxima
Recomendada ºC
Considerações gerais
Inóx 304 900ºC
Boa resistência a corrosão, podendo ser usada em atmosfera oxidante, redutora, neutra e no vácuo.
Não recomendavél o uso na presença de enxofre ou chamas redutoras.
Inóx 310 1100ºC
Boas propriedades de resistência a oxidação em altas temperaturas, utilizável em atmosfera oxidante, redutora, neutra ou no vácuo. Bom para uso em atmosfera sulfurosa.
Inón 316 900ºC
Maior resistência a corrosão do que a inóx 304, boa resistência a àcidos e alcalis.
Alloy 600 1150ºC
Excelente resistência a oxidação em altas temperaturas. Seu uso em atmosferas com enxofre deve ser evitado.
Aço cromo 446 1100ºC
Excelente resistência à corrosão e oxidação em alta temperatura.Boa resistência em atmosferas sulfurosas.
Nota: Nesta tabela estão listados os materiais normalmente ulitizados, porém existe a disponibilidade de outros materiais.
Maiores detalhes vide a página sobre seleção de materiais de poços e tubos de proteção.

Calibração
Os termopares isolação mineral apresentam os mesmos limites de erros que os termopares convencionais, tendo também as classes standard ou especial a qual apresenta maior precisão. Estes erros são normalizados segundo a ANSI MC 96.1-1982 e atualmente pela IEC 584-2 de 1989. (Vide as Tabelas de limites de erros dos termopares convencionais).

Isolação
Os termopares isolação mineral apresentam uma resistência de isolação elétrica mínima (à temperatura ambiente 23±3ºC) entre condutores e bainha segundo as normas ASTM E-608/84 e apresentam os seguintes valores:

Diâmetro
(mm)
Tensão
Aplicada V dc
Isolação
Miníma M
D < 0,8 50 100
0,8 < D < 1,5 50 500
D < 1,5 500 1000

 

Isolação a Quente:
Conforme recomendação da Petrobrás, a introdução do termopar em 80% num forno a 600ºC, após uma hora deve apresentar uma isolação entre condutor e bainha de 20 M , aplicando-lhe uma tensão de 500 Vdc.

Diâmetros
Os mais variados diâmetros podem ser obtidos com termopares isolação mineral, pois é só variar os diâmetros durante a trefilaçao do cabo.
Os diâmetros mais comuns são os de 0,5 / 1,0 / 1,5 / 2,0 / 3,0 / 4,5 / 6,0 e 8,0 mm.
Estes diâmetros são da bainha metálica externa.

Tipos de Junção de Medição
Podemos classificar os termopares isolação mineral com relação a posição da junção de medição em relação à bainha metálica, em três tipos:

a) Junção Exposta: neste tipo de montagem, parte da bainha e da isolação são removidos, expondo o termopar ao ambiente
Tem como características um tempo de resposta extremamente pequeno e grande sensibilidade a pequenas variações na temperatura, mas apresenta como o rápido envelhecimento dos termoelementos devido ao contato com o ambiente agressivo, altas temperaturas e pressões.

b) Junção Aterrada: neste os termoelementos e a bainha são soldados para formar a junção de medição. Assim os fios são aterrados na bainha.
Este tipo de montagem apresenta um tempo de resposta um pouco maior que a junção exposta, mas ainda assim menor que a junção isolada; podendo ser usado em ambientes agressivos devido a isolação dos termoelementos.
Não é recomendável para ambientes ruidosos devido à captação destes ruídos, podendo transmití-los para o instrumento indicador gerando erros e instabilidade na leitura.

c) Junção Isolada: é quando a junção de medição é isolada eletricamente da bainha. Este tipo de montagem é o mais utilizado.

Suas características são:
1. Um tempo de resposta maior que as montagens anteriores;

2. Os termoelementos ficam totalmente protegidos do meio externo garantindo maior vida útil e podendo ser usado em ambientes sujeitos a campos elétricos, pois sendo isolado da bainha, fica mais imune a interferências eletrostáticas.

a) Junção Exposta
b) Junção Aterrada
c) Junção Isolada

 

Tempo de Resposta em Função da Posição da Junção de Medição:

As constantes de tempo apresentadas na tabela abaixo são típicas para os termopares isolação mineral, submetidos a um gradiente de temperatura de aproximadamente 20ºC para 100º C.

Diâmetro da
Bainha (mm)
Tipo de junção
de medição
Tempo de resposta
em segundos

0,5
0,5
1,0
1,0
1,5
1,5
3,2
3,2
6,3
6,3
6,3

aterrada
isolada
aterrada
isolada
aterrada
isolada
aterrada
isolada
aterrada
isolada
exposta
0,005
0,15
0,10
0,30
0,20
0,50
0,70
1,30
2,00
4,50
0,10
Nota: Estes valores são empíricos, só devendo ser utilizado como uma referência.

Relação Temperatura x Diâmetro

Esta tabela sugere os limites superiores de temperatura para vários tipos de termopares simples isolação mineral com relação aos seus diâmetros externos, segundo a norma ASTM E-608/84.

Diâmetro da
Bainha (mm)
Temperatura em ºC
T J E K
0,5
1,0
1,6
3,2
6,3
260
260
260
315
370
260
260
540
420
720
300
300
510
650
820
700
700
920
1070
1150

 

Cabos Isolação Mineral

Tabela 1

Descrição Ref.
Cabo isolação mineral CM

Tabela 2

Tipo Ref. Nº Elementos Ref. Diâmetro da
Bainha (mm)
Ref. Calibração Ref.
0,5• 05 Standars 0
1,0• 10 Especial 1
Tipo T T Simples S 1,5• 15
Tipo J J 2,0• 20
Tipo E E Duplo D 3,0 30
Tipo K K 4,5 45
Tipo N N 6,0 60
Triplo T 8,0 80
Obs.: • somente sensor simples

Tabela 3

Material da bainha Ref. Comprimento (mm)
Inox 304
Inox 310
Inox 316
Aço Cromo 446
Alloy 600
304
310
316
446
600
especificar
em (mm)

Clique aqui para ver:
Definições dos Termopares Isolação Mineral

A seguir estão as folhas de especificação dos Termopares Isolação Mineral IOPE.
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