Região de Engenharia de Processos – Versão de Automação e Controle por Instrumentos – Pergunta do Dia – Pergunta de 2020-07-14

1. Método de banho de gelo: É frequentemente utilizado em laboratórios, onde a temperatura do terminal de referência é mantida constante em 0 graus. No entanto, seu uso é caro e complexo. 2. Método de correção da temperatura da extremidade fria: É frequentemente utilizado em locais onde não são exigidos padrões muito elevados. Ou seja, quando a temperatura da extremidade fria não consegue ser mantida em 0 graus, é necessário corrigir o valor indicado pelo instrumento. É fácil de fazer, mas há grandes erros. 3. Método da ponte de compensação: É utilizado com menos frequência de forma isolada. Ele consiste em usar a tensão gerada pela ponte desequilibrada para compensar as variações na tensão termoelétrica causadas pelas mudanças de temperatura na extremidade fria do termopar. As pontes de compensação existem como produtos separados, e também são integradas em instrumentos. 4. Método dos fios de compensação: Este é o método mais utilizado. Nele, o termopar é estendido, de modo que a extremidade fria seja levada para um local onde a temperatura seja mais estável (geralmente, a sala de controle). Em seguida, a temperatura da extremidade fria é ajustada manualmente, ou seja, o ponto zero do instrumento é ajustado para a temperatura ambiente. Também é possível realizar a compensação automaticamente por meio dos circuitos internos do instrumento. Para os termopares de metais preciosos, é impossível estender o termopar, pois o custo é muito alto e não é viável. Por isso, são utilizados metais menos valiosos, com propriedades termoeletricas semelhantes, para fazer os fios de extensão. A regra relativa à temperatura intermediária é a base teórica para o uso de fios de compensação. Os fios de compensação não conseguem compensar automaticamente as variações de temperatura na extremidade fria do termopar; eles apenas levam essa extremidade fria para um local onde a temperatura é mais estável. A compensação ainda precisa ser feita manualmente, por meio de instrumentos adequados.

Método de banho em gelo, método de correção da temperatura do terminal frio, método da ponte de compensação, método do fio de compensação.

Temperatura constante na extremidade fria, compensação por ponte de Wheatstone, correção do ponto zero

Método de temperatura constante na extremidade fria/Método de correção da temperatura na extremidade fria/Método do fio de compensação/Método da ponte de compensação

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Banho de água, ponte elétrica, fios de compensação, cálculo de correções

Fio de compensação introduzido na sala de controle de temperatura constante, compensação do ponto de congelamento, compensação numérica, compensação da ponte elétrica

A. Método de correção da temperatura do terminal frio B. Método de manutenção da temperatura constante no terminal frio C. Método de uso de fios de compensação D. Método de ponte de compensação

Método do ponto de congelamento, método de correção por cálculo, método dos coeficientes de correção, método de migração do ponto zero, método dos compensadores, método de processamento por software, etc

1. Método de banho de gelo: É frequentemente utilizado em laboratórios, consistindo em manter a temperatura do terminal de referência estável em 0 graus. No entanto, sua aplicação é complexa e difícil. 2. Método de correção da temperatura da extremidade fria: É frequentemente utilizado em locais onde não são exigidos padrões muito elevados. Ou seja, quando a temperatura da extremidade fria não consegue ser mantida em 0 graus, é necessário corrigir o valor indicado pelo instrumento. É fácil de fazer, mas há grandes erros. 3. Método da ponte de compensação: É utilizado com menos frequência de forma isolada. Ele consiste em usar a tensão gerada pela ponte desequilibrada para compensar as variações na tensão termoelétrica causadas pelas mudanças de temperatura na extremidade fria do termopar. As pontes de compensação existem como produtos separados, e também são integradas em instrumentos. 4. Método dos fios de compensação: Este é o método mais utilizado. Nele, o termopar é estendido, de modo que a extremidade fria seja levada para um local onde a temperatura seja mais estável (geralmente, a sala de controle). Em seguida, a temperatura da extremidade fria é ajustada manualmente, ou seja, o ponto zero do instrumento é ajustado para a temperatura ambiente. Também é possível realizar a compensação automaticamente por meio dos circuitos internos do instrumento.

Métodos como o método do poço de ponto de congelamento, o método de correção por cálculo, o método dos coeficientes de correção, o método de migração do ponto zero, o método dos compensadores e o método de processamento por software. 1. O método do tanque de ponto de gelo consiste em colocar a extremidade fria do termopar em um recipiente com mistura de água e gelo, de modo que T0 = 0°C. Esse método é limitado ao uso em experimentos científicos. Para evitar que a condução elétrica da água congelada cause um curto-circuito entre os dois pontos de conexão, é necessário colocar esses pontos em dois tubos de vidro separados, imersos no mesmo recipiente com água congelada, de modo que fiquem isolados um do outro. 2. Método de migração para zero: É adicionado artificialmente um valor constante aos resultados das medições. Como a temperatura do terminal frio permanece estável, a força eletromotriz EAB(TH,0) é uma constante. Para compensar isso, utiliza-se o método de ajuste do zero no instrumento indicador, adicionando um valor adequado.   3. Método do compensador: Utiliza uma ponte de desequilíbrio para gerar um potencial eletrotérmico, com o objetivo de compensar as variações no potencial eletrotérmico causadas por mudanças na temperatura da extremidade fria do termopar.

Quais são os métodos de compensação da temperatura do terminal frio? Existem quatro métodos comuns: o método de banho de gelo, o método de correção por fórmulas, o método de ajuste do ponto zero do instrumento e o método de ponte de compensação. 　　O uso de fios de compensação permite que a extremidade fria do termopar seja levada para um local onde a temperatura é mais estável. No entanto, a temperatura dessa extremidade após o alongamento geralmente não é de 0°C. A escala do termopar é definida quando a temperatura da extremidade fria é de 0°C, e os instrumentos utilizados com o termopar também são calibrados com base nessa temperatura de 0°C. Para garantir a precisão das medições, ao usar termopares, é necessário manter a temperatura da extremidade fria em 0°C, ou então realizar correções específicas para se obter resultados de medição precisos. Isso é chamado de compensação da temperatura da extremidade fria do termopar. Os métodos comuns de compensação da temperatura do terminal frio são: ① Método de banho de gelo. As extremidades frias, que são estendidas por meio de fios de compensação, devem ser inseridas em tubos de ensaio contendo óleo de transformador. Esses tubos de ensaio, por sua vez, devem ser colocados em um recipiente com uma mistura de gelo e água, de modo que a temperatura das extremidades frias permaneça em 0°C. Este método não é aplicável na produção real, sendo mais usado em laboratórios. 　　②Método de correção de fórmulas. De acordo com a fórmula (3-2), somando-se o potencial eletrotérmico medido EAB(t,to) ao potencial eletrotérmico obtido a partir da tabela de referência EAB(t,to), é possível obter o potencial eletrotérmico correspondente à temperatura F. Consultando novamente a tabela de divisões, é possível determinar a temperatura t a ser medida. Este método é adequado apenas para medições experimentais ou temporárias de temperatura, e não é prático para medições contínuas. 　　③Método de ajuste do ponto zero do instrumento. Geralmente, quando o instrumento de medição está em funcionamento, as agulhas apontam para o zero (ponto zero mecânico). Se a temperatura da extremidade fria do termopar, to (temperatura ambiente), permanecer constante, é possível interromper o circuito de medição antes da medição, ajustando assim o ponto zero mecânico do instrumento de medição para o valor de to. Isso equivale a aplicar uma correção no potencial termelétrico de antemão no instrumento de medição. Quando o circuito de medição é ativado, a indicação do medidor representa a temperatura real que está sendo medida. 　　Este método é simples e fácil de ser aplicado. É frequentemente utilizado na indústria. Se a temperatura da sala de controle varia frequentemente, pode haver um certo erro de medição; isso é geralmente usado em situações em que as exigências de medição da temperatura são muito altas. 　　④Método da ponte de compensação. Quando há grandes flutuações na temperatura da extremidade fria do termopar, pode-se conectar uma ponte de compensação após o fio de compensação (ponte desequilibrada), de modo que seja gerada uma tensão de desequilíbrio △u. Essa tensão serve para compensar automaticamente as mudanças no potencial termoelétrico causadas pelas variações de temperatura na extremidade fria do termopar.

1. Método do poço de ponto de congelamento 2. Método da migração do ponto zero 3. Método do compensador

1. Método de correção da temperatura do terminal frio 2. Método de manutenção da temperatura constante no terminal frio 3. Método com fio de compensação 4. Método com ponte de compensação

Método de banho em gelo, método de correção da temperatura do terminal frio, método da ponte de compensação, método do fio de compensação.

(1) Método de manutenção da temperatura da extremidade fria em 0°C (método do ponto zero); (2) Método de correção da temperatura da extremidade fria (método de compensação pela temperatura ambiente); (3) Método de compensação em tempo real pela temperatura ambiente； (4) Método de compensação por ponte elétrica