Termômetros de contato (sondas, termopares, Pt100)

Termômetros de contato são instrumentos para medir temperatura utilizando sensores que entram em contato físico com o meio (sólido, líquido ou gasoso) cuja temperatura se deseja determinar. As tecnologias mais comuns são termopares (efeito Seebeck), termorresistores Pt100 e Pt1000 (cuja resistência varia com a temperatura) e termistores NTC/PTC. As sondas são projetadas para medições de superfície, imersão em líquidos, penetração em materiais, aplicações alimentícias, sistemas HVAC, indústria farmacêutica e pesquisa científica. A escolha do sensor e da geometria da sonda depende da faixa de temperatura, da precisão necessária e das condições de operação.

Termopares

Os termopares exploram o efeito Seebeck: dois condutores de metais diferentes, soldados em uma extremidade, geram uma tensão termoelétrica proporcional à diferença de temperatura entre a junção quente e a junção fria (junção de referência). Os tipos mais comuns são: K (cromel-alumel, faixa de -200 °C a +1200 °C, o mais universal e robusto); J (ferro-constantan, -40 °C a +750 °C, precisão superior em algumas faixas); T (cobre-constantan, -200 °C a +350 °C, excelente para criogenia); N, S, R e B para aplicações em altas temperaturas. As precisões típicas (classe 1) são de ±1,5 °C ou ±0,4% do valor, dependendo do tipo. A resposta dinâmica é muito rápida (décimos de segundo para termopares não aterrados).

Termorresistores Pt100

Os termômetros de resistência de platina (RTDs – Detectores de Temperatura de Resistência) exploram a variação da resistência elétrica da platina pura com a temperatura, de acordo com a curva normalizada (fórmula de Callendar-Van Dusen). Os modelos Pt100 (resistência nominal de 100 Ω a 0 °C) e Pt1000 (1000 Ω a 0 °C) são os mais comuns. As classes de precisão são: classe A (±0,15 °C a 0 °C, ±0,35 °C a 100 °C); classe B (±0,3 °C a 0 °C, ±0,8 °C a 100 °C); classe AA (±0,1 °C a 0 °C, alta precisão). A faixa de uso típica é de -200 °C a +850 °C. Os termômetros Pt100 apresentam estabilidade superior e melhor linearidade do que os termopares, porém com resposta dinâmica mais lenta.

Geometrias de sonda

As sondas de contato são projetadas para todas as aplicações: sondas de imersão (com haste de aço inoxidável, comprimentos que variam de 50 a 1000 mm, para medições em líquidos e poços termométricos); sondas de superfície (com elemento sensor de baixo perfil para contato estável em superfícies, também com ponta afiada para medições rápidas); sondas de penetração (para inserção em alimentos, carne, materiais pastosos e solo); sondas flexíveis (com fio blindado longo, para medições em locais de difícil acesso); sondas com velcro ou magnéticas para aplicações temporárias; sondas dedicadas (para autoclaves, salas limpas, aplicações a vácuo e ambientes agressivos – com bainhas de PTFE, Hastelloy e titânio).

Termômetros digitais

Os termômetros digitais integram eletrônica de amplificação, compensação de junção fria (para termopares), linearização (para RTDs de acordo com curvas normalizadas), displays LCD de alta legibilidade e recursos avançados: canais duplos (para medições diferenciais T1-T2), memória para as últimas medições, estatísticas, limiares de alarme, saída de dados USB/Bluetooth e software para PC para gerenciamento e arquivamento. A precisão dos instrumentos de alta gama é de ±0,2 °C em Pt100 (incluindo o instrumento) e ±0,5 °C em termopares tipo K. A resolução típica do display é de 0,1 °C.

Aplicações

As aplicações são diversas: indústria alimentícia HACCP (controle de temperatura no transporte, armazenamento e cozinhas profissionais); indústria farmacêutica (validação de autoclaves, refrigeradores e ambientes com controle GMP); indústria química e petroquímica (controle de temperatura de processo); sistemas de climatização e aquecimento (controle de fluxo e retorno em sistemas de aquecimento e resfriamento); manutenção mecânica (medição de temperatura em rolamentos, motores e caixas de engrenagens); pesquisa e laboratório; medicina (medição de temperatura corporal com sondas dedicadas e certificadas pela MDD).

Padrões e calibração

As normas de referência são: IEC 60584 (termopares – partes 1 tipos, 2 tolerâncias, 3 extensões); IEC 60751 (Pt100/Pt1000); EN 13485 (termômetros para alimentos HACCP). A calibração periódica é realizada com banhos termostáticos, calibradores de poço seco e estufas de alta temperatura, certificados pela ISO 17025. As frequências típicas de calibração são anuais para aplicações formais de controle de qualidade e bienais para aplicações gerais.