O uso correto de termopares não apenas garante leituras precisas de temperatura e qualidade do produto, mas também economiza no consumo de material do termopar, economizando dinheiro e garantindo a qualidade do produto. Instalação incorreta, condutividade térmica e erros de atraso de tempo são as principais fontes de erro no uso de termopares.
1. Erros introduzidos por instalação inadequada
Por exemplo, o local de instalação e a profundidade de inserção do termopar podem não refletir a temperatura real do forno. Em outras palavras, o termopar não deve ser instalado muito próximo da porta ou dos elementos de aquecimento, e a profundidade de inserção deve ser de pelo menos 8 a 10 vezes o diâmetro do tubo protetor; o espaço entre a bainha protetora do termopar e a parede não é preenchido com material isolante, fazendo com que o calor escape do forno ou a entrada de ar frio. Portanto, a lacuna entre o tubo protetor do termopar e o orifício da parede do forno deve ser selada com argila refratária ou corda de amianto para evitar que a convecção de ar quente e frio afete a precisão da medição de temperatura; a junção fria do termopar está muito próxima do corpo do forno, fazendo com que a temperatura exceda 100 graus; o termopar deve ser instalado o mais longe possível de campos magnéticos e elétricos fortes, portanto o termopar e os cabos de alimentação não devem ser instalados no mesmo conduíte para evitar interferências e erros; o termopar não pode ser instalado em áreas onde o meio medido tem pouco fluxo. Ao usar um termopar para medir a temperatura do gás em um tubo, o termopar deve ser instalado no sentido contrário ao do fluxo e em contato total com o gás.
2. Erros introduzidos pela deterioração do isolamento
Por exemplo, se o termopar estiver mal isolado, ou se houver sujeira excessiva ou resíduos de sal no tubo protetor e no bloco terminal, resultando em isolamento deficiente entre os pólos do termopar e a parede do forno, isso é ainda mais sério em altas temperaturas. Isto não só causará perda de força termoeletromotriz, mas também introduzirá interferência, e o erro resultante pode às vezes atingir centenas de graus.
3. Erros introduzidos pela inércia térmica
Devido à inércia térmica do termopar, o valor indicado pelo instrumento fica atrasado em relação à mudança na temperatura medida. Este efeito é particularmente proeminente durante medições rápidas. Portanto, termopares com termoeletrodos mais finos e diâmetros de tubos de proteção menores devem ser usados sempre que possível. Se o ambiente de medição permitir, o tubo protetor pode até ser removido. Devido ao atraso na medição, a amplitude das flutuações de temperatura detectadas pelo termopar é menor que a amplitude das flutuações de temperatura do forno. Quanto maior o atraso de medição, menor será a amplitude das flutuações do termopar e maior será a diferença em relação à temperatura real do forno. Ao usar um termopar com uma grande constante de tempo para medição ou controle de temperatura, embora a temperatura exibida pelo instrumento flutue muito pouco, a temperatura real do forno pode flutuar significativamente. Para medir a temperatura com precisão, um termopar com uma constante de tempo pequena deve ser selecionado. A constante de tempo é inversamente proporcional ao coeficiente de transferência de calor e diretamente proporcional ao diâmetro da junção quente do termopar, à densidade do material e ao calor específico. Para reduzir a constante de tempo, além de aumentar o coeficiente de transferência de calor, o método mais eficaz é minimizar o tamanho da junção quente. Na prática, geralmente são usados materiais com boa condutividade térmica, juntamente com tubos de proteção de paredes finas-de pequeno{11}}diâmetro. Em medições de temperatura mais precisas, termopares de fio desencapado sem tubos de proteção são usados, mas esses termopares são facilmente danificados e devem ser calibrados e substituídos imediatamente.
4. Erro de resistência térmica
Em altas temperaturas, se uma camada de fuligem ou poeira se acumular no tubo protetor, a resistência térmica aumenta, dificultando a condução de calor. Neste caso, a temperatura indicada será inferior ao valor real da temperatura medida. Portanto, a parte externa do tubo protetor do termopar deve ser mantida limpa para reduzir erros
