Ciencias metrolgicas

METROLOGIA-2003 – Metrologia para a Vida Sociedade Brasileira de Metrologia (SBM) Setembro 01−05, 2003, Recife, Pernambuco - BRASIL

LEVANTAMENTO DA DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURA EM MEIOS TÉRMICOS.
Nascimento, D. C. M.1, Souza, K. C. 1, Araújo, E. A. S. 1
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CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS, Natal, Brasil
O sensor de temperatura contido nesse equipamento tem a função de auxiliar no controle datemperatura. Considerando que o sensor acoplado no meio térmico para fins de controle não apresenta boa qualidade, exatidão e resolução, geralmente numa calibração é utilizado um termômetro externo como padrão, sendo este de melhor qualidade. Embora o meio térmico não necessite de calibração, ele apresenta um gradiente de temperatura em sua área útil, tanto radial (distribuição horizontal) comoaxial (distribuição vertical). Esse gradiente de temperatura se dá porque o controle do meio térmico é realizado em um ponto referencial onde o sensor de temperatura está instalado (geralmente bem próximo das resistências de aquecimento), dessa forma o controle é realizado em apenas um pequeno espaço do meio térmico. Para amenizar este problema é feita uma agitação no caso dos banhos líquidos. Nocaso dos fornos acontece a condução térmica entre o bloco de metal (inserto) e os termômetros inseridos nele. A área útil do forno é bem menor que a dos banhos líquidos, permitindo assim uma estabilização mais rápida da temperatura de ajuste. Embora não sejam totalmente eficazes, existem formas de melhorar o comportamento da temperatura nos meios térmicos, como exemplo pode ser utilizado um bloco deequalização para melhorar tanto a uniformidade como a estabilidade de um meio térmico (banhos líquidos). Utilizando este bloco o usuário estará diminuindo a área útil do meio térmico (local onde é destinado para realizar calibrações) e conseqüentemente estará melhorando as condições de utilização deste equipamento. Mesmo utilizando recursos para minimizar as influências dos gradientes detemperatura, é necessário realizar um levantamento para se definir quantitativamente o quão homogêneo esse meio se encontra, isto é, como está se comportando a temperatura de forma radial e axial nesse meio térmico. Esse levantamento deve considerar parâmetros de amplitude e incerteza, e tem como principal objetivo obter o resultado que é tido como a uniformidade do meio térmico utilizado para realizarcalibrações.

Resumo: A finalidade de uma calibração é obter o erro de indicação e a incerteza de medição. Para a determinação da incerteza é necessário avaliar todas as componentes que irão influenciar na medição. As componentes de influência na determinação da incerteza geralmente são provenientes dos equipamentos utilizados para a realização da calibração e da repetitividade das leituras. Osequipamentos utilizados na calibração geralmente possuem certificados, exceto o meio térmico em que os termômetros são submetidos à medição. Os meios térmicos (banhos ou fornos de calibração) possuem influência significativa sobre as calibrações. Para uma medição ideal de temperatura num banho ou forno de calibração é necessário que a temperatura esteja uniforme em toda a área útil do mesmo, o que naprática não ocorre devido a fatores como: controle do banho/forno, agitação do fluido, viscosidade do fluido, etc. O artigo em questão irá apresentar um dos métodos de se avaliar quantitativamente a distribuição da temperatura em meios térmicos, determinando pontos de localização dos termômetros de resistência no banho/forno de forma radial e axial, com nível de incerteza tolerável sem que sejaafetada excessivamente a incerteza expandida de uma calibração de termômetro de resistência. Palavras chave: Meios térmicos, temperatura, incerteza de medição. 1. INTRODUÇÃO Em calibrações de sensores ou malha de temperatura é utilizado, dentre outros equipamentos, o meio térmico (banho ou forno de calibração). Entretanto, esse equipamento não requer calibração, já que ele é utilizado apenas para...