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Vida útil e funcionamento do sensor de temperatura
A temperatura tem um grande impacto no funcionamento e na vida útil da maioria dos dispositivos eletrônicos. Isso é especialmente verdadeiro para sensores de pressão eletrônicos. É por isso que as especificações dos sensores de pressão geralmente incluem a soma dos valores utilizados para operação, armazenamento e compensação da temperatura do fluido. Exceder esses limites pode introduzir erros inesperados nas leituras de pressão ou, em casos extremos, levar à falha do instrumento. Outra especificação de temperatura — a temperatura de calibração — também pode ser incluída na folha de dados.
A faixa de temperatura de operação é definida pelo sensor de pressão.
A faixa de temperatura 'operacional' ou 'ambiente' de
Isso significa que o corpo do transmissor, tanto em temperaturas baixas quanto altas, ficará exposto durante a operação. Por exemplo, a faixa de temperatura operacional típica para transmissores de pressão padrão é de -20 °C a +80 °C. Se a temperatura da carcaça do transmissor estiver fora dessa faixa, o sinal de saída pode apresentar desvios extremos ou o transmissor pode parar de funcionar completamente. Mesmo uma exposição relativamente breve a temperaturas fora da faixa especificada pode causar danos permanentes. Por isso, é importante verificar as condições extremas de cada aplicação para selecionar um sensor de pressão adequado.
Outros fatores podem afetar a temperatura de operação do transmissor. Se o corpo do transmissor for de metal e medir fluidos quentes ou térmicos, o calor também será conduzido quando conectado ao transmissor por esse método. Por exemplo, isso pode permitir que um transmissor com corrente nominal de pelo menos -20 opere em um ambiente mais frio, aquecendo por condução de calor do fluido do processo.
Outro fator a considerar é o cabo. Muitos materiais de cabos tornam-se rígidos e frágeis. A exposição a frio extremo pode causar rachaduras no isolamento do cabo se este for dobrado em um ambiente extremamente frio.
Temperatura de armazenamento
A temperatura de armazenamento geralmente também é informada. Na maioria dos casos, a faixa de temperatura de armazenamento é mais ampla do que a faixa de temperatura de operação. Circuitos eletrônicos geralmente ficam inoperantes quando não são facilmente danificados por temperaturas excessivas. A especificação de temperatura de armazenamento nominal pode ser, na verdade, menor do que a faixa de temperatura de operação se o fabricante incluir embalagem e testes de lançamento para simular o transporte. Por exemplo, embalagens de espuma podem sofrer quedas de temperatura superiores a 100 °C (212 °F).
Temperatura média
A faixa de temperatura do fluido é outro indicador importante a ser considerado na seleção de um transmissor de pressão. A temperatura do fluido afeta diretamente o desempenho geral e a precisão das leituras do sensor de pressão. A faixa de temperatura do transmissor e do fluido deve ser cuidadosamente selecionada, sendo superior à temperatura esperada do fluido. Exceder o limite de temperatura do fluido pode causar erros ou falha completa do instrumento.
A faixa de temperatura típica de um fluido é especificada como -30 a +100 °C. No entanto, muitos transmissores possuem especificações para fluidos de alta temperatura, e existem diversas opções que podem ser utilizadas para lidar com as temperaturas extremas desses fluidos. Entre elas, destacam-se o resfriamento integrado e os elementos de aletas metálicas, que atuam como meio de resfriamento convectivo antes de o fluido atingir o sensor de pressão. O sifão pode ser utilizado para medir a pressão de vapor em alta pressão. Faixas de temperatura ainda mais elevadas são possíveis com o uso de um selo de diafragma e um capilar. Os selos de diafragma são frequentemente utilizados na medição da pressão de fluidos de alta temperatura. A função do selo é isolar o fluido do transmissor e do capilar, que pode ter vários metros de comprimento, proporcionando isolamento contra temperaturas extremas.
Faixa de compensação de temperatura
Normalmente, define-se uma especificação de "faixa de temperatura de compensação" na maioria dos casos. A temperatura de compensação refere-se ao circuito interno do sensor projetado para limitar o erro de temperatura a um nível especificado. Por exemplo, um transmissor de pressão pode ter uma faixa de temperatura de -30 a +100 °C para o fluido. A faixa de temperatura de compensação pode ser limitada a -0 a +80 °C, onde o erro de temperatura não será superior a, digamos, 0,2% da escala, variando a cada 10 °C. O erro de temperatura fora da faixa de compensação será maior. Como regra geral, a faixa de compensação fora da faixa de erro de temperatura (mas ainda inferior à temperatura do fluido) pode ser até três vezes a temperatura de calibração da faixa de compensação.
A temperatura de calibração também é definida nas especificações. Nessa temperatura, o transmissor é exposto à calibração durante o processo de fabricação e serve como ponto de partida para o cálculo do erro dentro da "faixa de pressão compensada" mencionada anteriormente. A temperatura de calibração fornecida por alguns fabricantes de transmissores de pressão é opcional para aplicações específicas. Por exemplo, o transmissor de pressão pode ser calibrado para uma temperatura padrão de 15-25 °C. Se o transmissor operar dentro dessa faixa, nenhum erro adicional de temperatura será introduzido. Se a aplicação exigir uma temperatura constante de 80 °C, o transmissor pode ser calibrado em fábrica nessa temperatura mais alta. Isso proporciona aos usuários um melhor desempenho do transmissor em aplicações de alta temperatura.
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