Trabalho engenharia

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  • Publicado : 5 de abril de 2013
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1. Introdução



O trabalho a seguir visa explicar o funcionamento e mostrar uma aplicação prática para um tipo de condicionador de sinais muito utilizado na indústria siderúrgica (alta temperatura), o pirômetro. Para isso utilizamos de conhecimentos teóricos adquiridos ao longo da disciplina e outras fontes tais como apostilas (SENAI) e internet, além de apresentar um exemplo prático deaplicação. O sistema de medição de temperatura é utilizado no processo de fundição da Indústria Teksid do Brasil, onde são fabricados diversos produtos fundidos (no caso da aplicação desse sistema bloco de motores para veículos automotivos).



2. Objetivo



O sistema que será apresentado a seguir tem como objetivo medir a temperatura do metal fundido, logo antes dele ser vazado,essa medição capacita ou não o vazamento do metal de acordo com a temperatura de vazamento estabelecida.



3. Funcionamento




Os termopares, um adaptado a uma lança e o outro descartável, são inseridos no metal fundido momento antes dele ser vazado, uma tensão na ordem de mV é gerada devido ao curto-circuito originado pelos termopares. Essa tensão é condicionada por umpirômetro e um circuito eletrônico e é digitalizada na forma de bit. Essa tensão digitalizada é utilizada em um mostrador digital que indica a temperatura do metal em uma escala em °C.

Diagrama de blocos:

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• Proteção do termopar:

Para que o termopar adaptado a lança não seja danificado quando for introduzido no metal a alta temperatura é utilizado um termopar descartável feitode papelão, chamado de cartucho, que tem como função proteger e fechar curto com o termopar adaptado a lança.

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• Como ocorre o curto-circuito:

A lança acopla-se ao cartucho que perde a proteção metálica, que se funde ao entrar em contato com o metal a alta temperatura. A ponta em forma de U é um fio de mesma composição do termopar, ela fica em contato direto com o metalfundido, e não se funde devido à proteção feita por um material cerâmico. Com o acoplamento da lança no cartucho ocorre o curto-circuito, e uma tensão na ordem de mV é gerada.

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• Set Points:

1. Luz verde:

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Indica que o sistema está pronto para iniciar a medição, essa luz acende quando operador insere o cartucho originando ocurto-circuito.

2. Luz amarela:

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Indica que uma temperatura significativa está sendo medida (T > 1200°C), uma contagem regressiva de 5 segundos é iniciada.

3. Luz vermelha:

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Esse set point inicia-se após o término da contagem regressiva de 5 segundos, a luz vermelha acende e a temperatura é “congelada” no mostrador digital para que seja feita sua anotaçãopara dados estatísticos.




Constituintes do sistema:

• Termopar:

Os Termopares são sensores de maior uso industrial para medição de temperatura.

Eles cobrem uma faixa bastante extensa de temperatura que vai de -200 a 2300ºC aproximadamente, com uma boa precisão e repetibilidade aceitável, tudo isto a um custo que se comparado com outros tipos de sensores de temperaturasão mais econômicos.

O aquecimento de dois metais diferentes com temperaturas diferentes em suas extremidades gera o aparecimento de uma F.E.M. (da ordem de mV). Este princípio conhecido como efeito Seebeck propiciou a utilização de termopares para medição de temperatura.

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Um termopar ou par termométrico consiste de dois condutores metálicos de natureza distinta, naforma de metais puros ou ligas homogêneas. Os fios são soldados em um extremo ao qual se dá o nome de junção de medição; a outra extremidade, junção de referência é levada ao instrumento medidor por onde flui a corrente gerada.


Abaixo vemos alguns modelos de termopares:



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Compensação da Temperatura Ambiente ( Tr )



Como dito anteriormente,...
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