Consulta do produto
Seu endereço de e -mail não será publicado. Os campos necessários estão marcados *
Um forno de sinterização a vácuo mantido a 1650°C está muito fora da capacidade de um termopar Tipo K. Seus fios de liga de níquel-cromo e níquel-alumínio derretem perto de 1400ºC, e a saída oscila bem antes disso. Um Termopar tipo B é construído para essa zona: ele carrega a mais alta classificação de temperatura contínua de qualquer termopar padrão, 1700ºC, com capacidade de curto prazo até 1820°C, e suas duas pernas de platina-ródio resistem ao crescimento de grãos que termina precocemente os sensores de metal base.
O que é um termopar tipo B: composição e saída
Um termopar Tipo B é um sensor de temperatura de metal nobre definido por seu par de materiais: uma perna positiva de platina-30% de ródio e uma perna negativa de platina-6% de ródio, padronizada sob IEC 60584 e ASTM E230. Produz uma tensão DC através do efeito Seebeck; à medida que a junção de medição aquece, a diferença entre as duas pernas de liga gera um EMF que os instrumentos convertem em uma leitura de temperatura.
Definição
Um termopar Tipo B é um sensor de temperatura cuja perna positiva é platina-30% de ródio e cuja perna negativa é platina-6% de ródio; é o único tipo de termopar padrão com uma faixa prática que se estende até 1820°C.
A construção é simples: dois fios são soldados na junção de medição, passados através de um isolador de alumina de alta pureza de dois furos e protegidos por uma bainha de metal ou cerâmica. A junção pode ser exposta para medição rápida de gás, aterrada para resposta moderada ou não aterrada para isolamento elétrico. A saída segue uma curva não linear:
- 0°C: 0,000mV
- 600°C: 1,792 mV
- 1000°C: 4,833 mV
- 1400ºC: 8,952 mV
- 1800°C: 13,585 mV
A característica distintiva é a região plana na extremidade inferior: entre 0°C e 42°C, a saída permanece abaixo de 3 µV.
Faixa de temperatura, EMF e precisão do termopar tipo B
Use um termopar Tipo B de 600°C a 1700ºC para serviço contínuo, com excursões curtas até 1800-1820°C aceitáveis. Abaixo de 600°C, a saída é tão pequena que a incerteza da medição aumenta rapidamente; acima de 1700°C, a migração do ródio e o crescimento dos grãos encurtam a vida útil do fio.
Valores aproximados de EMF da tabela de referência padrão Tipo B, junção a 0°C.
A precisão depende da nota. Os limites de erro padrão são comumente citados como ±0,5% da temperatura medida; a classe especial reduz a tolerância para ±0,25% da leitura. Para trabalhos de qualificação e calibração de fornos, a especificação de um grau especial elimina a maior parte da incerteza do sensor da cadeia de medição.
Consequência do projeto: como o EMF da temperatura ambiente é essencialmente zero, um termopar Tipo B não precisa de compensação de junta fria ou bloco terminal isotérmico. Em cabos longos, o fio de cobre padrão pode substituir o dispendioso cabo de extensão tipo B, desde que as terminações permaneçam abaixo de 50°C.
Vantagens e limitações dos termopares tipo B
O Tipo B ganha seu lugar sempre que um processo funciona acima de 1400°C, porque dura mais que qualquer termopar de metal básico nesse nível. Suas limitações são o baixo rendimento em temperaturas mais baixas e um custo de material várias vezes superior ao do Tipo N ou K.
Vantagens
- Classificação de temperatura mais alta de todos os termopares padrão: 1700°C contínuo, 1820°C a curto prazo.
- Não é necessária compensação de junta fria abaixo de 50°C.
- Ambas as pernas são ligas de platina-ródio, de modo que o crescimento dos grãos e a fadiga mecânica se desenvolvem mais lentamente do que na perna de platina pura dos Tipos R e S.
- Saída estável e repetível em atmosferas oxidantes.
- Longa estabilidade de calibração em serviços de vidro, cerâmica e fornos a vácuo.
Limitações
- O coeficiente de Seebeck é de apenas cerca de 5-6 µV/°C a 600°C, portanto a precisão abaixo desse ponto é baixa.
- O alto teor de ródio o torna o tipo de termopar padrão mais caro.
- Vapores de carbono, silício e metal contaminam os fios; atmosferas redutoras e de cementação requerem proteção selada.
- Os fios endurecem e tornam-se quebradiços após repetidos ciclos de alta temperatura.
- O cabo de extensão é caro quando a extremidade do instrumento excede 50°C.
Resumindo: acima de 1400°C, o Tipo B é a opção padrão mais confiável; abaixo de 600°C, é a ferramenta errada para o trabalho.
Tipo B vs. Tipo R e Tipo S: Comparação da Família de Metal Nobre
O Tipo B é o especialista em altas temperaturas da família da platina-ródio. Os tipos R e S oferecem maior sensibilidade na faixa de 0 a 1400°C, mas suas pernas de platina pura limitam o limite útil próximo a 1600°C e exigem compensação de junção fria.
| Propriedade | Tipo B | Tipo R | Tipo S |
| Perna positiva | Pt-30%Rh | Pt-13%Rh | Pt-10%Rh |
| Perna negativa | Pt-6%Rh | Platina pura | Platina pura |
| Máximo contínuo | 1700°C | 1400°C | 1400°C |
| Máximo de curto prazo | 1820°C | 1600°C | 1600°C |
| EMF a 1000°C | 4,83 mV | 10,51mV | 9,59mV |
| Compensação de junção fria | Não é necessário abaixo de 50°C | Obrigatório | Obrigatório |
| Melhor ajuste | Acima de 1400°C | 0-1400°C de alta precisão | Calibração 0-1400°C |
Se o sensor viver a maior parte de sua vida útil acima de 1400°C, o Tipo B oferece a vida útil mais longa e a fiação mais simples. Se o processo circular entre 200°C e 1300°C, o Tipo R ou S fornece aproximadamente o dobro da saída, o que se traduz em melhor resolução.
Termopar de platina-ródio tipos S, R e B para altas temperaturas O termopar Pt-Rh oferece os tipos S, R e B para medição de altas temperaturas de até 1.800°C, sendo o tipo B melhor para temperaturas sustentadas acima de 1.400°C. Ver Produto → Resumindo, escolha o Tipo B para headroom em temperaturas extremas e R ou S para sensibilidade de faixa média. Xinghua Yading Electric Heating Element Co., Ltd., um fabricante com três décadas em aquecimento elétrico, fornece termopares S-B-R de platina-ródio com bainhas de cerâmica ou metal refratário para todas as três calibrações.
Selecionando e instalando um termopar tipo B
Especifique o Tipo B somente quando o processo exigir: temperaturas sustentadas acima de 1400°C. Em seguida, combine o revestimento, o isolamento e a montagem com a atmosfera, porque a contaminação, e não o calor, é a causa comum de falha prematura.
Defina a temperatura máxima do processo , incluindo ultrapassagem durante a rampa e qualquer possível falha de controle. Um forno classificado para 1600°C com uma faixa de fuga para 1750°C ainda se enquadra no Tipo B; o mesmo dever destrói um Tipo R.
Identifique a atmosfera. O ar oxidante é seguro com bainhas de alumina ou platina-ródio; o vácuo favorece as bainhas de molibdênio ou tântalo; atmosferas de carburação e hidrogênio exigem um tubo de proteção cerâmico selado e à prova de gás.
Escolha a configuração da junção. As junções expostas respondem mais rapidamente em fluxos de gás; junções aterradas são adequadas para vidro líquido e metal fundido; junções não aterradas rejeitam ruído elétrico.
Planeje a fiação. Como a saída abaixo de 50°C é quase zero, o fio de cobre para o instrumento funciona quando o cabeçote de conexão permanece frio; se a cabeça puder aquecer acima de 50°C, use um fio de extensão tipo B.
Defina o grau de precisão. Os limites padrão de erro (0,5% da leitura) satisfazem a maioria das malhas de controle; grau especial (0,25%) é necessário para certificação de forno e padrões de calibração.
Nota de aquisição: um elemento tipo B simples é frágil; um conjunto completo com bainha estampada, rosca de montagem e cabeçote terminal sobrevive ao manuseio da planta. Confirme a profundidade de imersão e o material do tubo de proteção antes de fazer o pedido.
Termopar de metal básico tipos K, E, J, T, N para faixa econômica Oferece termopares K, E, J, T e N cobrindo -200°C a 1300°C, adequados para pontos de forno abaixo de 1000°C com maior produção e precisão adequada a menor custo. Ver Produto → Para pontos de medição abaixo de 1.000°C no mesmo forno, um termopar de metal básico mantém os custos baixos: a linha K/E/J/T/N cobre essa faixa com produção muito maior e precisão adequada.
Aplicações que justificam o tipo B
Os termopares tipo B são a escolha padrão em processos onde os tipos de metais básicos falham em poucos dias e onde os tipos R/S não conseguem atingir a temperatura necessária. Quatro casos de uso se destacam: vidro, fornos a vácuo, tratamento térmico e calibração.
- Derretimento e formação de vidro: temperaturas do tanque de 1450-1600°C, atmosfera oxidante do banho, campanhas medidas em meses.
- Fornos a vácuo: ciclos de sinterização e brasagem a 1500-1800°C, com bainhas de molibdênio ou tântalo protegendo o elemento.
- Tratamento térmico: endurecimento e recozimento de aço rápido e ligas especiais, onde a repetibilidade ciclo a ciclo é mais importante do que o preço.
- Calibração e pesquisa: como padrão de comparação para verificação de termopares de baixa temperatura e em sistemas de análise térmica.
1700°C classificação contínua
1820°C máximo de curto prazo
10-12 µV/°C sensibilidade acima de 1200°C
3 µV EMF de 0-42°C
A mesma fábrica equipe de engenharia pode dimensionar uma montagem Tipo B para um forno específico: comprimento de imersão, material de revestimento, tipo de junção e grau de precisão.
Perguntas frequentes
Um termopar Tipo B pode medir abaixo de 600°C de maneira confiável?
Não. Entre 0°C e 42°C a saída é efetivamente zero e a sensibilidade a 600°C é de apenas cerca de 5-6 µV/°C. Abaixo de aproximadamente 600°C, um termopar Tipo K, N ou J oferece melhor resolução por uma fração do custo.
Um termopar Tipo B precisa de compensação de junta fria?
Não. O CEM gerado entre 0°C e 42°C é inferior a 3 µV, abaixo do deslocamento de zero da maioria dos instrumentos industriais. É por isso que os blocos terminais isotérmicos e as referências de banho de gelo são desnecessários no Tipo B.
Qual é a temperatura máxima para um termopar Tipo B?
1700°C contínuo, com excursões de curto prazo até 1820°C. A vida útil diminui rapidamente acima de 1700°C porque o ródio migra e o crescimento dos grãos acelera no fio.
Um termopar Tipo B é adequado para fornos a vácuo?
Sim, com a bainha correta. Os fios de platina-ródio nus são danificados por vapores metálicos; em vácuo, use proteção de molibdênio ou tântalo, e em atmosferas de cementação ou hidrogênio, use um tubo de proteção de alumina selado.
