Calibração de termopares tipo T utilizados em experimento didático para aferição de temperatura em corpos submersos

Abstract

O trabalho apresenta a calibração de termopares tipo T utilizados em experimentos didáticos feitos em laboratório, para aferição de temperatura em corpos submersos. Neste trabalho o objetivo foi levantar a curva de calibração de 4 termopares tipo T. Essas curvas serão utilizadas nos materiais didáticos para aulas de laboratório. A bancada experimental do trabalho consistiu em um banho ultratermostatizado com temperatura regulada entre o intervalo de 28° a 40° para mergulhar 4 cilindros metálicos. Cada cilindro estava conectado em uma extremidade de um termopar. A outra extremidade estava posicionada dentro de uma garrafa térmica com gelo e pouca água, para que fosse admitida a temperatura de referência de 0°C. Para se conectar a extremidade da temperatura de referência com cada cilindro, foi adicionada ao circuito uma chave seletora. Para obter as medidas de ddp, foi conectado um multímetro ao circuito. O intervalo de temperatura analisado foi de 28°C a 40°C, com o intervalo de medidas de 1°C. Foram utilizados três cilindros de alumínio e um de cobre e foram realizados um total de 5 medições, sendo 5 em processo de aquecimento e 5 de resfriamento. Com a ferramenta da regressão linear pelo método dos mínimos quadrados, foram levantadas 4 curvas de calibração com coeficientes de determinação (R2) próximos de 1,0 e erros percentuais menores que 4,2%. Os resultados indicaram que os termopares apresentaram comportamentos similares as curvas de calibração obtidas pelo trabalho foram satisfatórias na representação do comportamento dos termopares.

The work presents the calibration of type T thermocouples used in didactic experiments carried out in the laboratory for measuring temperature in submerged bodies. In this study, the objective was to establish the calibration curve of four type T thermocouples. These curves will be used in teaching materials for laboratory classes. The experimental setup consisted of an ultra-thermostatic bath with temperature regulated between 28°C and 40°C, in which four metallic cylinders were immersed. Each cylinder was connected at one end to a thermocouple. The other end was placed inside a thermal bottle with ice and a small amount of water, so that the reference temperature of 0°C could be admitted. To connect the reference temperature end with each cylinder, a selector switch was added to the circuit. To obtain the voltage measurements, a multimeter was connected to the circuit. The analyzed temperature range was from 28°C to 40°C, with measurements taken at 1°C intervals. Three aluminum cylinders and one copper cylinder were used, and a total of five measurements were performed—five during heating and five during cooling. Using linear regression with the least squares method, four calibration curves were obtained with determination coefficients (R2) close to 1.0 and percentage errors lower than 4.2%. The results indicated that the thermocouples showed similar behavior, and the calibration curves obtained in this work were satisfactory in representing the thermocouples’ performance.