O que é um termopar-tipo parafuso

Um "termopar do tipo-parafuso" é um termo comum em ambientes industriais para um termopar montado com rosca. Sua principal característica não é um tipo de sensor distinto, mas sim um dispositivo sensor de temperatura que é fixado mecanicamente ao ser parafusado diretamente em um furo roscado pré-existente no equipamento por meio de uma interface rosqueada externa. É uma das formas de instalação de termopares montados, atendendo às normas internacionais IEC 60584 e ASTM E230, e é amplamente utilizado em aplicações de baixa-a{7}}pressão e pequeno-diâmetro que requerem manutenção frequente.

 

Estrutura e Sistema de Materiais

Os termopares-do tipo parafuso consistem em quatro componentes principais:

Elemento Termopar: Utiliza fios de liga padronizados, como tipo K-(níquel-cromo-níquel-silício), tipo E-ou tipo J-, gerando potencial termoelétrico com base no efeito Seebeck;

Camada de isolamento: pó de óxido de magnésio de alta pureza é preenchido dentro do tubo protetor para garantir isolamento elétrico (resistência de isolamento à temperatura ambiente maior ou igual a 100MΩ) e condução de calor eficiente;

Tubo protetor: comumente usa aço inoxidável 304 ou aço inoxidável 316L, que é resistente à corrosão-e a choques mecânicos, adequado para ambientes sanitários, como indústrias químicas e alimentícias;

Interface Rosqueada: Rosca externa padrão, especificações comuns são M27×2, M20×1,5 ou 1″NPT, conseguindo engate rígido com o furo roscado do equipamento.

Alguns modelos utilizam estrutura blindada, onde o elemento termopar, camada isolante e bainha metálica são formados integralmente por trefilação, melhorando a resistência à vibração e a velocidade de resposta (tempo de resposta térmica menor ou igual a 10s).

 

Regras de nomenclatura de modelos e códigos da indústria

Os modelos industriais domésticos geralmente seguem o sistema de nomenclatura padrão JB/T 8622, com um formato típico de:

WRNK-230

W: Instrumento de temperatura

R: Termopar

N: Níquel-cromo-níquel-silício (tipo-K)

K: Tipo blindado (opcional)

2: Montagem de rosca fixa

30: Especificação da rosca M27×2

Outros modelos comuns incluem:

WZP-230 (termômetro de resistência, mesma estrutura)

WRNT-02 (imitação tipo importado, rosca M6×1,5)

WRNKD2-04B (tipo à prova de explosão)

 

Variações Estruturais e Extensões Funcionais

Tipo	Características	Cenários de aplicação
Tipo padrão	Tipo de haste reta, com caixa de junção comum	Superfície geral de tubulações e equipamentos medição de temperatura
Tipo Blindado	Bainha de metal flexível, resistente à flexão	Ambientes com alta vibração e espaço limitado
Tipo de ângulo-direito	Design de cotovelo de 90 graus	Espaço compacto,-montado na parede
Tipo-à prova de explosão	Caixa de junção-à prova de explosão (Ex d IIC T6)	Indústria petroquímica, áreas inflamáveis ​​e explosivas
Tipo-de alta temperatura	Tubo protetor feito de cerâmica GH3030 ou corindo	Forno de sinterização a vácuo, recozimento de semicondutores (até 2.200 graus)

 

Parâmetros Técnicos e Limites de Desempenho

Parâmetro	Valor típico	Descrição
Faixa de medição de temperatura	-200 graus ~ 800 graus (tipo K)	O tipo platina-ródio pode atingir 1.600 graus, mas raramente é usado para o tipo rosqueado
Classe de Precisão	Classe I: ±1,5 grau ou ±0,4%	Em conformidade com IEC 60584-2
Classe de Proteção	IP65	À prova de poeira e à prova d'água, adequado para ambientes úmidos
Resistência à pressão	Menor ou igual a 10MPa	Depende da resistência da rosca, não é adequado para circuitos principais-de alta pressão
Tempo de resposta	Menor ou igual a 10s	O tipo blindado pode ser reduzido para menos ou igual a 2s
Torque de instalação	M27×2: 40–60 N·m	Deve ser utilizada uma chave dinamométrica; força bruta é proibida

 

Comparação com métodos de instalação semelhantes

Método de instalação	Mecanismo de conexão	Cenários Aplicáveis
Tipo-parafusado (rosqueado)	Conexão rosqueada	Pequeno diâmetro, média e baixa pressão, removível
Tipo de flange	Fixação por parafuso de flange	Grande diâmetro, alta pressão, operação contínua
Tipo soldado	Soldagem permanente	Sem requisitos de vazamento, não{0}}removível
Tipo de conexão de compressão	Encaixe de compressão + travamento por porca	Requer ajuste da profundidade de inserção

 

Aplicações de Condições Especiais de Trabalho

Ambiente-à prova de explosão: usa caixa de junção-à prova de explosão (como a série JWB/P), atendendo à classificação à prova de explosão-Ex d IIC T6, adequada para refinarias e reatores químicos;

Atmosfera de vácuo/inerte: usa termopares de tungstênio-rênio (W-5Re/W-26Re), com o tubo protetor preenchido com gás inerte para evitar oxidação em alta temperatura, adequado para fornos de recozimento de wafer semicondutor;

Aplicações higiênicas: Tubo protetor com polimento espelhado (Ra menor ou igual a 0,4μm), compatível com as normas GMP, utilizado em autoclaves de esterilização farmacêutica e linhas de envase de alimentos.

A essência de um termopar do tipo-parafuso é seu "método de instalação" e não seu "princípio de detecção". Seu valor reside na obtenção de medições precisas de temperatura de contato com baixo custo e alta facilidade de manutenção, tornando-o uma das unidades de detecção básicas mais amplamente utilizadas em sistemas de automação industrial.