Engenharia e Fabrico de Termopares Não Padronizados
Desenvolvimento de Termopares Especiais para Processos Industriais Exigentes
Existem processos industriais que não podem ser resolvidos com um termopar padrão. Aplicações onde a temperatura, a atmosfera, a vibração ou os ciclos térmicos ultrapassam os limites das soluções convencionais.
Nestes casos, não basta adaptar um modelo existente. É necessário desenvolver uma configuração específica.
Na Jemar Termometria somos especializados no desenvolvimento e fabrico de termopares não padronizados, concebidos de raiz para processos industriais exigentes. Trabalhamos com controlo completo do projeto, desde a conceção técnica e o desenho estrutural até ao fabrico e validação final em fábrica.
Desenvolvemos configurações em termopares tipo J, K, N, R, S e B, bem como soluções específicas baseadas em sensores RTD quando a aplicação o exige.
Projeto Técnico de Raiz: Quando o Padrão Não É Suficiente
Analisamos as condições reais de funcionamento para definir a arquitetura completa do sensor:
- Intervalo térmico real de operação
- Composição atmosférica e agressividade química
- Exigência mecânica e vibração estrutural
- Regime de ciclos térmicos
- Estabilidade metrológica requerida
Com base nesta análise desenvolvemos configurações específicas que podem incluir:
- Seleção do tipo de termopar mais adequado ao comportamento térmico real
- Projeto de bainhas com materiais e espessuras não padronizadas
- Geometrias específicas para resistência à fadiga térmica e vibração
- Configurações internas otimizadas para estabilidade prolongada
- Sistemas de fixação e proteção adaptados a cada instalação
Não replicamos sem analisar.
Não forçamos o processo a uma solução genérica.
Projetamos e fabricamos a configuração que o processo necessita.
Casos Reais de Desenvolvimento Não Padronizado
Caso Real 1 – Redesenho estrutural para aplicação com elevada massa térmica e movimento contínuo
O problema
Um cliente utilizava um termopar padrão com rodas para controlar a temperatura de eixos de grande dimensão durante um processo de aquecimento por indução.
Após apenas dois ciclos de trabalho, o conjunto apresentou:
- Deformação por efeito térmico
- Fusão parcial de componentes
- Perda de rodas
O termopar não era adequado às condições reais de funcionamento.
O que estava realmente a acontecer
O processo não era simplesmente “370 °C”.
O ciclo térmico incluía aquecimentos progressivos, períodos prolongados de manutenção até 6 horas e uma duração total de 12 horas, com arrefecimento lento posterior e pausas mínimas de dois dias entre ciclos.
Adicionalmente:
- Existia contacto contínuo com uma grande massa térmica
- O rolete funcionava em movimento constante
- Havia radiação térmica prolongada
O problema não era um pico de temperatura.
Era a combinação de tempo de exposição, acumulação térmica e exigência mecânica.
Intervenção de engenharia
Após análise detalhada do processo, concluiu-se que a falha não estava no elemento sensor, mas na arquitetura mecânica do conjunto padrão.
Foi desenvolvida uma nova configuração específica com:
- Estrutura integralmente fabricada em aço inoxidável AISI 316
- Reforço estrutural do suporte
- Redesenho do sistema de fixação
- Melhoria do comportamento face à radiação térmica prolongada
- Adaptação ao trabalho contínuo em contacto com massa quente
O redesenho estrutural permitiu transformar uma solução padrão numa configuração específica capaz de suportar exposição térmica prolongada e movimento contínuo.
Caso Real 2 – Otimização de lança pirométrica em fundição de alumínio
Situação inicial
Um cliente do setor da fundição de alumínio solicitou orçamento para uma lança pirométrica tipo K a 90°, equipada com bainha cerâmica NSiC de Ø28 mm.
Antes de fabricar, o departamento de engenharia solicitou uma amostra em uso para analisar a configuração interna e avaliar as condições reais de funcionamento.
Análise técnica
A amostra apresentava:
- Termopar tipo K com bainha em Inconel 600
- Fio padrão
- Bainha cerâmica NSiC Ø28 mm
A configuração era funcional, mas apresentava margem de melhoria para o ambiente de fundição, caracterizado por:
- Choque térmico repetitivo
- Atmosfera agressiva
- Projeção de alumínio
- Fadiga térmica contínua
Em ambientes de fundição, a seleção do material de proteção e o dimensionamento correto são determinantes para a durabilidade do conjunto.
Proposta de engenharia
Foi proposta uma otimização técnica:
- Substituição do fio por Ø2,5 mm para maior resistência mecânica
- Incorporação de contas cerâmicas
- Substituição da bainha NSiC Ø28 mm por bainha em carbeto de silício Ø50 mm
O aumento de diâmetro e a alteração do material melhoraram significativamente a resistência mecânica, a proteção contra projeções e o comportamento face ao choque térmico.
Resultado
A nova configuração permitiu aumentar a vida útil em mais de 45%, reduzindo a frequência de substituição e o custo operacional.
Em aplicações de fundição, copiar uma amostra nem sempre garante o melhor desempenho.
A diferença está no critério de engenharia aplicado ao projeto.
Fabrico Próprio com Controlo Integral do Projeto
A capacidade de fabricar internamente permite assumir desenvolvimentos não padronizados com garantia técnica.
Controlamos todas as fases:
- Projeto estrutural do sensor
- Seleção e verificação de materiais
- Processos de montagem e selagem
- Controlo dimensional e verificação final
- Validação técnica em condições reais
Fabricamos segundo sistema de qualidade ISO 9001:2015 e de acordo com a regulamentação aplicável a termopares industriais.
Otimização da Vida Útil e Estabilidade em Ambientes Críticos
Muitas falhas em termopares industriais não se devem ao tipo de liga, mas a uma configuração inadequada para o ambiente real.
Um desenvolvimento técnico específico permite:
- Reduzir a deriva térmica
- Minimizar a fadiga mecânica
- Melhorar a resistência à oxidação e corrosão
- Aumentar significativamente a vida útil
- Reduzir custos associados a paragens não planeadas
Um termopar otimizado não mede apenas temperatura.
Estabiliza o processo.
Necessita de um Termopar que Não Existe no Mercado?
Quando o processo industrial exige uma solução que não está disponível em catálogo, a engenharia deve assumir o desenvolvimento.
Na Jemar Termometria desenvolvemos e fabricamos configurações não padronizadas com controlo completo do processo, desde a conceção técnica até à validação final em fábrica.
Contacte o nosso departamento de engenharia e analisaremos o seu processo para definir a configuração técnica mais adequada.
