constante de tempo de PT100

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA
ENGENHARIA MECÂNICA e de ENERGIA
ENG 03108 – Medições Térmicas Prof. Paulo Smith Schneider
Balanço térmico em regime transiente
1) OBJETIVO
Determinar a constante de tempo de um sensor de temperatura;
2) MATERIAIS
2 Sensores de temperatura PT100
1 Ponta de borracha
1 Garrafa térmica
1 Multímetro
1 Barra de bornes de medição
3) PROCEDIMENTO
a. Simultaneamente, determinar a temperatura do ar ambiente, T∞, usando o PT100
, onde α=0,00392 o C -1 , R0= 100Ω e T0= 0 o C
R= resistência lida no PT 100 e T a temperatura correspondente
do meio
b. Encher a garrafa térmica com água quente até cerca de metade de seu volume.
c. Mergulhar o PT100 no interior da garrafa térmica, garantindo que fique dentro d’água,
e determinar a temperatura de equilíbrio.
d. Retirar o PT100 da garrafa para que o mesmo inicie seu resfriamento ao ar ambiente.
Anotar a evolução temporal da temperatura na Tabela 1. A medição deve ser bem
coordenada pelos membros do grupo: contagem do tempo, leitura da resistência e
anotação dos dados.
e. Plotar os resultados no gráfico da Figura 1 de uma das sequencias (escolha do grupo).
f. Determinar a constante de tempo do PT100, empregando a equação da capacitância
global.
g. Repetir os passos de b até f para o sensor com o revestimento de borracha, usando as
Tabelas 1 e Figura 2.
h. Estime o tempo necessário para que o sensor entre em equilíbrio térmico com o ar nos
dois casos. Escreva seus resultados na Tabela 2

ENG 03108 – Medições Térmicas
Prof. Paulo Smith Schneider
Tabelas 1- Comportamento os sensores sem e com encapsulamento
PT100 nu 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Instante (s)
Resistência (Ω)
Temperatura
( o C)
PT100 com o
encapsulamento
Instante (s)
Resistência (Ω)
Temperatura
(oC)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Constante de tempo calculada pela equação da capacitância global:
()
= ()
= − = ()
PT100 nu (sem encapsulamento de borracha)
PT100 com o encapsulamento
Gráficos:
Tempo (s)
Figura 2- PT100 com o encapsulamento
Figura 1- PT100 nu
Tabela 2- Dados finais do experimento
Constante de tempo (s) Tempo para estabilização (s)
PT100 nu
PT100 com o encapsulamento
Guardar essa folha de dados e leva-la para a próxima aula de fundamentos da disciplina