Um termopar pode ter uma bainha de protecção que é utilizada para o proteger do ataque químico provocado por agentes corrosivos e também para o proteger mecânicamente. No entanto, a constante de tempo da resposta do sensor aumenta com a sua utilização. De entre os termopares com bainha há que considerar várias opções:
a) Junção exposta - este tipo de termopar não pode ser utilizado em fluídos corrosivos. A bainha oferece uma protecção mecânica razoável e tem uma constante de tempo baixa;
b) Junção livre;
c) Junção soldada - utiliza-se quando se pretende um termopar protegido com uma constante de tempo relativamente baixa.
Ao longo dos anos, vários termopares específicos foram sendo desenvolvidos para resolver o problema da medição de temperatura.
Devido à grande quantidade de possibilidades, foram escolhidos pela ANSI (American National Standard Institute) determinados pares, e foi normalizada a sua designação. Assim, os termopares "standard" foram designados pelas letras B, E, G, J, K, N, R, S, T.
O quadro seguinte indica a constituição do material de cada um destes termopares, indicando também a gama de temperaturas de utilização e a respectiva gama de variação da tensão de saída. No mesmo quadro referem-se ainda os valores de sensibilidade para os diferentes tipos.
Tipo | Par | Gama de Temperatura (ºC) | Gama de Tensão de Saída (mV) | Sensibilidade (µV/ºC) | |
- | + | ||||
J | Cu+Ni | Fe | -185 a 870 | -7.52 a 50.05 | 53.5 |
K | Ni+Al | Cr+Ni | -185 a 1260 | -5.51 a 51.05 | 39.4 |
T | Cu+Ni | Cu | -185 a 400 | -5.824 a 20.805 | 41.5 |
S | Pt | Pt+10%Rh | 0 a 1535 | 0 a 15.979 | --- |
E | Cu+Ni | Ni+Cr | 0 a 980 | 0 a 75.12 | 60.8 |
N | Ni+Si+Mg | Ni+Cr+Si | -270 a 1300 | -4.345 a 47.502 | 26.1 |
R | Pt | Pt+13%Rh | 0 a 1590 | 0 a 18.636 | --- |
B | PT+6%Rh | Pt+30%Rh | 38 a 1800 | 0.007 a 13.499 | --- |
G | W+26%Re | W | 16 a 2800 | 0.042 a 43.25 | --- |
Os termopares do tipo B, R e S têm em comum um metal nobre: platina. Estes termopares são os que apresentam maior estanbilidade. O tipo S é tão estável que é o especificado para a temperatura de calibração padrão entre o ponto de antimónio (630.74 ºC) e o ponto de ouro (1064.43ºC).
Ao contrário dos termopares constituídos por metais nobres, os outros tipos não têm uma composição química comum.
O tipo E é ideal para medição de temperaturas baixas devido ao seu coeficiente de Seebeck (58 µV/ ºC), à sua baixa condutividade térmica e à resistência corrosiva. O coeficiente de Seebeck para o tipo E é o maior dos termopares "standard " pelo que este é o termopar mais utilizado para detectar pequenas alterações de temperatura.
O elemento positivo do termopar do tipo J é um metal dispendioso que raramente é produzido na sua forma pura: o ferro. Contudo, utilizando ferro com impurezas, o termopar é bastante usual devido ao seu alto coeficiente de Seebeck e ao seu baixo custo.
O tipo K é semelhante ao tipo N, mas foi projectado para minimizar algumas das instabilidades existentes no tipo K.
Os termopares tipo G são normalmente usados a altas temperaturas em meios redutores ou em sistemas de vácuo, mas nunca em atmosferas oxidantes, devido à alta velocidade reactiva.
Código de Cores para termopares Standard