Como funciona a compensação de junção fria e o que pode dar errado?

A junção fria é o ponto onde os fios do termopar são conectados aos terminais de cobre do controlador de temperatura. Como esta junção não está a 0 grau, o controlador deve compensar sua temperatura para obter a temperatura correta da junção quente. Isso é feito por um sensor de compensação de junção fria (CJC), normalmente um termistor ou CI de estado sólido, montado no bloco terminal de entrada do controlador. O CJC mede a temperatura ambiente nos terminais e adiciona a tensão equivalente ao sinal do termopar. Ao trabalhar corretamente, a compensação tem uma precisão de ±0,5 graus. No entanto, vários problemas podem ocorrer. Primeiro, o sensor CJC pode estar mal posicionado-se for montado em uma placa de circuito que aquece devido à dissipação de energia, ele mede uma temperatura superior à temperatura real do terminal, fazendo com que o controlador superestime a temperatura da junção fria e, assim, subestime a temperatura da junção quente. Isso cria um deslocamento constante que pode ter vários graus. Em segundo lugar, o próprio sensor CJC pode oscilar ou falhar com o tempo, especialmente em ambientes industriais quentes. Um CJC com falha geralmente fornece uma leitura fixa (por exemplo, 25 graus), independentemente das mudanças ambientais, levando a erros de temperatura que variam com a temperatura ambiente. Terceiro, se o conector do termopar estiver quente (por exemplo, devido ao calor conduzido do molde), a junção fria estará, na verdade, no conector e não nos terminais do controlador. O controlador compensa seus próprios terminais, de modo que a temperatura no conector se torna uma variável não medida, introduzindo um erro igual à diferença de temperatura entre o conector e o controlador. Para evitar isso, mantenha os conectores em local fresco e use cabos de extensão com a mesma liga do termopar. Quarto, a interferência eletromagnética pode afetar o circuito CJC, causando leituras ruidosas ou instáveis. Alguns controladores permitem que o usuário insira manualmente um deslocamento de junta fria, mas esta é uma solução grosseira. Uma abordagem melhor é usar uma caixa CJC externa termicamente isolada das fontes de calor internas do controlador. Para maior precisão, alguns sistemas utilizam uma referência de ponto de gelo, mas isto é impraticável para uso industrial. Para diagnosticar problemas de CJC, meça a temperatura real nos terminais do controlador com um termômetro independente e compare-a com o valor de CJC exibido no controlador. Se a diferença for superior a 1 grau, suspeite de uma falha no CJC. Recomenda-se calibrar regularmente o CJC como parte da verificação anual do controlador. Em resumo, a junção fria não é um detalhe menor-é parte integrante da cadeia de medição de temperatura, e qualquer erro nela se traduz diretamente em um erro de temperatura do processo. Compreender o CJC ajuda os usuários a identificar e corrigir uma fonte comum de desvios persistentes de temperatura que, de outra forma, poderiam ser atribuídos ao próprio termopar.