Indiscutivelmente, a temperatura é uma das variáveis físicas mais conhecidas e medidas, visto que se faz presente em processos físicos e químicos.
O monitoramento dessa variável é essencial em quaisquer situações, uma vez que quantifica o grau de agitação térmica de partículas, isto é, o calor.
No contexto industrial, a temperatura é vista como um parâmetro crítico, visto que se monitorado e controlado corretamente, pode ditar o sucesso do seu processo de manufatura.
Desta forma, o monitoramento e controle deste parâmetro pela indústria se dá por meio de dispositivos e sistemas que oferecem benefícios que variam de acordo com o modo de operação da tecnologia escolhida, embora tenham a mesma proposta (atuar sobre a temperatura).
Neste contexto, o presente texto destaca a importância de compreender o que são e quando devem ser utilizados o termostato e o controlador de temperatura, dispositivos estes que se fazem presentes no contexto de tecnologias distintas e que visam a atuação de uma mesma variável: a temperatura.
E você, tem dificuldades em discernir esses dispositivos e não sabe quando utilizá-los? Se sim, então este texto foi feito para você. Acompanhe essa leitura até o final para absorver um pouco de conhecimento industrial.
Contents
Monitoramento, controle e atuação em variáveis
A confusão entre os métodos de medição e modelagem de variáveis de processo, são mais comuns do que parece, sendo intensificados quando não se tem experiência industrial.
Isso acontece porque muitos não entendem que, na grande maioria das vezes, os dispositivos que medem e controlam as variáveis, são distintos. Já outras pessoas não sabem distinguir quais os dispositivos que medem e quais os dispositivos que controlam, talvez pelos seus nomes nada intuitivos.
Contudo, essa percepção é mais facilmente obtida quando são definidos os sensores, controladores e atuadores.
Vamos entendê-los?
Sensores
Sensores são dispositivos utilizados para detectar e medir as variações químicas e físicas em um ambiente.
Além disso, os sensores convertem a variação medida em um sinal elétrico que pode ser lido por sistemas.
Desse modo, o sensor é um dispositivo destinado à coleta precisa de dados de um ambiente, de modo a informar a condição atual do ambiente.
Entre os dispositivos que são sensores, podemos citar:
- Sensores de temperatura: termopares, termômetros;
- Sensores de pressão: transdutores e transmissores de pressão ou outros dispositivos que utilizem sensores piezoresistivos, capacitivos ou piezoelétricos;
- Sensores de nível: dispositivos que tenham elementos sensores como o de radar, ultrassom, sonda capacitiva, entre outros.
Controladores
Os controladores, por sua vez, dizem respeito aos sistemas ou dispositivos que recebem e interpretam informações dos sensores, processam dados e, de acordo com os algoritmos ou regras impostas através de valores limites ajustados na sua interface, tomam decisões sobre as ações necessárias.
Desse modo, os controladores são os responsáveis por manter os sistemas em seus parâmetros de processos impostos.
Por exemplo, os controladores podem ser:
- Controladores PID (Proporcional Integral Derivativo): Utilizado em sistemas para manter uma variável (temperatura, pressão, volume dentro dos limites de interesse;
- CLP (Controlador Lógico Programável): utilizado em sistemas de automação industrial para controlar máquinas e processos de fabricação.
Atuadores
Os atuadores, por fim, são aqueles dispositivos que, por meio do sinal elétrico enviado pelos controladores, executam ações físicas ou movimentos de ação mecânica.
Entre alguns atuadores, podemos citar:
- Motores elétricos: Convertem energia elétrica movimento rotacional ou linear;
- Relés: Utilizados para abrir ou fechar circuitos elétricos;
- Válvulas solenóides: Controlam fluxo de líquido ou gás;
- Transformadores de ignição: Geram centelha em alta voltagem para a queima de combustíveis.
Resumidamente, os sensores coletam os dados do ambiente e os convertem em sinais elétricos que são mandados para os controladores, os quais os processam e enviam um sinal para os atuadores, que são dispositivos que executam ações físicas no sistema.
Termostato ou controlador de temperatura
Escolher o dispositivo correto para o seu processo, pode ser o diferencial que lhe falta para o sucesso do mesmo.
Desta maneira, o presente texto, a partir de agora, objetiva discorrer sobre termostatos e controladores de temperatura.
Assim, você obtém o conhecimento suficiente para optar por um ou outro, de acordo com a realidade industrial que lhe convém.
Termostato
A começar pelo termostato, este é um dispositivo considerado simples e utilizado para regular a temperatura do sistema, através do seu funcionamento binário (liga ou desliga).
Desse modo, o equipamento, que pode ser um aquecedor ou ar condicionado, tem o seu funcionamento interrompido quando atinge valores predeterminados.
Neste contexto, o fato deste dispositivo ser descomplexo, faz com que o seu uso esteja presente em sistemas de aquecimento e resfriamento domésticos, mas não impede que seja utilizado em sistemas de refrigeração industrial.
Afinal, o seu uso depende do que satisfaz as condições requeridas pelo seu processo.
Controladores de temperatura
O controlador de temperatura, por sua vez, é um dispositivo mais sofisticado se comparado com o termostato.
A sua função, como é de se esperar, é a mesma que a do termostato: regular a temperatura do sistema.
Contudo, o modo de operação de um controlador de temperatura é mais sofisticado, se comparado com o termostato.
Termostato ou controlador de temperatura: características principais
Se esses dois dispositivos industriais podem ser distinguidos através das suas principais características, pode-se destacar que:
Termostatos
- Operação On/Off: Liga ou desliga o equipamento com base em pontos de ajuste de temperatura;
- Simples de usar: De modo geral, possui controles simples para definir a temperatura desejada;
- Baixo custo: Mais barato em comparação com controladores de temperatura mais avançados.
Controlador de temperatura
- Capacidade de integração: Pode ser integrado em sistemas mais complexos de automação e controle;
- Flexibilidade: Pode ser programado para diferentes tipos de sensores e atuadores;
- Métodos de controle avançados: Pode usar algoritmos de controle sofisticados (como PID) para ajuste fino;
- Precisão e estabilidade: Mantém a temperatura dentro de um intervalo muito estreito.
Resumo comparativo
Visto as principais características do termostato e do controlador de temperatura, podemos resumi-los através dos seguintes itens:
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Complexidade
- Termostato: Simples, com operação On/Off;
- Controlador de Temperatura: comumente utilizado em sistemas mais complexos, com métodos de controle avançados (como PID). Contudo, nada impede utilizá-lo em sistemas simples, porém, considerar o item 4 (custo).
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Precisão
- Termostato: Menos preciso, apenas liga/desliga em pontos de ajuste;
- Controlador de Temperatura: Muito preciso, mantém a temperatura dentro de um intervalo estreito.
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Aplicação
- Termostato: Usado em sistemas simples, como aquecimento e resfriamento doméstico. Contudo, pode ser utilizado como dispositivo secundário, para segurança, caso um controlador de temperatura falhe;
- Controlador de Temperatura: Usado em processos industriais e sistemas complexos que requerem controle rigoroso de temperatura. No entanto, como já foi dito, nada impede de ser utilizado em sistemas mais simples.
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Custo
- Termostato: Mais barato;
- Controlador de Temperatura: Mais caro devido à sua complexidade e funcionalidade.
Em suma, ambos os dispositivos podem ser utilizados em processos simples e complexos. Contudo, o processo complexo exige precisão, o que atrai a funcionalidade de um controlador de temperatura como o elemento principal, mas consciente de que o termostato pode ser utilizado como elemento de segurança, em situações de falha do elemento principal.
Já o termostato é utilizado, geralmente, em sistemas mais simples, devido ao seu baixo custo. No entanto, como o controlador de temperatura é superior ao termostato, este pode também ser utilizado em sistemas mais simples, já que abrange as funções do termostato.
Portanto, ao escolher um ou outro dispositivo, considere os desafios que o processo lhe oferece, bem como o produto que deve ser mantido em faixas de temperatura que podem ser estreitas ou não.
Embora esta pareça uma tarefa difícil, não se desespere.
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