Sensor de fluxo térmico

Abstract

Resumo: Na ultima década, sensores de fluxo térmico tem sido utilizados nas mais diversas áreas e aplicações; da biologia a exploração da Lua, da industria têxtil aos hospitais. O protótipo de sensor de fluxo térmico descrito neste trabalho apresenta construção simples e baixo custo. O transdutor consiste em uma termopilha obtida pela eletrodeposição de cobre sobre um fio de constatam. Cada etapa da construção a calibração e descrita. Analisa-se a influencia que o sensor e suas características exercem sobre o processo de medida Também o funcionamento intrínseco de um termopar e analisado e as conclusões obtidas são verificadas experimentalmente através de medidas da forca termoeletromotriz em termopares de filma de cobre depositado sobre constatam. Conclui-se dessa analise que dois fatores que podem influenciar na performance do transdutor são a espessura e a rugosidade superficial da capa de cobre depositada. O equipamento pode medir fluxos de ate tres mil watts por metro quadrado com uma incerteza menor que seis por cento da medida, tempo de resposta inferior a vinte segundos e custo de material da ordem de quarenta dólares.

Abstract: In the last ten years, heat flux meters had been used in many areas and applications; from Biology to lunar exploration, from textile factoiy to hospitals. This work describes a simple construction and low cost prototype. A thermopile, developed by electrochemical deposition of copper over a constantan wire, is used as transducer. Influences of the meter and its characteristics over measurement process are analyzed and verified through experimental measurements of thermoelectromotive force in copper film thermocouples. It is discussed how copper film thickness and superficial rugosity can affect transducer performance. The meter can measure up to three thousand watts per square meter within six percent uncertainty, twenty seconds response time and forty dollars material cost.