Como funciona o sensor de chamas de uma fornalha?

Escrito por g.k. bayne | Traduzido por allan magalhães
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Como funciona o sensor de chamas de uma fornalha?
Os sensores de chamas fazem parte do sistema de segurança das fornalhas ou caldeiras (flame image by vashistha pathak from Fotolia.com)

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O calor da chama

Os sensores de chamas que são usados em fornalhas domésticas ou grandes caldeiras industriais indicam a presença de chamas e fazem parte do circuito de segurança. Se as chamas apagarem e a fornalha ou caldeira continuar a receber combustível, poderá ocorrer uma explosão catastrófica. O sensor de chamas envia um sinal elétrico ao controlador central, que opera as válvulas do combustível, liberando-o na câmara de calor da fornalha ou caldeira. Diante de um sinal inicial, o sensor de chamas opera sobre um temporizador. Durante esse "período de ignição", a leitura do sensor é ignorada até que uma chama grande possa ser detectada por ele. Depois do decorrimento desse tempo, o sinal do sensor é lido constantemente para que haja a monitorização da queima dos combustíveis.

Fitas metálicas ou sensores ópticos

Existem dois tipos de sensores para chamas: as fitas bimetálicas e os leitores ópticos. Ambos produzem uma pequena voltagem quando estão na presença da chama. A fita bimetálica irá produzir uma voltagem muito pequena, na forma de milivolts, lido como "0,001 volts" ou "1 mV". Quando as fitas anexadas a um tubo entram em contato com a fonte de calor, voltagem é gerada. Quanto maior o calor, maior a voltagem gerada por esses dois pedaços de metais opostos eletricamente. O sensor com a fita bimetálica geralmente é o mais usado em fornalhas domésticas. Esses sensores são relativamente baratos e extremamente precisos na detecção da chama. Já que as fitas bimetálicas geram uma voltagem muito pequena, elas precisam ser conectadas a algum tipo de amplificador para aumentar a voltagem para que o controlador possa realizar a leitura. Os leitores ópticos são usados geralmente em grandes fornalhas ou caldeiras industriais. Esse tipo de sensor pode "ver" a chama e gerar voltagens muito maiores, na faixa de 2 a 5 volts de corrente contínua. Os leitores ópticos usam uma célula fotoelétrica que quando é exposta à luz ultravioleta, gera voltagem a partir da fonte de luz. Quanto maior for a intensidade da luz, maior será a voltagem gerada. Os sensores ópticos de chamas são muito sensíveis a poeira e outros detritos que podem se acumular na câmara de calor. A janela do sensor deve estar completamente exposta a chama, caso contrário, o sensor será incapaz de detectar a intensidade e não poderá gerar a voltagem que será enviada ao controlador.

Sensores piloto

A maioria das fornalhas domésticas também possuem sensores para as chamas piloto. Projetados e usados de uma maneira muito similar aos sensores para as chamas maiores, os sensores piloto monitoram a presença da chama piloto utilizada na ignição. Essa chama é usada para acender a chama principal da fornalha, para que haja aquecimento. Algumas fornalhas mais antigas utilizam uma chama piloto constante para o processo de ignição. Os modelos mais novos utilizam um mecanismo piloto em tempo real, que gera centelhas para acender a chama da fornalha. Nesses modelos, os sensores piloto não são mais utilizados e a chama principal é a unica a ser monitorada pelo sensor bimetálico.

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