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Disciplina: Automação Processos e Serviços UNA - MG
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Instrumentação
• Estudo teórico e prático dos instrumentos e seus princípios científicos, utilizados para monitorar de forma contínua, ou discreta, o comportamento de variáveis de controle
Definições
• Processo: sequência de operações em um conjunto de máquinas e/ou equipamentos necessários para a manufatura de um produto
• Variável: são condições ou situações que ocorrem durante um processo produtivo, que podem ou não interferir no processo ou no produto, alterando a qualidade, a produtividades ou deixando o processo inseguro
• Medir: determinar ou verificar a extensão de uma grandeza ou variável
• Indicar: apontar, mostrar sinalizar o valor de uma variável
Definições
• Registrar: escrever ou lançar uma informação a fim de gerar um histórico
• Controle: verificação de uma variável para possíveis correções fazendo com que a mesma permaneça dentro de uma tolerância de trabalho pré-determinada
• Instrumentos: equipamento industrial responsável em controlar, medir, registra ou indicar as variáveis de um processo produtivo
Erros na instrumentação
• Instrumentos analógicos:
• Erro de paralaxe: posicionamento incorreto do usuário em relação ao instrumento. Forma-se um ângulo incorreto entre a vinha de visão do usuário e uma reta perpendicular à escala do aparelho.
• Erro de interpolação: função do posicionamento do ponteiro em relação à escala de medida do instrumento. O ponteiro acusa uma posição incerta entre dois valores conhecidos.
• Instrumentos digitais:
• Os valores lidos são expressos, geralmente, entre 3 1/2 e 8 1/2 o 1/2 dígito se usa na especificação porque o dígito mais significativo pode, unicamente, assumir valores de 0 a 9
Instrumentos digitais
• Display: 8.8.8.8
• Medida 1: 3.456 °C incremento de 0.001
• Medida 2: 34.56 °C incremento de 0.01
• Medida 3: 345.6 °C incremento de 0.1
• Medida 4 3456 °C incremento de 1
Requisitos Mínimos para um Bom Desempenho Operacional
• Equipamentos e sistemas dimensionados adequadamente.
• Seleção de instrumentos de medição adequados, especialmente os medidores de vazão.
• Instrumentos instalados e aferidos de forma adequada controladores bem sintonizados.
• Equipamento corretamente parametrizado sintonizados.
• Válvulas de controle operando dentro das faixas para as quais foram projetadas.
Temperatura
• Grandeza física que mensura a energia cinética média de cada grau de liberdade de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico.
Temperatura
• Calor é a energia em trânsito que é transferida por meio da fronteira de uma sistema termodinâmico em virtude de uma diferença de temperatura.
• Condução: o calor flui de uma região de alta de temperatura para baixa através de contato físico
• Convecção: condução, armazenamento de energia e movimento da mistura. Sólido para líquido ou gás.
• Radiação: transmissão através de ondas eletromagnéticas
Sistemas termoelétricos
• Termopares
• Termômetros de resistência
• Pirômetros óticos
Termopares
• Uma força eletromotriz (FEM) é gerada pelo circuito formado pela junção de diferentes metais
• A FEM é mais intensa quanto maior a diferença de temperatura (T1-T2), servindo de medida de T1 quando T2 é constante.
T1 T2
Termopares
Termopares
Termopares
Termômetros de resistência
• Baseado na variação de resistência elétrica dos metais com a temperatura
• Diferente dos termopares, não é necessário o uso de cabos especiais para conexão com o sensor.
Termômetros de resistência
• PT 100: resistência de 100 ohms em 0 °C e 138.4 ohms em 100 °C
• PT 200: resistência de 200 ohms em 0 °C
• PT 500: resistência de 500 ohms em 0 °C
• PT 1000: resistência de 1000 ohms em 0 °C
Pirômetros Óticos
• Os corpos aquecidos emitem radiações perceptíveis ao olho humano quando as temperaturas são bastantes elevadas
• Comparando-se a cor da radiação emitida com a de uma padrão, consegue-se determinar a temperatura do corpo.
Pirômetros Óticos
Pirômetros Óticos
Pressão
• Força aplicada em uma área
• Pressão Absoluta: Diferença entre a pressão em um ponto particular num fluído e a pressão absoluta (zero). Ex: Barômetro
• Pressão Diferencial: Diferença entre das pressões desconhecidas
• Pressão Negativa ou Vácuo: Sistema com pressão relativa menor que a pressão no vácuo. Ex: Sistemas de ar condicionado
• Pressão Estática: Exercida por um líquido em repouso ou que esteja fluindo perpendicularmente à tomada de impulso
• Pressão Dinâmica ou Cinética: Pressão exercida por um fluido em movimento
Indicadores tipo diafragma
Indicadores tipo diafragma
• Strain Gauge dispositivo cuja resistência elétrica varia na proporção do valor da distensão no dispositivo. O strain gauge mais amplamente utilizado é o de ligação metálica.
Indicadores tipo diafragma
• Os elementos piezoelétricos são cristais (cerâmica policristalina, turmalina, titanato, quartzo ou quartzo cultivado) que acumulam cargas elétricas em certas áreas de estrutura cristalina, quando sofrem uma deformação física, por ação de uma pressão.
Vazão
• Volume de determinado fluido que passa por uma determinada seção de um conduto livre ou forçado, por uma unidade de tempo.
• Líquidos
• Gases
• Medidores de vazão tipo:
• Turbina
• Eletromagnético
• Pressão diferencial
• Ultra sônico
Medidor de Vazão tipo Turbina
Medidor de Vazão tipo Turbina
Medidor de Vazão tipo Eletromagnético
Medidor de Vazão tipo Eletromagnético
Medidor de Vazão por Pressão Diferencial
Medidor de Vazão por Pressão Diferencial
Medidor de Vazão por Ultra som
Medidor de Vazão por Ultra Som
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