Docsity
Docsity

Prepare-se para as provas
Prepare-se para as provas

Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity


Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos para baixar

Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium


Guias e Dicas
Guias e Dicas


Introdução à Instrumentação: Definições, Funções, Classificações e Tipos, Resumos de Medição Eletrônica e Instrumentação

Uma introdução à ciência da instrumentação, incluindo suas definições, funções, classificações e tipos de instrumentos. A documentação aborda as principais grandezas físicas medidas em processos industriais, como pressão, nível, vazão, temperatura, e os dispositivos utilizados para medição, como sensores, transdutores, indicadores, registradores e controladores. Além disso, o texto discute a classificação de instrumentos de acordo com sua função, utilização de fontes de energia e o tipo de sinal transmitido.

Tipologia: Resumos

2021

Compartilhado em 28/02/2022

dhebora-sayonara-de-morais-severo
dhebora-sayonara-de-morais-severo 🇧🇷

16 documentos

1 / 5

Toggle sidebar

Esta página não é visível na pré-visualização

Não perca as partes importantes!

bg1
Prof. Dhébora Sayonara Página 1
1. INSTRUMENTAÇÃO
1.1 Definição
Instrumentação é a ciência que aplica e desenvolve técnicas para adequação de
instrumentos de medição, transmissão, indicação, registro e controle de variáveis físicas
em equipamentos nos processos industriais. A instrumentação é responsável pelo
rendimento máximo de um processo, fazendo com que toda energia cedida seja
transformada em trabalho na elaboração do produto desejado. As principais grandezas
que traduzem transferências de energia no processo são: PRESSÃO, NÍVEL, VAZÃO,
TEMPERATURA; as quais também são chamadas de variáveis de um processo.
Instrumento equipamento eletrônico que manipula sinais elétricos que representam
grandezas físicas.
Função da instrumentação:
Medição de grandezas físicas;
Quantificação de grandezas experimentais;
Monitoramento de variáveis de processos;
Controle e atuação de sistemas;
Geração de sinais
Medição
As variáveis de processos que são medidas incluem: pressão, temperatura, nível, vazão,
umidade, velocidade, movimento, densidade, condutividade, pH, luz, qualidade,
quantidade e etc.
Os dispositivos que processam ou realizam as medições são chamados: sensores,
transdutores, transmissores, indicadores, monitores, gravadores, coletores de dados e
sistema de aquisição de dados.
Sistema de Instrumentação
Um sistema de instrumentação pode ser representado com um conjunto de subsistemas
com funções específicas.
Figura 1 - Sistema de Instrumentação
pf3
pf4
pf5

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Introdução à Instrumentação: Definições, Funções, Classificações e Tipos e outras Resumos em PDF para Medição Eletrônica e Instrumentação, somente na Docsity!

1. INSTRUMENTAÇÃO

1.1 Definição Instrumentação é a ciência que aplica e desenvolve técnicas para adequação de instrumentos de medição, transmissão, indicação, registro e controle de variáveis físicas em equipamentos nos processos industriais. A instrumentação é responsável pelo rendimento máximo de um processo, fazendo com que toda energia cedida seja transformada em trabalho na elaboração do produto desejado. As principais grandezas que traduzem transferências de energia no processo são: PRESSÃO, NÍVEL, VAZÃO, TEMPERATURA; as quais também são chamadas de variáveis de um processo. Instrumento equipamento eletrônico que manipula sinais elétricos que representam grandezas físicas. Função da instrumentação: Medição de grandezas físicas; Quantificação de grandezas experimentais; Monitoramento de variáveis de processos; Controle e atuação de sistemas; Geração de sinais Medição As variáveis de processos que são medidas incluem: pressão, temperatura, nível, vazão, umidade, velocidade, movimento, densidade, condutividade, pH, luz, qualidade, quantidade e etc. Os dispositivos que processam ou realizam as medições são chamados: sensores, transdutores, transmissores, indicadores, monitores, gravadores, coletores de dados e sistema de aquisição de dados. Sistema de Instrumentação Um sistema de instrumentação pode ser representado com um conjunto de subsistemas com funções específicas. Figura 1 - Sistema de Instrumentação

Transdutor e/ou sensor está em contato com o mensurando. Realiza a transformação de efeitos físicos, porém possui um sinal fraco. Unidade de tratamento de sinal amplifica a potência do sinal do transdutor e também pode processar o sinal. Computador torna o sinal perceptível ao usuário. Pode indicar ou registrar o sinal. Atuador recebem o sinal proveniente do controlador e agem sobre o sistema controlado. Figura 2- Esquema de Instrumentação em uma Planta Industrial 1.2 Classificação dos Instrumentos Os instrumentos podem ser classificados de acordo com a sua função, a utilização de fontes de energia e o tipo de sinal transmitido. 1.2.1 Função Na figura abaixo se tem a malha de distribuição dos instrumentos baseando-se na sua função dentro de um sistema de medição.

saída resultante. Dependendo da aplicação, o transdutor pode ser um elemento primário, um transmissor ou outro dispositivo. Elemento Final de Controle: Instrumento que modifica diretamente o valor da variável manipulada de uma malha de controle 1.2.2 Utilização de fontes de energia PASSIVOS: utilizam a energia do próprio meio, ou energia humana/animal para funcionarem. Instrumentos de medição deste tipo devem ser dimensionados adequadamente para minimizar a interferência sobre a variável a ser medida, devido ao fato de absorverem energia do próprio meio para funcionarem. Exemplos: Termômetro de mercúrio; Manômetro de tubo em U; Régua milimétrica; Válvula manual (torneira); Hidrômetro doméstico ATIVOS: utilizam outra fonte de energia para o seu funcionamento. Instrumentos eletrônicos usados para medir grandezas, mecânicas, hidráulicas e térmicas. Exemplos: Válvulas pneumáticas; Bombas centrífugas 1.2.3 Tipos de sinais transmitidos Os equipamentos podem ser agrupados conforme o tipo de sinal transmitido ou o seu suprimento. TIPO PNEUMÁTICO É utilizado um gás comprimido, cuja pressão é alterada conforme o valor que se deseja representar. Nesse caso a variação da pressão do gás é linearmente manipulada em uma faixa específica, padronizada internacionalmente, para representar a variação de uma grandeza desde seu limite inferior até seu limite superior. Os sinais de transmissão analógica normalmente começam em um valor acima do zero para termos uma segurança em caso de rompimento do meio de comunicação. O gás mais utilizado para transmissão é o ar comprimido, sendo também o nitrogênio. Vantagem A grande e única vantagem em se utilizar os instrumentos pneumáticos está no fato de se poder operá-los com segurança em áreas onde existe risco de explosão (centrais de gás, por exemplo). Desvantagens Necessita de tubulação de ar comprimido (ou outro gás) para seu suprimento e funcionamento.

Necessita de equipamentos auxiliares tais como compressor, filtro, desumidificador, etc., para fornecer aos instrumentos ar seco, e sem partículas sólidas. Devido ao atraso que ocorre na transmissão do sinal, este não pode ser enviado à longa distância, sem uso de reforçadores. Normalmente a transmissão é limitada a aproximadamente 100 m. Vazamentos ao longo da linha de transmissão ou mesmo nos instrumentos são difíceis de serem detectados. Não permite conexão direta aos computadores. TIPO HIDRÁULICO Utiliza-se da variação de pressão exercida em óleos hidráulicos para transmissão de sinal. É especialmente utilizado em aplicações onde torque elevado é necessário ou quando o processo envolve pressões elevadas. Vantagens Podem gerar grandes forças e assim acionar equipamentos de grande peso e dimensão. Resposta rápida. Desvantagens Necessita de tubulações de óleo para transmissão e suprimento. Necessita de inspeção periódica do nível de óleo bem como sua troca. Necessita de equipamentos auxiliares, tais como reservatório, filtros, bombas, etc... TIPO ELÉTRICO Esse tipo de transmissão é feito utilizando sinais elétricos de corrente ou tensão. Em face da tecnologia disponível no mercado em relação à fabricação de instrumentos Eletrônicos microprocessado, hoje, é esse tipo de transmissão largamente usado em todas as indústrias, onde não ocorre risco de explosão. Assim como na transmissão pneumática, o sinal é linearmente modulado em uma faixa padronizada representando o conjunto de valores entre o limite mínimo e máximo de uma variável de um processo qualquer. Vantagens Permite transmissão para longas distâncias sem perdas. A alimentação pode ser feita pelos próprios fios que conduzem o sinal de transmissão. Necessita de poucos equipamentos auxiliares. Permite fácil conexão aos computadores. Fácil instalação. Permite de forma mais fácil realização de operações matemáticas. ligando em série os instrumentos. Porém, existe um limite quanto à soma das resistências internas destes instrumentos, que não deve ultrapassar o valor estipulado pelo fabricante do transmissor. Desvantagens Necessita de técnico especializado para sua instalação e manutenção.