Instrumentação Básica

Prévia do material em texto

IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Introdução
Instrumentação: é a arte e a ciência que projeta, constrói, instala, opera e m antêm os instrum entos.
 
Instrumentos: medem variáveis de processo. Em instrum entação, quando dizemos "medir" geralm ente
queremos dizer indicar, registrar, totalizar ou controlar.
 
Variáveis de Processos: são Fenômenos físicos que chamam os simplesmente variáveis, por exemplo:
vazão, tem peratura, pressão, nível, densidade, etc.
 
Processo: operação ou série de operações no qual o valor de uma quantidade ou condição é controlada.
Inclui todas variáveis das funções que, direta ou indiretamente, afetam o valor da Variável
Controlada.
ÁGUA
FRIA
ÁGUA
QUENTE
VAPOR
CONDENSADO
TT
TIC
PROCESSO
CONTROLADOR
ELEMENTO
PRIMÁRIO
TRANSMISSOR
E.F.C.
(VÁLVULA DE DIAFRAGMA)
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Classes de
Instrumentos
Elemento Prim ário - com ponente que está em contato com a variável de processo e tem por função,
transformá-la em um a grandeza m ensurável por um mecanismo.
 
Transmissor - instrumento que mede uma determinada variável, e envia um sinal proporcional a
distância, a um indicador, registrador, controlador, etc.
 
Transdutor - term o aplicado ao instrumento que não trabalha com sinal na entrada e saída padrão.
Conversor - instrum ento que recebe e envia um sinal padrão em instrum entação, de grandezas
diferentes.
Indicador - instrumento que nos fornece o valor de uma variável de processo.
 
Registrador - instrumento que registra, o valor da variável de processo em um a carta gráfica.
 
Controlador - instrum ento que tem por função, manter o valor da variável de processo, igual ao
valor estabelecido em seu mecanism o, enviando um sinal de saída ao elemento final de controle.
 
Relê De Computação - instrumento que recebe um ou mais sinais de outros instrum entos, realiza
operações m atem áticas, de lógica ou de seleção de sinais e envia o resultado a um instrum ento.
 
Elemento Final De Controle - dispositivo que está em contato direto com a variável manipulada,
modificando-a em resposta a um sinal de comando.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Fluxogramas de
Processo
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
SUPRIMENTO
OU IMPULSO
*
SINAL
 PNEUMÁTICO
**
SINAL HIDRÁULICO
SINAL ELETROMAGNÉTICO
OU SÔNICO
(TRANSMISSÃO GUIADA)
***
SINAL BINÁRIO
PNEUMÁTICO
SINAL NÃO
DEFINIDO
SINAL ELÉTRICO
TUBO CAPILAR
SINAL ELETROMAGNÉTICO
OU SÔNICO
(TRANSMISSÃO NÃO
GUIADA)
***
SINAL BINÁRIO
ELÉTRICO
LIGAÇÃO CONFIGURADA
INTERNAMENTE AO
 SISTEMA
(LIGAÇÃO POR SOFTWARE)
LIGAÇÃO MECÂNICA
IA - Ar de instrumento
PA - Ar da planta Opcional
AS - Ar de alimentação
ES - Alimentação elétrica
GS - Alimentação de gás
HS - Alimentação Hidráulica
NS - Alimentação de Nitrogênio
SS - Alimentação de vapor
WS - Alimentação de água
Simbologia
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Terminologia
ERRO
É a diferença entre o valor lido ou transmitido pelo instrumento, em relação ao valor real da
variável medida
valor indicado
valor medido
curva ideal
erro
Erro Absoluto
ERRO ESTÁTICOERRO DIN ÂM ICO
Erro Sistem ático
Erro Aleatório
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Escala - Conjunto ordenado de marcas.
Ajuste (calibração) O peração destinada a fazer com que um instrum ento de m edir tenha um
funcionamento e justeza adequados à sua utilização.
Calibração (aferição) Conjunto de operações que estabelece a relação entre os valores indicados por
um instrumento de m edição e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões.
Faixa N ominal - faixa de medida , RAN GE , é norm almente especificada por seus limites inferior e
superior
 
Am plitude da Faixa N om inal - alcance, SPAN , é o somatório em módulo dos seus lim ites superior e inferior
.
 
URL (Upper Range Limit) - Lim ite superior da faixa nominal
 
URV (Upper Range Value) - Valor superior da faixa nominal
 
LRL (Lower Range Limit) - Limite inferior da faixa nom inal
 
LRV (Lower Range Value) - Valor inferior da faixa nominal
 
Sensibilidade – Capacidade do instrumento em responder os sinais enviados em espaços de tempo muito
curtos
 
Lim iar - M enor variação de um estím ulo que provoca uma variação perceptível na resposta de um
instrumento
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Exatidão - o maior valor de erro estático que um instrumento possa ter ao longo de sua faixa de
trabalho.
- Em porcentagem do alcance ( Span )
- Podemos ter também a precisão dada diretamente em unidades da variável.
- Em porcentagem do valor m edido
- Em porcentagem do valor m áximo da escala do instrumento
- Em porcentagem do comprimento da escala.
Resolução – Capacidade de um instrum ento de distinguir valores muito próximos da grandeza a medir 
Estabilidade – Capacidade de um instrum ento em conservar constantes suas características
metrológicas. 
Exatidão – Capacidade de um instrumento para dar indicações próxim as do valor verdadeiro da
grandeza m edida.
Zona M orta - (banda m orta, dead band) Intervalo dentro do qual um estím ulo pode ser modificado sem
produzir uma variação na resposta de um instrumento de m edir.
Histerese - Propriedade de um instrumento de medir pela qual a resposta a um dado estímulo depende
da seqüência dos estímulos precedentes.
Repetibilidade - É a máxima diferença entre diversas medidas de um mesmo valor da variável,
adotando sempre o m esm o sentido de variação. 
Tem po de Resposta - Intervalo de tempo entre o instante em que um estímulo é submetido a uma
variação brusca e o instante em que a resposta alcança seu valor final e nele permanece, dentro de
lim ites especificados.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Sistemas de
M edição
Grandeza N úmero Unidade de medida
Temperatura 30 graus Celsius
Tempo 15 minutos
Comprimento 25 metros
Volume 8 litros
 
Grandezas - Grandeza é tudo aquilo que pode ser medido.
· A tem peratura da água;
· A pressão do ar;
· O volume de um reservatório;
· A velocidade de um automóvel;
· O comprimento de uma mesa.
 
Grandeza Escalar - é a grandeza que necessita apenas de um número e um a unidade de m edida para ser
representada.
Grandeza Vetorial - é a grandeza que para ser representada necessita m ais do que um número e uma
unidade de m edida a grandeza vetorial é informada por sua intensidade, direção e sentido.
Grandeza N úmero Unidade Direção Sentido
Velocidade 50 Q uilômetro/ hora horizontal para frente
Força 10 newtons Vertical para baixo
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Sistemas de
Unidades
Sistemas CGS, M KS e FPS são base de comprimento, massa e tem po.
Sistema M K*S são base de com primento, força e tem po).
UN IDADES
m etro: é o comprimento igual a 1.650.763,73 comprimentos de onda no vácuo de radiação,
correspondente à transição entre os níveis 2p10 e 5d5 do átomo de Criptônio - 86.
segundo: é a duração de 9.192.631.770 períodos de radiação, correspondente à transição entre os
dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átom o de Césio -133.
quilogram a: é a unidade de massa.
newton: é a força que dá a um corpo de quilograma de massa, a aceleração de um m etro por
segundo ao quadrado.
watt: é a potência que dá origem à produção de energia na taxa de um joule por segundo.
joule: é o trabalho realizado quando o ponto de aplicação de umaforça igual a um N ewton desloca-
se de um metro na direção da força.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Pressão
F
A
F
p =
F
θ
F
P
A
senF
p
θ⋅=
Q uando um a força é aplicada de forma distribuída sobre uma superfície, dizemos que existe uma pressão
exercida nessa superfície.
A pressão p exercida sobre uma superfície é igual ao razão entre a força F aplicada perpendicularmente a
área A da superfície:
Caso a força aplicada não seja perpendicular a superfície, é preciso calcular a força equivalente FP
aplicada perpendicularmente.
FP será igual ao produto da força F pelo seno do ângulo de inclinação θ entre a superfície e a direção da
força F aplicada, ou seja: FP = F.senθ.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Escalas de
Pressão
Escala de
Pressão
Absoluta
Escala de
Pressão
Relativa
0 psia = 0 atma
14,697 psia = 1 atma
-14,697 psi = -1 atm
0 psi = 0 atm
29,394 psia = 2 atma 14,697 psi = 1 atm
região de pressão positiva
região de pressão negativa
ou vácuo
pressão
atmosférica ao
nível do mar
zero absoluto de
pressão
pABS = pREL + 1 atm
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M assa, Peso Específico e
Densidade
onde:
ρ : massa específica
m: massa
V: volumeV
m
 = ρ
 
 
V
P
 = γ
onde: 
γ : peso específico
P : peso ( força )
V : volume
Relação entre massa específica e peso específico
g. = ργ
Densidade
M assa
Específica
Peso Específico
d
=
_______
ρsubstância
ρpadrão ou d=
_______
γ
padrão
γ s ubstância
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Tipos de Pressão
Pressão Estática
É o peso por unidade de área exercido por um fluido em repouso ou que esteja fluindo
perpendicularmente à tom ada de impulso.
 
6
 
m
dr = 0,8
FLUXO
Fluido em Repouso Fluido em Movimento
Pressão Dinâmica ou Cinética
É a pressão exercida por um fluido em m ovimento. É medida fazendo a tomada de im pulso de tal
forma que recebe o impacto do fluxo.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Pressão
Diferencial
21 ppp −=∆
FLUXO
OBSTÁCULO:PLACA DE
ORIFÍCIO
JUSANTEMONTANTE
P1 P2
Criando-se um obstáculo à passagem do fluido, pode-se obter um diferencial de
pressão.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M anômetro
s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
SUPORTE
TUBO DE
VIDRO
ESCALA
LÍQUIDO
 
h.p γ=∆
Teorem a de Stevin
"Á diferença de pressão entre dois pontos de um fluido
em repouso é igual ao produto do peso específico do
fluido pela diferença de cota entre os dois pontos".
M anômetro de Coluna em
U
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M anômetros de Tubo de Bourdon
a) Tipo C b) Tipo Espiral C) Tipo Helicoidal
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M anômetros de Diafragma
O diafragma geralmente é ondulado ou corrugado para aum entar sua área
efetiva.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M anômetro os de
Fole
 
FOLE DE
REFERÊNCIA
PRESSÃO DO
PROCESSO
Foles com M ola O posta Foles Opostos
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Emprego de Elementos Elásticos
ƒN ão ultrapassar 2 / 3 do valor máximo (quando a pressão medida for constante);
ƒN ão ultrapassar 1 / 2 do valor máximo (quando a pressão medida for variável);
ƒO instrumento deve ser equipado com válvula de bloqueio de 3 (três) vias;
ƒQ uando o elemento for submetido a pressões pulsantes, o mesmo deve ser protegido por um
amortecedor de pulsação.
ƒO elemento não deve ser submetido a uma temperatura que não permita o toque da mão sobre a caixa
do medidor
ƒO elemento deve ser isolado de fluidos corrosivos, com sólidos em suspensão, ou com possibilidade de
cristalização e solidificação.
ƒQ uando o processo estiver sujeito a sobrecarga, deve-se proteger o elemento com um limitador de
sobrecarga;
ƒDevem ser tomadas precauções especiais quando se trata de medição de petróleo e oxigênio.
 
 
 
 
 
CLASSE EXATIDÃO
A4 0,10 % da faixa
A3 0,25 % da faixa
A2 0,50 % da faixa
A1 1,00 % da faixa
A 1,00 % na faixa de 25 a
75 %
2 % no restante da faixa
B 2,00 % na faixa de 25 a
75 %
3 % no restante da faixa
C 3,00 % na faixa de 25 a
75 %
4 % no restante da faixa
D 4,00 % na faixa de 25 a
75 %
5 % no restante da faixa
Classificação de manômetros (pela
exatidão):
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
A2
F2
A1
F1
P2P1
F
A
F
A
FA F A1
1
2
2
1 2 2 1= → =21 PP =
Transmissão de Pressão
com o : Então :
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
⇐ Sensor Capacitivo
Sensor Strain-Gauge
⇒
O utros Sensores de Pressão
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
N ível
Régua ou
Gabarito
Visores de
N ível
Bóia ou Flutuador
M EDIDO RES DE N ÍVEL PO R AÇÃO
DIRETA
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M EDIDO RES DE N ÍVEL PO R PRESSÃO HIDRO STÁTICA
DIFEREN CIAL
δ
P = δ .
h
onde :
P Æ pressão em m mH 20
h Æ nível em m m
δ Æ densidade relativa do
líquido
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M EDIDO RES DE N ÍVEL PO R PRESSÃO DIFERN CIAL em Tanques
Pressurizados.
⇐ Supressão de Zero
Elevação de Zero
⇒
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
⇑
M edição de
N ível
com
Borbulhador
M edição de N ível
por Empuxo
⇓
⇑
M edição de
N ível
por Radiação
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M edição de N ível
⇐ por Capacitância
M edição de N ível
por Ultra Som
⇒
M edição de N ível
⇐ Descontínua
 por
Condutividade
M edição de N ível
Descontínua
 Por bóia
⇒
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Vazão
Vazão Volum étrica -
Q
Vazão M ássica - W
Tipos de
Vazão
Regime de
Escoamento
Laminar
Turbulento
N úmero de Reynolds
Re =
_____
_
φ . v .
δ
µ
onde :
 φ Æ diâmetro
da tubulação
 v Æ velocidade
do fluido
 δ Æ densidade
 µ Æ viscosidade
absoluta
Viscosidade
ν = µ / ρ
Viscosidade absoluta -
ν
Viscosidade cinemática
- µ
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M EDIDO RES DE VAZÃO PO R PRESSÃO
DIFEREN CIAL ( I )
FLUXO
OBSTÁCULO:PLACA DE
ORIFÍCIO
JUSANTEMONTANTE
P1 P2
QUEDA DE PRESSÃO
PERMANENTE
∆ P
ORIFÍCIO
CONCÊNTRICO
(a)
ORIFÍCIO
EXCÊNTRICO
(b)
ORIFÍCIO
SEGMENTADO
(c)
Placas de orifício
⇒
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
ALTA
PRESSÃO
BAIXA
PRESSÃO
SEÇÃO DA
GARGANTA
SEÇÃO
PRINCIPAL
 ⇐ Tubo
Venturi
PRESSÃO
ESTÁTICA
PRESSÃO
DINÂNICA
Bocais ⇒
��������������������������������
��������������������������������
��������������������������������
��������������������������������
��������������������������������
��������������������������������
���
���
���
���
���
���
��������������������������������
��������������������������������
��������������������������������
����������������������������������������������������������������
��������������������������������
TOMADAS DE PRESSÃO
⇐ Tubo
Venturi
M EDIDO RES DE VAZÃO PO R PRESSÃO DIFEREN CIAL
( II )
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M EDIDO RES DE VAZÃO PO R ÁREA VARIÁVEL
����������������������������������
����������������������������������
����������������������������������
����������������������������������
����������������������������������
���������������������������������������
�����
�������
�������
������������
�����
��������
��������
���������
���������
�������������������������������������
�������������������������������������
�������������������������������������
�������������������������������������
�������������������������������������
�������������������������������������
�����������
�����������
�����������
LIMITADOR DO
FLUTUADOR
CONEXÃO DE
SAÍDA
UNIÃO DE SAÍDA
CAIXA DE VEDAÇÃO
SELA O TUBO DE VIDRO
COM A UNIÃO DE METAL
MÁXIMO FLUXO É OBTIDO
NA PARTE SUPERIOR DO
TUBO
TUBO AFUNILADO DE
VIDRO
FLUTUADOR DE MEDIDA
MÍNIMO FLUXO É OBTIDO
NA PARTE INFERIOR DO
TUBO
LIMITADOR DO
FLUTUADOR
CONEXÃO DE
ENTRADA
UNIÃO DE
ENTRADA
CARRETEL
ESFÉRICO
LIVRE
PRUMO NÃO
GUIADO
PRUMO
GUIADO
PONTO
DE LEITURA
PONTO
DE LEITURA PONTO
DE LEITURA
PONTO
DE LEITURA
⇐ RO TÂM ETRO
FLUTUADO RES
⇑
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M edidores de Vazão Tipo
Turbina
SUPORTE
ROTOR
VAZÃO
CAMPO MAGNÉTICO
ELETRODOS
M edidores de Vazão
M agnéticos
MEDIDOR US "TEMPO DE TRÂNSITO" MEDIDOR US EFEITO DOPPLER
M edidores de Vazão Tipo
Vórtice
����������������
����������������
����������������
M edidores de Vazão Ultra-
sônicos
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M edidores de
Vazão Tipo
CO RIO LIS
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Term om etria
 
ciência que estuda a "M edição de Temperatura",
 
Pirom etria
m edição de altas temperaturas, na faixa onde os efeitos de radiação térmica passam a se
manifestar.
 
Criometria
m edição de baixas temperaturas, próximas ao zero absoluto de temperatura.
Energia Térmica
som atório das energias cinéticas dos seus átomos, depende da temperatura, da massa e
tipo de substância.
Calor
energia que se transfere de um corpo para o outro por diferença de tem peratura.
Tem peratu
ra"Temperatura é a propriedade da matéria que reflete a média da energia cinética dos átomos
de um corpo".
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
FO RM AS DE TRAN SFERÊN CIA DE CALO R
 
Condução (sólidos):
Transferência de calor por contato físico..
Convecção (líquidos e gases):
Transmissão ou transferência de calor por deslocamento de material.
Convecção forçada,
quando o m aterial aquecido é forçado a se m over.
Convecção natural ou livre,
quando o m aterial aquecido se move por diferença de densidade.
Radiação (sem contato físico):
Emissão contínua de energia de um corpo para outro, através do vácuo ou do ar
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
-273,15
0
100
374
1000
Co
CALOR SENSÍVEL
CALOR LATENTE
T1 T2
PONTO TRIPLO H O
2
(0,01 C)o
L+S
L+G
TEMPERATURA CRÍTICA
VAPOR + GÁS
DECOMPOSIÇÃO DA
H O
(H + 0 )2
2
2
PRESSÃO = 1 Atm
(LÍQUIDO, SÓLIDO, GASOSO)
PO N TO S FIXO S DE TEM PERATURA
Calor sensível
quantidade de calor necessária
para que uma substância mude
a sua temperatura até que
comece a sua m udança de
estado.
 
Calor latente
quantidade de calor que uma
substância troca durante a
mudança de estado.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
ESCALAS DE
TEM PERATURA
RELATIVAS
 Celsius - º
C
 Fahrenheit -
º F
 ABSO LUTAS
 Kelvin - K
 Rankine -
R
100
50
0
212
122
32
Co Fo
373
323
273
K
672
582
492
R
Co K Fo R
R= 459,67 + º F
 
9 
32-Fº
 = 
5 
 Cº
 Cº + 273,15 =K 
9
 5 . Rº
 =K 
CO N VERSÃO DE
ESCALAS
Celsius X
Fahrenheit
Celsius X KelvinFahrenheit X RankineRankine X Kelvin
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
M EDIDO RES DE TEM PERATURA
0 40 60 80
100
120
140
160
180
200
220
240
0 10 3020 605040 70
-10
-20
-30
80 90
100
0 10 3020 605040 70 80 90
100
Poço de
proteção
Term ôm etros de Vidro
PONTEIRO
BRAÇO DE
LIGAÇÃO
SETOR
DENTADO
SENSOR
VOLUMÉTRICO
CAPILAR
LÍQUIDO
MERCÚRIO
ÁLCOOL ETÍLICO
BULBO
Termôm etro de Bulbo de
PressãoESPIRAL
HELICOIDAL
BOURDON
⇐ Elementos de
M edição
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
MATERIAL A
MATERIAL B
αA > αB
TERM Ô M ETRO S
BIM ETÁLICO S
⇐ Bimetal
ESPIRAL HELICOIDAL
APOIO
METAL
HELICOIDAL
HASTE
DE
TRANSMISSÃO
APOIO
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
ENROLAMENTO DE PLATINA VIDRO, QUARTZO OU CERÂMICA
TERMINAIS DE PRATA OU COBRE
ENROLAMENTO DE NÍQUEL
CARRETEL DE MICA, CELERON
TERM Ô M ETRO DE
RESISTÊN CIA onde:
R = resistência à tºC.
Ro = resistência à 0ºC.
α = coeficiente de
variação de
 resistência do metal
com a
 tem peratura.
 t = temperatura.
 R = R o ( 1 + αt ) 
Construção
PLATIN A - faixa - 200 à600ºC
 
N ÍQ UEL - faixa - 200 à300ºC
 
CO BRE - faixa - 200 à120ºC
M ETAIS E FAIXA DE
UTILIZAÇÃO
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
TERM O PARES
Par Termoelétrico ou TERM O PAR, é todo conjunto de dois fios constituídos
de metais diferentes, que quando unidos, criarão uma corrente elétrica no
circuito toda vez que houver uma variação na temperatura entre as junções
dos mesmos.
JUN ÇÃO Q UEN TE : é a que está no ponto de medição
JUN ÇÃO FRIA : é a junção de referência
Tipos de
Term opares
Tipo T - -200 a
350 ºC
Tipo J - até
750 º C
Tipo E - até
900 º C
Tipo K - até
1200 º C
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Pirometria de
Radiação
Espectro eletromagnético
Pirômetro de Radiação
Refrator
LENTE
ENERGIA
RADIANTE
DETETOR
DIAFRAGMA
����
����
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Válvulas de
Controle
Válvula Globo Válvula
Bipartida
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Válvulas de
Controle
Válvula Angular
Válvula Diafragma
( Sounders )
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Internos de Válvula
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
 
Válvula Borboleta
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Válvula Tipo O bturador
Rotativo Excêntrico
Válvula de Esfera
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Partes de Válvulas de
Controle
⇐
Castelo
Caixa de Gaxetas
Gaxetas
Teflon ( PTFE )
Amianto Impregnado
(teflon, mica, inconel,
grafite )
Grafite
Fita de Grafite
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Atuadores de Válvulas
Pneumático a mola e diafragm a
Pneumático a pistão;
Elétrico;
Elétrico-hidráulico;
Hidráulico.
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Esquema de um
Atuador Eletro-
hidráulico
IN STRUM EN TAÇÃOBÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Posições de Segurança por Falha em Função Diversas Combinações entre Atuador
e O bturador
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Acessórios de
Válvulas de Controle
Posicionador
Esquema de Válvula
• com Posicionador
• sem posicionador
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Posicionador
Eletropneumático
com Booster
Booster
Pneumático
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Válvula Solenóide
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Volante
s
Volante M anual
de Topo
Volante M anual
Lateral
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Controle Automático
D - VÁLVULA COM SERVOMOTOR ELÉTRICO (SOLENÓIDE)
A - RESERVATÓRIO AQUECIDO A VAPOR
B - TOMADA DE IMPULSO DE TEMPERATURA (TERMOPAR)
C - CONTROLADOR E INDICADOR DE TEMPERATURA
1 - ENTRADA DE VAPOR (GRANDEZA REGULADORA)
2 - SAÍDA DO LÍQUIDO AQUECIDO (GRANDEZA REGULADA)
3 - SAÍDA DO VAPOR
4 - ENTRADA DO LÍQUIDO A SER AQUECIDO
5 - SERPENTINA DE AQUECIMENTO
TIC
A CD
5
B
1 2
3
4
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Controle em M alha
Fechada Funções Básicas do
Controle
 Medição
Comparação
Computação
Correção
⇓
100
50
0
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
FECHADA
ABERTA
VALOR
DESEJADO
(SET POINT)
V
Á
L
V
U
L
A
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
RESERVATÓRIO
DE AR COMPRIMIDO
PRESSOSTATO
REGISTRADOR
SOLENÓIDE
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
VÁLVULA
ABERTA
FECHADA
kgf/cm2
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
A
Pf
Pa
Pf
B
Controle Descontínuo de
Duas Posições com
Histerese
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
COMPARADOR
TRATAMENTO
DO
OFF SET
SINAL DE ERRO
OFF SET
SINAL DE
CORREÇÃO
VP
SP
Controlador Contínuo
63 9 12 15
6
3
9
12
15
0 25 50 75 100
0
25
50
75
100
Pe
psi
psi%
%
Ps
x p
 =
 1
0 0
%
x p
 =
 5
0 %
x p 
= 2
0 0 %
Controle Proporcional
AÇÃO DIRETA
 O ff-set mais N egativo Æ Saídadiminui
 O ff-set mais Positivo Æ Saída
aumenta
AÇÃO REVERSA
 O ff-set N egativo Æ Saída
aumenta
 O ff-set Positivo ÆSaída diminui
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
8
7
9
10
11
12
13
1 2 3 40
Tv
1psi
1psi
Ps
Pe
C
D
min
t
Pe-Ps
8
7
9
10
11
12
13
1 2 3 40 min
t
Pe-Ps
Ps
A
B
psi
Pe
Controle Proporcional +
Integral
Controle Proporcional +
Derivativo
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Estrutura do
PLC
CLP
IN STRUM EN TAÇÃO
BÁSICA
SENAI - Departamento Regional de São Paulo
Controle em N íveis Superiores