VI- Aula Instrumentação - Sensores e Instrumentos 23-08-2024

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<p>INSTRUMENTAÇÃO/CONTROLE DE PROCESSOS</p><p>Prof. Anderson Moraes</p><p>Engenharias</p><p>2</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Dispositivos para medição de pressão</p><p>O instrumento mais simples para se medir pressão é o manômetro, que pode ter</p><p>vários elementos sensíveis, utilizados também por transmissores e controladores.</p><p>Vamos então ao estudo de alguns tipos de elementos sensíveis.</p><p>•Elástico</p><p>Tubo de Bourdon</p><p>Consiste geralmente em um tubo com seção oval, disposto na forma de</p><p>arco de circunferência, tendo uma extremidade fechada e a outra aberta à pressão</p><p>a ser medida. Com a pressão agindo em seu interior, o tubo tende a tomar uma</p><p>seção circular, resultando num movimento em sua extremidade fechada. Esse</p><p>movimento através da engrenagem é transmitido a um ponteiro que vai indicar</p><p>uma medida de pressão. Quanto ao formato, o tubo de Bourdon pode se</p><p>apresentar nas seguintes formas: tipo C, espiral e helicoidal.</p><p>3</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>• Dispositivos para medição de pressão</p><p>Pressão</p><p>4</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Dispositivos para medição de pressão</p><p>5</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>• Em processos industriais que manipulam fluidos corrosivos, viscosos, tóxicos, sujeitos à</p><p>alta temperatura e/ou radioativos, a medição de pressão com manômetro tipo elástico</p><p>se torna impraticável pois o Bourdon não é adequado para essa aplicação, seja em</p><p>função dos efeitos da deformação proveniente da temperatura, seja pela dificuldade</p><p>de escoamento de fluidos viscosos ou seja pelo ataque químico de fluidos corrosivos.</p><p>• Nesse caso, a solução é recorrer a utilização de algum tipo de isolação para impedir o</p><p>contato direto do fluido do processo com o Bourdon. Existem basicamente dois tipos</p><p>de isolamento utilizados (que tecnicamente é chamado de selagem). Um com selagem</p><p>líquida, utilizando um fluido líquido inerte em contato com o Bourdon e que não se</p><p>mistura com o fluido do processo</p><p>Pressão</p><p>✓Manômetro com selagem líquida</p><p>6</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>7</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Manômetro tipo Diafragma</p><p>Este tipo de medidor, utiliza o diafragma para medir determinada pressão,</p><p>bem como, para separar o fluido medido do mecanismo interno. Antes foi mostrado</p><p>o manômetro tipo de Bourdon que utiliza selagem líquida. Aqui, explica-se o medidor</p><p>que utiliza um diafragma elástico.</p><p>• Manômetro tipo fole</p><p>O fole é também muito empregado na medição de pressão. Ele é</p><p>basicamente um cilindro metálico, corrugado ou sanfonado.</p><p>Quando a pressão é aplicada no interior do fole, provoca sua detenção, e</p><p>como ela tem vencer a flexibilidade do material e a força de oposição da mola, o</p><p>deslocamento é proporcional a pressão aplicada a parte interna.</p><p>8</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>9</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>10</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Mecânicos:</p><p>Coluna de líquido:</p><p>✓ Consiste, basicamente, num tubo de vidro, contendo certa quantidade de</p><p>líquido, fixado a uma base com uma escala graduada. As colunas podem ser de</p><p>três tipos: coluna reta vertical, reta inclinada e em forma de U. Os líquidos mais</p><p>utilizados nas colunas são: água (normalmente com um corante) e mercúrio.</p><p>Quando se aplica uma pressão na coluna, o líquido é deslocado, sendo este</p><p>deslocamento proporcional à pressão aplicada.</p><p>11</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>12</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>13</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>14</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>15</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Elétricos</p><p>Tipo piezoelétrico</p><p>• Os elementos piezoelétricos são cristais, como o quartzo, a turmalina e o titanato,</p><p>que acumulam cargas elétricas em certas áreas da estrutura cristalina, quando</p><p>sofrem uma deformação física, por ação de uma pressão. São elementos</p><p>pequenos e de construção robusta, e seu sinal de resposta é linear com a variação</p><p>de pressão, sendo capazes de fornecer sinais de altíssimas freqüências. O efeito</p><p>piezoelétrico é um fenômeno reversível</p><p>16</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>17</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Dispositivos para medição de pressão</p><p>Tipo Strain Gauge ( Células resistivas)</p><p>Baseia-se no princípio de variação da resistência de um fio, mudando-se as suas</p><p>dimensões. O sensor consiste em um fio firmemente colado sobre uma lâmina de</p><p>base, dobrando-se tão compacto quanto possível. Esta montagem denomina-se tira</p><p>extensiométrica.</p><p>18</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>19</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores : Pressão</p><p>Sensor Capacitivo (Célula Capacitiva)</p><p>✓ É o sensor mais utilizado em transmissores de pressão.</p><p>O sensor de pressão via célula capacitiva funciona a partir da comparação entre duas</p><p>pressões, isto é, de forma diferencial. Assim a pressão referência é a atmosférica, e a</p><p>pressão exercida na célula possui um diafragma fixo que serve como referência para as</p><p>variações entre as placas paralelas da capacitância.</p><p>P1 é a pressão atmosférica</p><p>P2 é a pressão exercida</p><p>20</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>21</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>22</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>A tabela abaixo mostra os principais tipos de elementos de recepção</p><p>utilizados na medição de pressão baseada na deformação elástica,</p><p>bem como sua aplicação e faixa recomendável de trabalho.</p><p>23</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores : Pressão</p><p>• Pressão - Pressostato</p><p>É um instrumento de medição de pressão utilizado como</p><p>componente do sistema de proteção de equipamento ou</p><p>processos industriais. Sua função básica é de proteger a</p><p>integridade de equipamentos contra sobrepressão ou</p><p>subpressão aplicada aos mesmos durante o seu</p><p>funcionamento.</p><p>24</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Pressão - Pressostato</p><p>Terminologia:</p><p>Faixa de regulagem : É o intervalo definido pelo valor mínimo do ponto baixo (PB) e o</p><p>valor máximo do ponto alto (PA).</p><p>Ponto alto de regulagem(PA) : Pressostatos: É o valor da pressão máxima escolhida e</p><p>regulada no pressostato, no qual o contato mudará de estado quando da pressão</p><p>ascendente.</p><p>Ponto baixo de regulagem : É o valor da pressão para o qual a saída do produto</p><p>mudará de estado, quando a pressão estiver descendente.</p><p>Diferencial : É a diferença entre o ponto de referência alto (PA) e o ponto de referência</p><p>baixo (PB).</p><p>25</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Pressão</p><p>• Pressão - Pressostato</p><p>Terminologia:</p><p>Diferencial fixo : O ponto baixo (PB) é diretamente ligado ao ponto alto (PA) pelo</p><p>diferencial.</p><p>Diferencial regulável : A regulagem do diferencial permite fixar o ponto baixo (PB).</p><p>26</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>27</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>28</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Contato ou sem Contato</p><p>Nível</p><p>Métodos que medem o nível por meio de sensores com</p><p>contato ou sem contato com o meio.</p><p>✓Métodos de contato envolvem contato físico entre o</p><p>dispositivo e os meios de comunicação;</p><p>✓Métodos de não-contato medem o nível sem contato</p><p>com o meio . Este método e a melhor escolha para</p><p>manutenção de meios corrosivos</p><p>29</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>30</p><p>VI– Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores : Nível</p><p>31</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>32</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>33</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>34</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>35</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>36</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>37</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>38</p><p>VI – Simbologia</p><p>de Instrumentação</p><p>Sensores : Nível</p><p>39</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>40</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>41</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>MEDIÇÃO COM FLUTUADOR</p><p>42</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>Medição de nível indireta</p><p>• Neste tipo de medição o nível é medido indiretamente em</p><p>função de grandezas físicas como: pressão, empuxo, radiação</p><p>e propriedades elétricas.</p><p>• MEDIÇÃO DE NÍVEL POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA</p><p>(PRESSÃO DIFERENCIAL)</p><p>• Neste tipo de medição usamos a pressão exercida pela altura</p><p>da coluna líquida, para medirmos indiretamente o nível, como</p><p>mostra a seguir o Teorema de Stevin:</p><p>43</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>Essa técnica permite que a medição seja feita independente do formato do</p><p>tanque, seja ele aberto, seja pressurizado. Neste tipo de medição,</p><p>utilizamos um transmissor de pressão diferencial cuja cápsula sensora é</p><p>dividida em duas câmaras: a de alta (H) e a de baixa pressão (L)</p><p>44</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>Categorias:</p><p>Pode-se classificar a medição de nível em três categorias:</p><p>a) medida de altura: indicada para saber se o nível está acima ou abaixo de um</p><p>ponto pré-fixado.</p><p>b) determinação do volume: a medição direta é dada por:</p><p>V = S.h</p><p>onde:</p><p>V = volume do produto contido no reservatório;</p><p>S = área da secção do reservatório;</p><p>h = altura do produto contido no reservatório.</p><p>45</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>c) determinação do peso: muito utilizado para se determinar</p><p>a estrutura do tanque de armazenamento:</p><p>W = S.P</p><p>onde:</p><p>W = peso do material;</p><p>S = área da secção plana do fundo do reservatório;</p><p>P = pressão devida à altura da coluna de material.</p><p>46</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>Sistema eletrônico capacitivo</p><p>Pode ser utilizado tanto em materiais dielétricos como em</p><p>materiais condutores.</p><p>Para materiais dielétricos, o capacitor é composto de uma</p><p>haste colocada no interior de um tubo de metal e a capacitância</p><p>varia de acordo com o nível do material.</p><p>Para materiais condutores apenas é usada uma haste de</p><p>material isolante; o segundo eletrodo é composto pelo próprio</p><p>material.</p><p>47</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>Sistema de radiação</p><p>Este sistema consta de uma fonte de raios gama fixada em</p><p>uma parede do tanque e um receptor instalado na parede oposta.</p><p>A medição é feita quando o material se interpõe ao feixe de</p><p>raios e o receptor.</p><p>Com esta interposição obtem-se um sinal elétrico quando o</p><p>nível ultrapassar um valor pré-fixado. Caso seja necessário, o</p><p>sistema de medição pode ser movimentado com o auxílio de um</p><p>sistema servo-motor.</p><p>48</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Nível</p><p>49</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Características da temperatura:</p><p>- propriedade fundamental, assim como tempo, massa, dimensão;</p><p>- a temperatura de um corpo exprime a intensidade de calor, e não a</p><p>quantidade (devido a agitação molecular);</p><p>- temperatura não pode ser medida por comparação direta, utilizando</p><p>padrões standard;</p><p>- não possui uma medida palpável, como massa ou comprimento, mas sim</p><p>ideias repetitivas e comparativas.</p><p>Princípio básico:</p><p>Dois corpos distintos estarão em equilíbrio térmico quando não</p><p>houver passagem de calor entre um e outro. Eles estarão, nessas</p><p>condições, à mesma temperatura.</p><p>50</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>A medição da temperatura será realizada de acordo com alguma</p><p>medida característica física do elemento de medição que seja relacionada</p><p>com a temperatura.</p><p>Exemplo:</p><p>a) Alterações físicas: volume, pressão – termômetros de haste de vidro,</p><p>bimetálico;</p><p>b) Alterações elétrica – termopares, termorresistências.</p><p>51</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Escalas de temperatura:</p><p>Escala Internacional Prática de Temperatura de 1.968 (IPTS-68):</p><p>baseada em certos pontos fixos, intrapolados de acordo com a</p><p>necessidade de medição. Exemplo:</p><p>ponto de fusão do gelo: 0ºC;</p><p>ponto de fusão do zinco: 419,58ºC.</p><p>Para a interpolação, usa-se o seguinte método:</p><p>-Entre -259,34ºC e 630,43ºC, utiliza-se o termômetro de resistência de</p><p>platina pura, livre de tensões mecânicas.</p><p>- Entre 630,43ºC e 1.064,43ºC, utiliza-se o termopar de platina-ródio,</p><p>com 10% de platina.</p><p>A calibração será feita por comparação com as indicações</p><p>obtidas dos elementos primários acima mencionados.</p><p>52</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Escala Centígrada ou de Celsius (ºC): ponto de fusão do gelo (0ºC) e de</p><p>ebulição da água (100ºC), estendendo-se até -273,15ºC, ponto esse</p><p>chamado de “zero absoluto”, onde presume-se que toda agitação</p><p>molecular esteja cessada.</p><p>Escala Kelvin (K): inicia-se no zero absoluto e é obtida somando-se 273,15</p><p>aos valores da escala Centígrada. A temperatura medida nessa escala é</p><p>chamada temperatura absoluta.</p><p>O que é zero absoluto?</p><p>É a menor temperatura que qualquer coisa pode atingir no universo.</p><p>Qualquer átomo ou molécula que chegar a zero da escala Kelvin (0K ou -273,15</p><p>°C) ficaria imóvel. Mas isso é uma teoria, já que não foi possível atingir a</p><p>temperatura nem mesmo em laboratório – o recorde de aproximação está em</p><p>0,000000000001K.</p><p>53</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores : Temperatura</p><p>A conversão entre as escalas pode ser feita da seguinte</p><p>forma:</p><p>ºF = 9/5 x (ºC) + 32;</p><p>ºC = (ºF – 32) x 5/9;</p><p>K = ºC + 273,15;</p><p>ºR = ºF + 459,67;</p><p>ºRé = 4/5 x (ºC);</p><p>54</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>01 - O oxigênio tem ponto de ebulição em 90,10 K. Qual a leitura</p><p>aproximada dessa temperatura na escala Fahrenheit?</p><p>Temperatura</p><p>Exercícios:</p><p>02 -Uma temperatura de 223 K é expressa na escala Fahrenheit como?</p><p>55</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Resolução dos Exercícios:</p><p>Calcularemos a temperatura na escala Fahrenheit em duas etapas:</p><p>2) Celsius para Fahrenheit:</p><p>F = 9C/5 + 32</p><p>F = 9(- 183,05)/5 + 32</p><p>F = -1.647,45/5 + 32</p><p>F = –329,49 + 32</p><p>F = –297,49</p><p>1) Kelvin para Celsius:</p><p>K = C + 273,15</p><p>90,10 = C + 273,15</p><p>C = 90,10 – 273,15</p><p>C = –183,05 °C</p><p>56</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>3) Kelvin para Celsius:</p><p>K = C + 273,15</p><p>223 = C + 273,15</p><p>C = 223 –273,15</p><p>C = –50,15 °C</p><p>4) Celsius para Fahrenheit:</p><p>F = 9C/5 + 32</p><p>F = 9(- 50,15)/5 + 32</p><p>F = -451,35/5 + 32</p><p>F = –90,27 + 32</p><p>F = –58,27</p><p>57</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Termômetros de haste de vidro:</p><p>- muito utilizado tanto na indústria quanto em</p><p>laboratórios;</p><p>- faixa de temperatura entre -200ºC e 510ºC,</p><p>dependendo do material expansível;</p><p>- composto por um bulbo, em geral de vidro, ligado</p><p>a um tubo capilar, preenchido por um líquido</p><p>expansível (mercúrio ou álcool etílico com corante);</p><p>- pela ação do calor, o líquido interno ao capilar se</p><p>expande, indicando numa escala o valor da</p><p>temperatura do bulbo;</p><p>58</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>- podem ser fornecidos para:</p><p>• imersão total – instrumentos de maior precisão;</p><p>• imersão parcial – a temperatura ambiente pode influenciar a</p><p>medida, dependendo da calibração;</p><p>• tipo capela – possui proteção mecânica e escala que evita o</p><p>erro de paralaxe.</p><p>59</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>- medem temperaturas entre -40ºC e 500ºC;</p><p>- utilizam o princípio da dilatação. Dois metais de coeficientes de</p><p>dilatação diferentes são soldados um no outro e presos a um apoio</p><p>fixo em uma das extremidades.</p><p>- o aumento da temperatura faz com que o metal com maior</p><p>coeficiente de dilatação se dilate mais que o outro. A deflexão</p><p>resultante pode ser utilizada para a medição de temperatura;</p><p>- metal de coeficiente baixo: invar (liga de ferro e níquel);</p><p>- metal de coeficiente alto: latão.</p><p>Termômetros bimetálicos:</p><p>60</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>61</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Termômetros de sistema termal:</p><p>- conjunto selado composto de:</p><p>a) Um bulbo metálico, exposto ao meio cuja temperatura se deseja</p><p>determinar;</p><p>b) Um tubo capilar, servindo como elemento de ligação;</p><p>c) Uma espiral ou hélice, chamado de tubo de Bourdon, que converte</p><p>variações de pressão ou volume em movimentos mecânicos.</p><p>62</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>- podem ser:</p><p>• sistema termal de líquido: tubo capilar preenchido com líquido,</p><p>geralmente mercúrio, cujas variações de temperatura causam uma</p><p>variação volumétrica no líquido, provocando o movimento mecânico no</p><p>Bourdon;</p><p>• sistema termal de gás: tubo capilar é preenchido com gás, mantendo</p><p>o volume constante. Variações de temperatura provocam variações de</p><p>pressão no gás, sentidas pelo Bourdon;</p><p>• sistema termal de vapor: tubo capilar é preenchido parcialmente</p><p>com líquido de tal maneira que a superfície livre do mesmo se</p><p>encontre no bulbo. O volume restante é preenchido com vapor</p><p>deste mesmo líquido. No equilíbrio, a pressão do vapor é</p><p>relacionada com a temperatura da interface. O Bourdon sente a</p><p>pressão, fornecendo a temperatura final do sistema.</p><p>63</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Termopares:</p><p>- faixa de trabalho variando entre -200ºC e 1.700ºC;</p><p>- medição de temperatura se baseia no efeito Seebeck,</p><p>consequência dos efeitos Peltier e Thomson.</p><p>- efeito Seebeck: toma-se dois condutores</p><p>metálicos, de diferente materiais; faz-se</p><p>uma junta entre eles; aquece-se uma das</p><p>juntas, mantendo a outra em temperatura</p><p>ambiente; a diferença de temperatura é</p><p>proporcional a d.d.p. gerada no “circuito</p><p>fechado”.</p><p>ΔT = kmV</p><p>64</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>- tipos de termopares:</p><p>TIPO POSITIVO NEGATIVO Tmín</p><p>(ºC)</p><p>Tmáx</p><p>(ºC)</p><p>T cobre cobre-níquel</p><p>(constantan)</p><p>-200 350</p><p>J ferro cobre-níquel</p><p>(constantan)</p><p>-40 750</p><p>E níquel-cromo</p><p>(cromel)</p><p>cobre-níquel</p><p>(constantan)</p><p>-200 900</p><p>K níquel-cromo</p><p>(cromel)</p><p>níquel-alumínio</p><p>(alumel)</p><p>-200 900</p><p>S/R platina-ródio platina 0 1.600</p><p>B Platina ródio 0 1.700</p><p>N níquel-cromo-</p><p>silício</p><p>níquel-silício -200 1.200</p><p>65</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>junta de</p><p>referência</p><p>junta de</p><p>medição</p><p>66</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>67</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Termoresistências:</p><p>- faixa de trabalho variando entre -273ºC e 850ºC;</p><p>- elemento primário que converte temperatura em resistência elétrica;</p><p>- pode assumir duas formas:</p><p>• bulbo de resistência – elemento sensível é um resistor metálico, cuja</p><p>resistência elétrica aumenta com a temperatura;</p><p>• termistor – constituído de material semicondutor cuja resistência elétrica</p><p>diminui com o aumento de temperatura.</p><p>As termoresistências com bulbo de resistência apresentam as</p><p>seguintes características:</p><p>- relativamente alto coeficiente de variação de resistividade com a</p><p>temperatura, ajudando na facilidade da medição;</p><p>68</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>- alta resistividade, para uma determinada dimensão de fio, a resistência</p><p>será maior quanto maior a resistividade;</p><p>- estabilidade, o metal deve manter suas características por um longo</p><p>tempo, mesmo que sujeito a grandes variações de temperatura;</p><p>- linearidade da relação resistência e temperatura;</p><p>- resistência à corrosão.</p><p>69</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>70</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>As termoresistências conhecidas como termistores (thermally</p><p>sensitive resistor) apresentam as seguintes características:</p><p>- coeficiente positivo de temperatura (PTC), isto é, a resistência aumenta</p><p>com a temperatura;</p><p>- coeficiente negativo de temperatura (NTC), isto é, a resistência diminui</p><p>com o aumento da temperatura.</p><p>Utilização: química (calorimetria, medição</p><p>de condutividade), física (radiometria),</p><p>regulação (congelador, máquina de lavar,</p><p>forno), veículos (medição de temperatura</p><p>de água, óleo e monitoração de gases de</p><p>exaustão), projetos elétricos (operação</p><p>de atraso em relés).</p><p>71</p><p>Referências:</p><p>1- COSTA, Augusto Diniz da. Instrumentação. Vol. 1. São Bernardo do Campo:</p><p>Editora da ETE Lauro Gomes, 1.995.</p><p>2- http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Maquina_vapor_Watt_ETSIIM.jpg, acessado</p><p>em 19/02/11.</p><p>3- http://www.mspc.eng.br/contr/ctrl_0110.shtml, acessado em 19/02/11.</p><p>4- THOMAZINE, Daniel & ALBUQUERQUE, Pedro Urbano B. de. Sensores</p><p>Industriais – Fundamentos e Aplicações. 7. ed. São Paulo: Ed. Erica, 2010.</p><p>II – Conceitos básicos de controle e instrumentação</p><p>http://www.mspc.eng.br/contr/ctrl_0110.shtml</p><p>72</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Estudo Dirigido:</p><p>1- O que é temperatura?</p><p>2- Quais são as características da temperatura?</p><p>3- Por que se mede temperatura?</p><p>4- O que são termômetros bimetálicos?</p><p>5- O que são termopares?</p><p>6- O que são termorresistências?</p><p>7- Uma escala termométrica arbitrária X atribui o valor -20°X para a temperatura</p><p>de fusão do gelo e 120°X para a temperatura de ebulição da água, sob pressão</p><p>normal. A temperatura em que a escala X dá a mesma indicação que a escala</p><p>Celsius é?</p><p>73</p><p>VI – Simbologia de Instrumentação</p><p>Sensores :</p><p>Temperatura</p><p>Estudo Dirigido:</p><p>8- Por que se mede pressão?</p><p>9- Explique a diferença dos Manômetro com selagem líquida, Manômetro tipo</p><p>Diafragma , Manômetro tipo fole e onde são aplicados cada um</p><p>10 - Quais os tipos de sensores de pressão Elétricos e explique cada</p><p>11 – O que é pressostato e cite um aplicação pratica.</p><p>12- O que é medição direta e indireta de nível ?</p><p>13- Pede -se determinar o peso e volume de um reservatório cujo o formato</p><p>cilíndrico raio 2000mm e altura de 600cm e pressão de 20kgf/m2</p><p>Slide 1</p><p>Slide 2</p><p>Slide 3</p><p>Slide 4</p><p>Slide 5</p><p>Slide 6</p><p>Slide 7</p><p>Slide 8</p><p>Slide 9</p><p>Slide 10</p><p>Slide 11</p><p>Slide 12</p><p>Slide 13</p><p>Slide 14</p><p>Slide 15</p><p>Slide 16</p><p>Slide 17</p><p>Slide 18</p><p>Slide 19</p><p>Slide 20</p><p>Slide 21</p><p>Slide 22</p><p>Slide 23</p><p>Slide 24</p><p>Slide 25</p><p>Slide 26</p><p>Slide 27</p><p>Slide 28</p><p>Slide 29</p><p>Slide 30</p><p>Slide 31</p><p>Slide 32</p><p>Slide 33</p><p>Slide 34</p><p>Slide 35</p><p>Slide 36</p><p>Slide 37</p><p>Slide 38</p><p>Slide 39</p><p>Slide 40</p><p>Slide 41</p><p>Slide 42</p><p>Slide 43</p><p>Slide 44</p><p>Slide 45</p><p>Slide 46</p><p>Slide 47</p><p>Slide 48</p><p>Slide 49</p><p>Slide 50</p><p>Slide 51</p><p>Slide 52</p><p>Slide 53</p><p>Slide 54</p><p>Slide 55</p><p>Slide 56</p><p>Slide 57</p><p>Slide 58</p><p>Slide 59</p><p>Slide 60</p><p>Slide 61</p><p>Slide 62</p><p>Slide 63</p><p>Slide 64</p><p>Slide 65</p><p>Slide 66</p><p>Slide 67</p><p>Slide 68</p><p>Slide 69</p><p>Slide 70</p><p>Slide 71</p><p>Slide 72</p><p>Slide 73</p>