INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA (APOSTILA SENAI)

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INSTRUMENTAÇÃO
BÁSICA
SENAI-RJ • Automação
Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro - FIRJAN
Eduardo Eugenio Gouvêa Vieira
Presidente
Diretoria-Geral do Sistema FIRJAN
Augusto Cesar Franco de Alencar
Diretor-Geral
Diretoria Regional do SENAI-RJ
Maria Lúcia Telles
Diretora
Diretoria de Educação
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora
SENAI-RJ
Rio de Janeiro 
2011
INSTRUMENTAÇÃO
BÁSICA
FICHA TÉCNICA DA 1a Edição
Luis Arruda - Gerente de Projetos em 
Educação - SESI-RJ/SENAI-RJ
Frank W. Geissler - Diretor Adjunto do 
Projeto - ThyssenKrupp CSA
Valdir Monteiro - Gerente Geral de Recursos 
Humanos - ThyssenKrupp CSA
Coordenação do Projeto
Eliezer Henrique Dias - ThyssenKrupp Steel AG
Eduardo Marques - ThyssenKrupp CSA
Kurt Lehmann - ThyssenKrupp Steel AG
Rosemary Lomelino de Souza Xavier - 
SESI-RJ/SENAI-RJ
Pesquisa de Conteúdo e Redação
Leila Monteiro Reges - SENAI-RJ
Revisão Técnica de Conteúdo
Bernd Dolle - ThyssenKrupp CSA
Angelo Jerkovic - ThyssenKrupp CSA
Jayme Barg - ThyssenKrupp CSA
Hugo Cardoso - ThyssenKrupp CSA
Dário Lucas Alves de Melo - SENAI-RJ
Revisão Pedagógica
Rosemary Lomelino de Souza Xavier - 
SESI-RJ/SENAI-RJ
Revisão Editorial e Gramatical
Raquel Correa
Coordenação de Comunicação
Péricles Monteiro - ThyssenKrupp CSA
Projeto Gráfi co
Leandro Diniz
Capa: Córtex Comunicação
Instrumentação Básica
2011 – 2a edição.
Este material está em consonância com o Acordo Ortográfi co da Língua Portuguesa de 2008.
SENAI-Rio de Janeiro
Diretoria de Educação
Gerência de Educação Profi ssional Regina Helena Malta do Nascimento
Gerência do CTS Automação e Simulação Bruno de Souza Gomes
SENAI-RJ
GEP – Gerência de Educação Profi ssional
Rua Mariz e Barros, 678 – Tijuca
20270-903 – Rio de Janeiro
Tel.: (21) 2587-1323
Fax: (21) 2254-2884
mdigep@fi rjan.org.br
http://www.fi rjan.org.br
FICHA TÉCNICA da 2a Edição 
Coordenação Edson Melo
 Vera Regina Costa Abreu 
Revisão Editorial Rosy Lamas
Responsável Técnico Leila Monteiro Reges
Projeto Gráfi co Artae Design & Criação
Editoração Cia do Texto
Este material é uma adaptação da publicação Instrumentação Básica, editada 
pelo SENAI-RJ, em 2008.
 
Prezado aluno,
Quando você resolveu fazer um curso em nossa instituição, talvez não soubesse que, 
desse momento em diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educação profi ssional 
do país: o SENAI. Há mais de sessenta anos, estamos construindo uma história de educação 
voltada para o desenvolvimento tecnológico da indústria brasileira e da formação profi ssional 
de jovens e adultos.
Devido às mudanças ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador não pode continuar 
com uma visão restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigirá de você, não só domínio 
do conteúdo técnico de sua profi ssão, mas também competências que lhe permitam decidir 
com autonomia, proatividade, capacidade de análise, solução de problemas, avaliação de re-
sultados e propostas de mudanças no processo do trabalho. Você deverá estar preparado para 
o exercício de papéis fl exíveis e polivalentes, assim como para a cooperação e a interação, o 
trabalho em equipe e o comprometimento com os resultados.
Soma-se, ainda, que a produção constante de novos conhecimentos e tecnologias exigirá 
de você a atualização contínua de seus conhecimentos profi ssionais, evidenciando a necessi-
dade de uma formação consistente que lhe proporcione maior adaptabilidade e instrumentos 
essenciais à autoaprendizagem. 
Essa nova dinâmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de educação 
se organizem de forma fl exível e ágil, motivos esses que levaram o SENAI a criar uma estrutura 
educacional, com o propósito de atender às novas necessidades da indústria, estabelecendo, 
assim, uma formação fl exível e modularizada.
Essa formação fl exível tornará possível a você, aluno do sistema, voltar e dar continuidade 
à sua educação, criando seu próprio percurso. Além de toda a infraestrutura necessária ao seu 
desenvolvimento, você poderá contar com o apoio técnico-pedagógico da equipe de educação 
dessa escola do SENAI para orientá-lo em seu trajeto.
Mais do que formar um profi ssional, estamos buscando formar cidadãos.
Seja bem-vindo! 
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora de Educação
Sumário
1 
2
APRESENTAÇÃO ......................................................................................11
UMA PALAVRA INICIAL .............................................................................13
HISTÓRIA ................................................................................................17
História ...................................................................................................19
CONTROLE ...............................................................................................21
Introdução ..............................................................................................23
Faixa de Medida (Range) ..........................................................................23
Alcance (Span ou Amplitude da Faixa Nominal) ..........................................24
Erro ou Desvio ..........................................................................................24
Exatidão (Accuracy) ..................................................................................24
Rangeabilidade (Rangeability) ....................................................................25
Zona Morta (Dead Band) ...........................................................................25
Sensibilidade (Sensitivity) ..........................................................................26
Histerese .................................................................................................26
Repetibilidade (Repeatibility) ....................................................................26
CLASSIFICAÇÃO DE INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO ...................................27
Introdução ...............................................................................................29
Classifi cação por função ...........................................................................29
Classifi cação por sinal de transmissão ou suprimento ...............................33
SIMBOLOGIA DE INSTRUMENTAÇÃO .........................................................37
Introdução ...............................................................................................39
Simbologia conforme Norma ISA ................................................................44
MEDIÇÃO DE PRESSÃO ............................................................................53
Defi nições Básicas ...................................................................................55
Princípios, Leis e Teoremas da Física utilizados na Medição de Pressão .......56
Defi nição de Pressão ................................................................................59
3
4
5
Tipos de pressão medidas ........................................................................60
Unidades de pressão ................................................................................61
Técnicas de medição de pressão ...............................................................61
Instrumento de transmissão de sinal de pressão ........................................74
Escolha do tipo de medidor .......................................................................78
Recomendações para uso .........................................................................78
Instrumentos para alarme e intertravamento ..............................................79
Instrumentos conversores de sinais ...........................................................85MEDIÇÃO DE NÍVEL .................................................................................87
Introdução ...............................................................................................89
Classifi cação e Tipo de Medidores de Nível ................................................89
Instrumentos para Alarme e Intertravamento ..............................................115
MEDIÇÃO DE VAZÃO ................................................................................123
Defi nição .................................................................................................125
Conceitos Físicos Básicos para Medição de Vazão ......................................127
Tipos e Características dos Medidores de Vazão .........................................129
MEDIÇÃO DE TEMPERATURA ...................................................................155
Introdução ...............................................................................................157
Escalas de temperatura ............................................................................158
Medidores de temperatura ........................................................................160
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE ...........................................................219
Introdução ...............................................................................................221
Válvulas de Controle .................................................................................222
REFERÊNCIAS .......................................................................................239
6
7
8
9
SENAI-RJ 11
Instrumentação Básica – Apresentação
Apresentação
SENAI-RJ 11
Instrumentação é a ciência que aplica e desenvolve técnicas para adequação de instru-
mentos de medição, transmissão, indicação, registro e controle de variáveis físicas em equipa-
mentos nos processos industriais.
A instrumentação industrial é o conjunto de equipamentos (sensores, transmissores e 
hardware/software para procedimentos de validação) que possibilita a medição, a monitoração 
e o controle de variáveis de processo, propriedades físicas dentro de um processo industrial.
As principais grandezas que estudaremos neste módulo são PRESSÃO, NÍVEL, VAZÃO E 
TEMPERATURA, as quais denominamos de variáveis de um processo.
O estudo da instrumentação é fundamental para permitir avanços nas ciências, tecno-
logias e na indústria, pois seu conhecimento permite um controle mais efetivo da produção, 
possibilitando o uso racional de energia e melhoria na qualidade dos produtos.
Bom estudo!
SENAI-RJ 13
Instrumentação Básica – Uma palavra inicial
Uma palavra inicial
SENAI-RJ 13
Meio ambiente...
Saúde e segurança no trabalho...
O que é que nós temos a ver com isso?
Antes de iniciarmos o estudo deste material, há dois pontos que merecem destaque: a 
relação entre o processo produtivo e o meio ambiente; e a questão da saúde e segurança no 
trabalho.
As indústrias e os negócios são a base da economia moderna. Produzem os bens e serviços 
necessários e dão acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam 
usar recursos e matérias-primas. Os impactos no meio ambiente muito frequentemente de-
correm do tipo de indústria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como 
produz.
É preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos 
sempre retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que “sobra” de 
volta ao ambiente natural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessários para produzir 
bens, altera-se o equilíbrio dos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos 
naturais que não são renováveis ou, quando o são, têm sua renovação prejudicada pela velo-
cidade da extração, superior à capacidade da natureza para se recompor. É necessário fazer 
planos de curto e longo prazo, para diminuir os impactos que o processo produtivo causa na 
natureza. Além disso, as indústrias precisam se preocupar com a recomposição da paisagem e 
ter em mente a saúde dos seus trabalhadores e da população que vive ao redor dessas indústrias. 
Com o crescimento da industrialização e a sua concentração em determinadas áreas, o 
problema da poluição aumentou e se intensifi cou. A questão da poluição do ar e da água é 
bastante complexa, pois as emissões poluentes se espalham de um ponto fi xo para uma grande 
região, dependendo dos ventos, do curso da água e das demais condições ambientais, tornando 
difícil localizar, com precisão, a origem do problema. No entanto, é importante repetir que, 
quando as indústrias depositam no solo os resíduos, quando lançam efl uentes sem tratamento 
em rios, lagoas e demais corpos hídricos, causam danos ao meio ambiente.
O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contínua acumulação de lixo mostram a 
falha básica de nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matérias-primas 
através de processos de produção desperdiçadores e que produzem subprodutos tóxicos. 
14 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Uma palavra inicial
14 SENAI-RJ 
Fabricam-se produtos de utilidade limitada que, fi nalmente, viram lixo, o qual se acumula 
nos aterros. Produzir, consumir e dispensar bens desta forma, obviamente, não é sustentável.
Enquanto os resíduos naturais (que não podem, propriamente, ser chamados de “lixo”) são 
absorvidos e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resíduos deixados pelas indústrias não 
tem aproveitamento para qualquer espécie de organismo vivo e, para alguns, pode até ser fatal. 
O meio ambiente pode absorver resíduos, redistribuí-los e transformá-los. Mas, da mesma forma 
que a Terra possui uma capacidade limitada de produzir recursos renováveis, sua capacidade 
de receber resíduos também é restrita, e a de receber resíduos tóxicos praticamente não existe.
Ganha força, atualmente, a ideia de que as empresas devem ter procedimentos éticos que 
considerem a preservação do ambiente como uma parte de sua missão. Isto quer dizer que se 
devem adotar práticas que incluam tal preocupação, introduzindo processos que reduzam o 
uso de matérias-primas e energia, diminuam os resíduos e impeçam a poluição.
Cada indústria tem suas próprias características. Mas já sabemos que a conservação de 
recursos é importante. Deve haver crescente preocupação com a qualidade, durabilidade, 
possibilidade de conserto e vida útil dos produtos. 
As empresas precisam não só continuar reduzindo a poluição, como também buscar novas 
formas de economizar energia, melhorar os efl uentes, reduzir a poluição, o lixo, o uso de ma-
térias-primas. Reciclar e conservar energia são atitudes essenciais no mundo contemporâneo.
É difícil ter uma visão única que seja útil para todas as empresas. Cada uma enfrenta de-
safi os diferentes e pode se benefi ciar de sua própria visão de futuro. Ao olhar para o futuro, nós 
(o público, as empresas, as cidades e as nações) podemos decidir quais alternativas são mais 
desejáveis e trabalhar com elas.
Infelizmente, tanto os indivíduos quanto as instituições só mudarão as suas práticas quan-
do acreditarem que seu novo comportamento lhes trará benefícios — sejam estes fi nanceiros, 
para sua reputação ou para sua segurança. 
A mudança nos hábitos não é uma coisa que possa ser imposta. Deve ser uma escolha 
de pessoas bem-informadas a favor de bens e serviços sustentáveis. A tarefa é criar condições 
que melhorem a capacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e serviços 
de forma sustentável.
Além dos impactos causados na natureza, diversos são os malefícios à saúde humana 
provocados pela poluição do ar, dos rios e mares, assim como são inerentes aos processos pro-
dutivos alguns riscos à saúde e segurança do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho éuma questão que preocupa os empregadores, empregados e governantes, e as consequências 
acabam afetando a todos.
De um lado, é necessário que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no 
trabalho, usando os equipamentos de proteção individual e coletiva, de outro, cabe aos em-
pregadores prover a empresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fi scalizar 
as condições da cadeia produtiva e a adequação dos equipamentos de proteção.
A redução do número de acidentes só será possível à medida que cada um – trabalhador, 
patrão e governo – assuma, em todas as situações, atitudes preventivas, capazes de resguardar 
a segurança de todos.
Deve-se considerar, também, que cada indústria possui um sistema produtivo próprio, e, 
SENAI-RJ 15
Instrumentação Básica – Uma palavra inicial
SENAI-RJ 15
portanto, é necessário analisá-lo em sua especifi cidade, para determinar seu impacto sobre o 
meio ambiente, sobre a saúde e os riscos que o sistema oferece à segurança dos trabalhadores, 
propondo alternativas que melhorem as condições de vida para todos.
Da conscientização, partimos para a ação: cresce, cada vez mais, o número de países, em-
presas e indivíduos que, já estando conscientizados acerca dessas questões, vêm desenvolvendo 
ações que contribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa saúde. Mas, isso ainda 
não é sufi ciente... é preciso ampliar tais ações, e a educação é um valioso recurso que pode e 
deve ser usado em tal direção. Assim, iniciamos este material conversando com você sobre o 
meio ambiente, saúde e segurança no trabalho, lembrando que, no seu exercício profi ssional 
diário, você deve agir de forma harmoniosa com o ambiente, zelando também pela segurança 
e saúde de todos no trabalho.
Tente responder à pergunta que inicia este texto: meio ambiente, a saúde e a segurança 
no trabalho – o que é que eu tenho a ver com isso? Depois, é partir para a ação. Cada um de 
nós é responsável. Vamos fazer a nossa parte?
1
Nesta seção...
História
História 
SENAI-RJ 19
Instrumentação Básica – História
História 
Os processos industriais exigem controle na fabricação de seus produtos. Esses processos 
são muito variados e abrangem muitos tipos de produtos como, por exemplo: a fabricação dos 
derivados do petróleo, produtos alimentícios, fabricação de aço etc.
Em todos estes processos é absolutamente necessário controlar e manter constantes al-
gumas variáveis, tais como: pressão, vazão, temperatura, nível, PH, condutividade, velocidade, 
umidade etc. Os instrumentos de medição e controle permitem manter constantes as variáveis 
do processo com os seguintes objetivos:
 melhoria em qualidade do produto;
 aumento em quantidade do produto;
 segurança.
No princípio da era industrial, o operário controlava manualmente as variáveis, utilizando 
somente instrumentos simples, como anômetro, termômetro e válvulas manuais, dentre outros, 
e isto era sufi ciente porque os processos eram simples.
Com o passar do tempo os processos foram se complicando, exigindo um aumento da 
automação nos processos industriais, por meio dos instrumentos de medição e controle.
Enquanto isto os operadores iam se liberando de sua atuação física direta no processo 
permitindo a centralização das variáveis em uma única sala.
Devido à centralização das variáveis do processo, podemos fabricar produtos que seriam 
impossíveis por meio do controle manual. Mas para atingir o nível que estamos hoje, os sis-
temas de controle sofreram grandes transformações tecnológicas, como: controle manual, 
controle mecânico e hidráulico, controle pneumático, controle elétrico, controle eletrônico e 
atualmente controle digital.
Os processos industriais podem dividir-se em dois tipos: processos contínuos e pro-
cessos descontínuos. Em ambos os tipos devem-se manter as variáveis próximo aos valores 
desejados.
20 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – História
O sistema de controle que permite proceder dessa forma se defi ne como aquele que com-
para o valor da variável do processo com o valor desejado e toma uma atitude de correção de 
acordo com o desvio existente sem que a operação intervenha.
Para que se possa fazer esta comparação e, consequentemente, a correção, é necessário 
que se tenha uma unidade de medida, uma unidade de controle e um elemento fi nal de con-
trole no processo.
Este conjunto de unidades forma uma malha de controle, que pode ser aberta ou fechada. 
No exemplo anterior vemos uma malha fechada, e no exemplo a seguir vemos uma malha de 
controle aberta.
Elemento fi nal
de Controle
Processo Unidade de
Medida
Unidade de
Controle
Processo Unidade de
Medida
Indicação
2
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Controle
Introdução
Faixa de medida (Range)
Alcance (Span ou Amplitude da Faixa Nominal)
Erro ou desvio
Exatidão (Accuracy)
Rangeabilidade (Rangeability)
Zona Morta (Dead Band)
Sensibilidade (Sensitivity)
Histerese
Repetibilidade (Repeatibility)
SENAI-RJ 23
Instrumentação Básica – Controle
Introdução 
Os instrumentos de controle empregados na indústria de processos, tais como química 
siderúrgica, papel etc., têm sua própria terminologia.
Os termos utilizados defi nem as características próprias de medida e controle dos diversos 
instrumentos utilizados: indicadores, registradores, controladores, transmissores e válvulas de 
controle.
 
A terminologia empregada é unifi cada entre os fabricantes e os usuários e os 
organismos que intervêm direta ou indiretamente no campo da instrumen-
tação industrial.
Faixa de Medida (Range) 
Conjunto de valores da variável medida que está compreendido dentro do limite superior 
e inferior da capacidade de medida ou de transmissão do instrumento. Expressa-se determi-
nando os valores extremos.
Exemplos: 100 a 500m3
 0 a 20psi
24 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Controle
Alcance (Span ou Amplitude da Faixa 
Nominal) 
É a diferença algébrica entre o valor superior e inferior da faixa de medida do instrumento.
Exemplo:
Um instrumento com range de 100 – 500m3. Seu span é de 400m3.
Erro ou Desvio
É a diferença entre o valor lido ou transmitido pelo instrumento e o valor real da variável 
medida. Se tivermos o processo em regime permanente chamaremos de erro estático, que 
poderá ser positivo ou negativo dependendo da indicação do instrumento, o qual poderá estar 
indicando a mais ou a menos.
Quando tivermos a variável alterando seu valor ao longo do tempo, teremos um atraso 
na transferência de energia do meio para o medidor. O valor medido estará geralmente atra-
sado em relação ao valor real da variável. Esta diferença entre o valor real e o valor medido é 
chamada de erro dinâmico.
Exatidão (Accuracy) 
Podemos defi nir como sendo a aptidão de um instrumento de medição para dar respostas 
próximas a um valor verdadeiro. É um conceito qualitativo.
A exatidão pode ser descrita de três maneiras:
 Percentual do Fundo de Escala (% do F.S.)
 Percentual do Span (% do Span)
 Percentual do Valor Lido (% do of reading)
SENAI-RJ 25
Instrumentação Básica – Controle
Exemplo:
Para um sensor de temperatura com range de 50oC a 250oC e valor medido de 100oC, de-
termine o intervalo provável do valor real para as seguintes condições:
 Exatidão 1% do Fundo de Escala
Valor real = 100ºC ± (0,01 x 250) = 100ºC ± 2,5ºC
 Exatidão 1% do Span
Valor real = 100ºC ± (0,01 x 200) = 100ºC ± 2,0ºC
 Exatidão 1% do Valor Lido (Instantâneo)
Valor real = 100ºC ± (0,01 x 100) = 100ºC ± 1,0ºC
Rangeabilidade (rangeability)
É a relação entre o valor máximo e o valor mínimo, lidos com a mesma exatidão na escala 
de um instrumento. Ainda em condições de controle. Característica mais aplicada à valvulas.
Exemplo:
Para um sensor de vazão cuja escala é 0 a 300 GPM (galões porminuto), com exatidão de 
1% do span e rangeabilidade 10:1, signifi ca que a exatidão será respeitada entre 30 e 300 GPM.
Zona Morta (Dead Band)
É a máxima variação que a variável possa ter sem que provoque alteração na indicação 
ou sinal de saída de um instrumento.
Exemplo:
Um instrumento com range de 0ºC a 200ºC e com uma zona morta de:
0,1% = 0,1 x 200 = ± 0,2ºC
 
 100
 
26 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Controle
Sensibilidade (Sensitivity)
Relação entre mudança do valor da variável de entrada e o espaço percorrido pela indicação.
Exemplo:
Um instrumento com range de 0oC a 500ºC e com uma sensibilidade de 0,05% terá valor de:
0,05% = 500 = ± 0,25ºC
 100
Histerese
É a diferença entre o valor indicado por um instrumento, para um mesmo valor, em 
qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a variável percorre toda a escala, nos sentidos 
ascendentes e descendentes.
Expressa-se em porcentagem do span do instrumento.
Exemplo:
Num instrumento com range de –50ºC a 100ºC, sendo sua histerese de 0,3%, o erro será: 
± 0,3% de 150ºC = ± 0,45ºC.
Repetibilidade (Repeatibility) 
Aptidão de um instrumento de medição em fornecer indicações muito próximas, em 
repetidas aplicações do mesmo mensurando, sob as mesmas condições de medição.
3
Nesta seção...
Classifi cação de 
instrumentos de medição
Introdução
Classifi cação por função
Classifi cação por sinal de transmissão ou suprimento
SENAI-RJ 29
Instrumentação Básica – Classifi cação de instrumentos de medição
Introdução
Existem vários métodos de classifi cação de instrumentos de medição, dentre os quais 
podemos ter classifi cação por:
 função;
 sinal transmitido ou suprimento;
 tipo de sinal.
Classifi cação por Função
Conforme será visto adiante, os instrumentos podem estar interligados entre si para rea-
lizar uma determinada tarefa nos processos industriais.
A associação desses instrumentos chama-se malha, e em uma malha cada instrumento 
executa uma função.
Os instrumentos que podem compor uma malha são classifi cados por função, cuja des-
crição sucinta podemos visualizar a seguir.
Figura 1
Sensor Válvula
Atuador
Conversor
Controlador
Integrador
Indicador
Transmissor
30 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Classifi cação de instrumentos de medição
Sensor
São dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, 
podendo fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que indica esta grandeza.
Indicador
Instrumento que indica o valor da quantidade medida enviada pelo sensor, transmissor 
etc. Existem também indicadores digitais que demonstram a variável em forma numérica com 
dígitos ou barras gráfi cas.
Figura 2
Registrador
Instrumento de medição que fornece um registro da indicação.
Exemplos:
a) barógrafo;
b) dosímetro termoluminescente;
c) espectrômetro registrador.
Figura 3
SENAI-RJ 31
Instrumentação Básica – Classifi cação de instrumentos de medição
Observações:
1) O registro (indicação) pode ser analógico (linha contínua ou descontínua) ou digital.
2) Valores de mais de uma grandeza podem ser registrados (apresentados) simultaneamente.
3) Um instrumento registrador pode, também, apresentar uma indicação.
Conversor
Instrumento cuja função é a de receber uma informação na forma de um sinal, alterar esta 
forma e emitir como um sinal de saída proporcional ao de entrada.
Integrador
Instrumento que indica o valor obtido pela integração de quantidades medidas sobre o 
tempo.
Transmissor
Instrumento que tem a função de converter sinais do sensor em outra forma capaz de ser 
enviada à distância para um instrumento receptor, normalmente localizado no painel.
Figura 4
32 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Classifi cação de instrumentos de medição
Transdutor
Um dispositivo que, quando atuado por energia num 
dado sistema de transmissão (de energia), fornece energia 
noutra forma a um segundo sistema de transmissão de 
energia. A norma ISA recomenda o uso criterioso do termo 
transdutor usar somente quando imprescindível.
Figura 5
Controlador
Instrumento que compara o valor medido com o desejado e, baseado na diferença entre 
eles, emite sinal de correção para a variável manipulada, a fi m de que essa diferença seja igual 
a zero.
.
Elemento Final de Controle
Dispositivo cuja função é modifi car o valor de uma 
variável que leve o processo ao valor desejado.
Figura 6
Figura 7
SENAI-RJ 33
Instrumentação Básica – Classifi cação de instrumentos de medição
Classifi cação por sinal de transmissão 
ou suprimento 
Os equipamentos podem ser agrupados conforme o tipo de sinal transmitido ou o seu 
suprimento. A seguir serão descritos os principais tipos, suas vantagens e desvantagens.
Tipo Pneumático
Nesse tipo é utilizado um gás comprimido, cuja pressão é alterada conforme o valor que 
se deseja representar. A variação da pressão do gás é linearmente manipulada numa faixa es-
pecífi ca, padronizada internacionalmente, para representar a variação de uma grandeza desde 
seu limite inferior até seu limite superior. O padrão de transmissão ou recepção de instrumen-
tos pneumáticos mais utilizados é de 0,2kgf/cm2 a 1,0kgf/cm2 (aproximadamente 3psi a 15 
psi no Sistema Inglês). O funcionamento básico desse instrumento consiste em converter o 
sinal da variável medida (por exemplo: pressão, nível, temperatura etc.) em um sinal de saída 
pneumático, proporcional ao valor da variável medida.
Os sinais de transmissão analógica normalmente começam comum 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 usado o nitro-
gênio e, em casos específi cos, o gás natural.
Vantagem
 Pode ser operado com segurança em áreas nas 
quais existe risco de explosão (centrais de gás, 
por exemplo).
Desvantagens
 Necessita de tubulação de ar comprimido (ou 
outro gás) para seu suprimento e funciona-
mento.
 Necessita de equipamentos auxiliares, tais 
como compressor, fi ltro, desumidifi cador 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 a uma longa 
distância, sem uso de reforçadores. Normal-
mente, a transmissão é limitada a aproxima-
damente 100m.
 Vazamentos ao longo da linha de transmissão 
ou mesmo nos instrumentos são difíceis de 
serem detectados.
Não permite conexão direta aos computadores.
34 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Classifi cação de instrumentos de medição
Tipo Elétrico
Esse tipo de transmissão é feito utilizando sinais elétricos de corrente ou tensão.
Hoje em dia, ante a tecnologia disponível no mercado em relação à fabricação de instru-
mentos eletrônicos microprocessados, esse tipo de transmissão é largamente usado em todas 
as indústrias em que 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. Como padrão para 
transmissão a longas distâncias, são utilizados sinais em corrente contínua variando de 4mA a 
20mA, e para distâncias até 15 metros aproximadamente também utiliza-se sinais em tensão 
contínua de 1V a 5V, 0 - 10mA, 0-20mA.
Tipo Hidráulico
Similar ao tipo pneumático e com desvantagens equivalentes, o tipo hidráulico utiliza-se 
da variação de pressão exercida em óleos hidráulicos para transmissão de sinal. É especialmente 
utilizado em aplicações em que o torque elevado é necessário ou quando o processo envolve 
pressões elevadas.
Vantagens
 Pode gerar grandes forças eassim acionar 
equipamentos de grande peso e dimensão.
 Resposta rápida.
Desvantagens
 Necessita de tubulações de óleo para trans-
missão e suprimento.
 Precisa de inspeção periódica do nível de óleo 
e da sua troca.
 Necessita de equipamentos auxiliares, tais 
como: reservatório, fi ltros, bombas etc.
Vantagens
 Permite transmissão para longas distâncias 
sem perdas, aproximadamente 1500m.
 A alimentação pode ser feita pelos próprios 
fi os que conduzem o sinal de transmissão.
 Permite fácil conexão aos computadores.
 Fácil instalação.
 Permite de forma mais fácil realização de 
operações matemáticas.
 Permite que o mesmo sinal (4~20mA) seja 
“lido” por mais de um instrumento, 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.
 Exige utilização de instrumentos e cuidados 
especiais em instalações localizadas em áreas 
de riscos.
 Exige cuidados especiais na escolha do enca-
minhamento de cabos ou fi os de sinais.
 Os cabos de sinal devem ser protegidos contra 
ruídos elétricos.
SENAI-RJ 35
Instrumentação Básica – Classifi cação de instrumentos de medição
Via Rádio
Neste tipo, o sinal ou um pacote de sinais medidos é enviado à sua estação receptora via 
ondas de rádio, em uma faixa de frequência específi ca.
Tipo Digital
Neste tipo, “pacotes de informações” sobre a variável medida são enviados para uma es-
tação receptora, através de sinais digitais modulados e padronizados. Para que a comunicação 
entre o elemento transmissor receptor seja realizada com êxito, é utilizada uma “linguagem-
-padrão” chamada protocolo de comunicação.
Vantagens
 Não necessita ligação ponto a ponto por ins-
trumento.
 Pode utilizar um par trançado ou fi bra ótica 
para transmissão dos dados, rádio, teletras-
missão etc., cabo coaxial.
 Imune a ruídos externos.
 Permite confi guração, diagnósticos de falha e 
ajuste em qualquer ponto da malha.
 Menor custo fi nal.
Desvantagens
 Existência de vários protocolos no mercado, o 
que difi culta a comunicação entre equipamen-
tos de marcas diferentes.
 Caso ocorra rompimento no cabo de comu-
nicação, pode-se perder a informação e/ou o 
controle de várias malhas.
Vantagens
 Não necessita de cabos de sinal.
 Pode-se enviar sinais de medição e controle 
de máquinas em movimento.
Desvantagens
 Alto custo inicial.
 Necessidade de técnicos altamente especia-
lizados.
Via Modem
A transmissão dos sinais é feita através de utilização de linhas telefônicas, pela modulação 
do sinal em frequência, fase ou amplitude.
Vantagens
 Baixo custo de instalação.
 Pode-se transmitir dados a longas distâncias.
Desvantagens
 Necessita de profi ssionais especializados.
 Baixa velocidade na transmissão de dados.
 Sujeito às interferências externas, inclusive 
violação de informações.
4
Nesta seção...
Simbologia de 
Instrumentação
Introdução
Simbologia conforme norma ISA
SENAI-RJ 39
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Introdução
Com o objetivo de simplifi car e globalizar o entendimento dos documentos utilizados 
para representar as confi gurações das malhas de instrumentação, foram criadas normas em 
diversos países.
No Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), por meio de sua norma NBR 
8190, apresenta e sugere o uso de símbolos gráfi cos para representação dos diversos instrumentos 
e suas funções ocupadas nas malhas de instrumentação. No entanto, como é dada a liberdade 
para cada empresa estabelecer/escolher a norma a ser seguida na elaboração dos seus diversos 
documentos de projeto de instrumentação, outras normas são utilizadas. Assim, em razão de 
sua maior abrangência e atualização, uma das normas mais utilizadas em projetos industriais 
no Brasil é a estabelecida pela ISA (conhecida anteriormente por Instrumentation Society of 
America, sendo atualmente chamada de The Instrumentation, Systems and Automation Society).
A seguir serão apresentadas, de forma resumida, as normas ABNT ISA que serão utilizadas 
ao longo do curso.
Simbologia de Identifi cação de Instrumentos de 
Campo e Painel
Figura 1
Símbolo Geral
de Instrumento
Montado 
localmente
(campo)
Montado 
entre o painel 
e o campo
Montado 
em painel
local auxiliar 
não acessível 
ao operador
local auxiliar 
acessível 
operador
local auxiliar 
acessível 
operador
Montagem Local Montagem do painel
Instrumento de 
função única
Instrumento de 
função múltipla
Instrumento de 
função única
Instrumento de 
função múltipla
40 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Válvula de Controle
Placa de orifício
Medidor Venturi
Tubo Pitot
Instrumentação de Vazão
Válvula com atuador pneumático de diafragma
ou
Válvula com atuador elétrico (senoidal ou motor)
Válvula com atuador hidráulico ou pneumático tipo pistão
Válvula manual
Válvula auto-operada de diafragma
SENAI-RJ 41
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Alguns Arranjos Típicos de Instrumentos
Vazão
Medidor de linha (Ex.: rotâmetro)
Transmissor de vazão
Indicador de vazão (montagem local)
Registrador de linha
Registrador montado no painel e transmissor local com 
transmissão pneumática
Pressão
Indicador de pressão (Ex.: manômetro) (montagem local)
Registrador de pressão no painel
42 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Instrumento combinado de registro e controle de nível, 
comandando válvula de controle com transmissão pneu-
mática. Instrumento no painel transmissores de locais
Registrador controlador de pressão, comandando válvula 
de controle com transmissão pneumática. Registrador 
no painel e transmissor local
Alarme de pressão alta (montagem local)
Válvula reguladora de pressão autoatuada
Controlador de pressão, tipo cego, comandando válvula 
de controle com transmissão pneumática
SENAI-RJ 43
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Temperatura
Poço para termômetro ou termopar
Indicador de temperatura
Indicador de temperatura no painel com transmissão elétrica
Indicador e registrador de temperatura no painel com 
transmissão elétrica
Controlador indicador de temperatura, tipo expansão, coman-
dando válvula de controle com transmissão pneumática
Válvula de controle autoatuada
44 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Simbologia conforme Norma ISA
As necessidades de procedimentos de vários usuários são diferentes. A norma reconhece 
essas necessidades, quando estão de acordo com os objetivos, e fornece métodos alternativos 
de simbolismo. Vários exemplos são indicados para adicionar informações ou simplifi car o 
simbolismo. Os símbolos dos equipamentos de processo não fazem parte desta norma, porém 
são incluídos apenas para ilustrar as aplicações dos símbolos da instrumentação.
Nível
Visor de nível
Registrador de nível no painel, com recepção elétrica e 
instrumento transmissor externo
Instrumento combinado: controlador, indicador de nível e 
transmissor, comandando válvula de controle com indicador 
no painel e com transmissão pneumática
Controlador e registrador de nível, comandando válvula 
de controle com transmissão pneumática. Controlador no 
painel e transmissor local.
SENAI-RJ 45
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Aplicação na Indústria
O norma é adequada para uso em indústrias químicas, de petróleo, de geração de energia, 
refrigeração, mineração, refi nação de metal, siderúrgicas e muitasoutras. Não houve esforços 
para que a norma atendesse às necessidades dessas áreas. Entretanto, espera-se que a mesma 
seja fl exível sufi cientemente para resolver grande parte desse problema.
Aplicação nas Atividades de Trabalho
A norma é adequada para uso sempre que qualquer referência a um instrumento ou a 
uma função de um sistema de controle for necessária, com o objetivo de simbolização de 
identifi cação. Tais referências podem ser aplicadas para as seguintes utilizações, dentre outras:
 projetos;
 exemplos didáticos;
 material técnico - papéis, literatura e discussões;
 diagramas de sistema de instrumentação, diagramas de malha,
 diagramas lógicos;
 descrições funcionais;
 diagrama de fl uxo: processo, mecânico, engenharia, sistemas, tubulação (processo) e 
desenhos/projetos de construção de instrumentação;
 especifi cações, ordens de compra, manifestações e outras listas;
 identifi cação de instrumentos (nomes) e funções de controle; instalação, instruções de 
operação e manutenção, desenhos e registros.
A norma destina-se a fornecer informações sufi cientes para permitir que qualquer pessoa, 
ao revisar qualquer documento sobre medição e controle de processo, possa entender as ma-
neiras de medir e controlar o processo (desde que possua um certo conhecimento do assunto). 
Não constitui pré-requisito para esse entendimento um conhecimento profundo/detalhado 
de um especialista em instrumentação.
Aplicação para Classes e Funções de Instrumentos
As simbologias e o método de identifi cação desta norma são aplicáveis para toda classe 
de processo de medição e instrumentação de controle.
Podem ser utilizados não somente para identifi car instrumentos discretos e suas funções, 
mas também para identifi car funções analógicas de sistemas.
46 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Conteúdo de Identifi cação da Malha
A norma abrange a identifi cação de um instrumento e todos os demais instrumentos ou 
funções de controle associados a essa malha. O uso é livre para aplicação de identifi cação adi-
cional, tais como: número de série, número da unidade, número da área, ou outros signifi cados.
Tabela 1
SENAI-RJ 47
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
 “OU” signifi ca escolha do usuário. Recomenda-se coerência.
*Sugerimos as seguintes abreviaturas para denotar os tipos de alimentação. 
Essas designações também podem ser aplicadas para suprimento de fl uidos.
Símbolos de Linha de Instrumentos
Todas as linhas são apropriadas em relação às linhas do processo de tubulação:
(1) Alimentação do instrumento * ou conexão ao processo.
ou
(2) Sinal indefi nido.
(3) Sinal pneumático. **
(4) Sinal elétrico.
(5) Sinal hidráulico.
(6) Tubo capilar.
(7) Sinal sônico ou eletromagnético (guiado).***
(8) Sinal sônico ou eletromagnético (não guiado). ***
(9) Conexão interna do sistema (software ou data link).
(10) Conexão mecânica.
Símbolos Opcionais Binários (ON - OFF) 
(11) Sinal binário pneumático.
ou (12) Sinal binário elétrico.
48 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
AS - suprimento de ar
IA - ar do instrumento
PA - ar da planta
ES - alimentação elétrica
GS - alimentação de gás
HS - suprimento hidráulico
NS - suprimento de nitrogênio
SS - suprimento de vapor
WS - suprimento de água
O valor do suprimento pode ser adicionado à linha de suprimento do instrumento.
Exemplo:
AS-100, suprimento de ar 100psi; ES-24DC; alimentação elétrica de 24VDC.
** O símbolo do sinal pneumático se aplica para utilização de sinal, usando qualquer gás.
*** Fenômeno eletromagnético inclui calor, ondas de rádio, radiação nuclear e luz.
Tabela 2 - Símbolos Gerais de Instrumentos ou de Funções
Localização
Tipo
Locação principal 
normalmente acessível 
ao operador
Locação auxiliar
normalmente acessível 
ao operador
Montado 
no campo
Locação auxiliar
normalmente não 
acessível ao 
operador
Instrumentos
discretos
Instrumentos
compartilhados
Computador 
de processo
Controlador 
programável
SENAI-RJ 49
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
Notas para a Tabela das Letras de Identifi cação
1. Uma letra de escolha do usuário tem o objetivo de cobrir signifi cado não listado que é ne-
cessário em uma determinada aplicação. Se usada, letra pode ter um signifi cado como de 
primeira letra ou de letras subsequentes. O signifi cado precisa ser defi nido uma única vez 
em uma legenda. Por exemplo, a letra N pode ser defi nida como módulo de elasticidade, 
como uma primeira letra, ou como osciloscópio, como letra subsequente.
2. A letra X não classifi cada tem o objetivo de cobrir signifi cado não listado que será usado 
somente uma vez, ou usado em um signifi cado limitado. Se usada, a letra pode ter qualquer 
número de signifi cados como primeira letra ou como letra subsequente. O signifi cado da 
letra X deve ser defi nido do lado de fora do círculo do diagrama. Por exemplo, XR pode ser 
registrador de consistência e XX pode ser um osciloscópio de consistência.
3. A forma gramatical do signifi cado das letras subsequentes pode ser modifi cada livremente. Por 
exemplo, I pode signifi car indicador ou indicação; T pode signifi car transmissão ou transmissor.
4. Qualquer primeira letra combinada com as letras modifi cadoras D (diferencial), F (relação), 
M (momentâneo), K (tempo de alteração) e Q (integração ou totalização) representam uma 
variável nova e separada, e a combinação é tratada como uma entidade de primeira letra. 
Assim, os instrumentos TDI e TI indicam duas variáveis diferentes: diferença de temperatura 
e temperatura. As letras modifi cadoras são usadas quando forem aplicáveis.
5. A letra A (análise) cobre todas as análises não descritas como uma escolha do usuário. O tipo 
de análise deve ser especifi cado fora do círculo de identifi cação. Por exemplo, análise de 
pH, análise de O
2. Análise é variável de processo e não função de instrumento, como muitos 
pensam, principalmente por causa do uso inadequado do termo analisador.
6. O uso de U como primeira letra para multivariável em lugar de uma combinação de outras 
primeiras letras é opcional. É recomendável usar as primeiras letras específi cas em lugar da 
letra U, que deve ser usada apenas quando o número de letras for muito grande. Por exem-
plo, é preferível usar PR/TR para indicar u registrador de pressão e temperatura em vez de 
UR. Porém, quando se tem um registrador multiponto, com 24 pontos e muitas variáveis 
diferentes, deve-se usar UR.
7. O uso dos termos modifi cadores alto (H), baixo (L), médio (M) varredura (J) é opcional.
8. O termo segurança aplica-se a elementos primários e fi nais de proteção de emergência. As-
sim, uma válvula autoatuada que evita que a operação de um sistema de fl uido atinja valores 
elevados, aliviando o fl uido do sistema, tem um tag PCV (válvula controladora de pressão). 
Porém, o tag desta válvula deve ser PSV (válvula de segurança de pressão) se ela protege o 
sistema contra condições de emergência, ou seja, condições que são perigosas para o pessoal 
ou o equipamento, e que são raras de aparecer. A designação PSV aplica-se a todas as válvulas 
de proteção contra condições de alta pressão de emergência, independentemente de sua 
construção, modo de operação, local de montagem, categoria de segurança, válvula de alívio 
ou de segurança. Um disco de ruptura tem o tag PSE (elemento de segurança de pressão). 
9. A função passiva G aplica-se a instrumentos ou equipamentos que fornecem uma indicação 
não calibrada, como visor de vidro ou monitor de televisão. Costuma-se aplicar TG para 
termômetro e PG para manômetro, o que não é previsto por esta norma. 
50 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
10. A indicaçãonormalmente se aplica a displays analógicos ou digitais de uma medição instan-
tânea. No caso de uma estação manual, a indicação pode ser usada para o dial ou indicador 
do ajuste.
11. Uma lâmpada, piloto, que é parte de uma malha de instrumento, deve ser designada por uma 
primeira letra seguida pela letra subsequente L. Por exemplo, uma lâmpada-piloto que indica o 
tempo expirado deve ter o tag KQL (lâmpada de totalização de tempo). A lâmpada para indicar 
o funcionamento de um motor tem o tag EL (lâmpada de voltagem), pois a voltagem é a variável 
medida conveniente para indicar a operação do motor ou YL (lâmpada de evento), assumindo 
que o estado de operação está sendo monitorado. Não se deve usar a letra genérica X, como XL.
12. O uso da letra U para multifunção, em lugar da combinação de outras letras funcionais, é 
opcional. Este designador não específi co deve ser usado raramente.
13. Um dispositivo que liga, desliga ou transfere um ou mais circuitos pode ser uma chave, um 
relé, um controlador liga–desliga ou uma válvula de controle, dependendo da aplicação. Se 
o equipamento manipula uma vazão de fl uido do processo e não é uma válvula manual de 
bloqueio liga–desliga, ela é projetada como válvula de controle. É incorreto usar o tag CV para 
qualquer coisa que não seja uma válvula de controle autoatuada.
Para todas as aplicações que não tenham vazão de fl uido de processo, o equipamento é pro-
jetado como:
 chave, se for atuada manualmente;
 chave ou controlador liga–desliga, se for automático e for o primeiro dispositivo na malha. 
O termo chave é geralmente usado se o dispositivo é aplicado para alarme, lâmpada-piloto, 
seleção, intertravamento ou segurança. O termo controlador é usado se o dispositivo é aplicado 
para o controle de operação normal;
 relé, se for automático e não for o primeiro dispositivo na malha, mas atuado por uma chave 
ou por um controlador liga–desliga.
14. As funções associadas com o uso de letras subsequentes Y devem ser defi nidas do lado de 
fora do círculo de identifi cação. Por exemplo, FY pode ser o extrator de raiz quadrada na malha 
de vazão; TY pode ser o conversor corrente para pneumático em uma malha de controle de 
temperatura. Quando a função é evidente como para uma válvula solenoide ou um conversor 
corrente para pneumático ou pneumático para corrente, a defi nição pode não ser obrigatória.
15. Os termos modifi cadores alto, baixo, médio ou intermediário correspondem aos valores da 
variável medida e não aos valores do sinal. Por exemplo, um alarme de nível alto proveniente 
de um transmissor de nível com ação inversa deve ser LAH, mesmo que fi sicamente o alarme 
seja atuado quando o sinal atinge um valor mínimo crítico.
16. Os termos alto e baixo, quando aplicados a posições de válvulas e outros dispositivos de abrir 
e fechar, são assim defi nidos: alto signifi ca que a válvula está totalmente aberta; baixo signifi ca 
que a válvula está totalmente fechada.
17. O termo registrador se aplica a qualquer forma de armazenar permanentemente a informação 
que permita a sua recuperação por qualquer modo.
18. Elemento sensor, transdutor, transmissor e conversor são dispositivos com funções diferentes, 
conforme ISA S37.1.
SENAI-RJ 51
Instrumentação Básica – Simbologia de instrumentação
19. A primeira letra V, vibração ou análise mecânica destina-se a executar as tarefas em moni-
toração de máquinas que a letra A executa em uma análise mais geral. Exceto para vibração, 
é esperado que a variável de interesse seja defi nida fora das letras de tag.
20. A primeira letra Y se destina ao uso quando as respostas de controle ou monitoração são 
acionadas por evento e não acionadas pelo tempo. A letra Y, nesta posição, pode também 
signifi car presença ou estado.
21. A letra modifi cadora K, em combinação com uma primeira letra como L, T ou W, signifi ca 
uma variação de taxa de tempo da quantidade medida ou de inicialização. A variável WKIC, 
por exemplo, pode representar um controlador de taxa de perda de peso.
22. A letra K como modifi cador é uma opção do usuário para designar uma estação de contro-
le, enquanto a letra C seguinte é usada para descrever controlador automático ou manual.
Praticando
Lei com atenção as questões e responda:
 Defi na os termos:
Faixa de medida
Erro
Exatidão
Zona morta
 O que você entende por transmissores?
 Cite duas vantagens e duas desvantagens de um transmissor elétrico.
 Cite duas vantagens e duas desvantagens de um transmissor pneumático.
 Como podem ser classifi cados os instrumentos de medição?
 O que você entende por transdutores?
5
Nesta seção...
Medição de pressão
Defi nições básicas
Princípios, leis e teoremas da física utilizados na medição de pressão
Defi nição de pressão
Tipos de pressão medidas
Unidades de pressão 
Técnicas de medição de pressão
Instrumento de transmissão de sinal de pressão
Escolha do tipo de medidor
Recomendações para uso
Instrumento para alarme e intertravamento
Instrumentos conversores de sinais 
Praticando
SENAI-RJ 55
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Defi nições Básicas
Como já descrevemos, a instrumentação é a ciência que se ocupa em desenvolver e aplicar 
técnicas de medição, indicação, registro e controle de processos de transformação, visando a 
otimização da efi ciência dos mesmos. Essas técnicas são normalmente suportadas teorica-
mente em princípios físicos e/ou físico-químicos e utiliza-se das mais avançadas tecnologias 
de fabricação para viabilizar os diversos tipos de medição de variáveis industriais. Dentre essas 
variáveis encontra-se a pressão cuja medição possibilita não só sua monitoração e controle, 
como também de outras variáveis, tais como: nível, vazão e densidade. Assim, por ser sua 
compreensão básica para o entendimento de outras áreas da instrumentação, iniciaremos 
revisando alguns conceitos físicos importantes para medição de pressão.
Sólido
Toda matéria cuja forma não muda facilmente quando submetida a uma força.
Líquidos
Toda matéria cuja forma pode ser mudada facilmente quando submetida a uma força, 
porém sem mudar o volume.
Gás
Toda matéria cuja forma e volume podem ser mudados facilmente quando submetida a 
uma força.
Fluido
Toda matéria cuja forma pode ser mudada e por isso é capaz de se deslocar. O ato de se 
deslocar é caracterizado como escoamento, e assim chamado de fl uido.
56 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Massa Específi ca
Também chamada de densidade absoluta, é a relação entre a massa e o volume de uma 
determinada substância. É representada pela letra Ró () e no SI pela unidade (kg/m3).
Densidade Relativa
Relação entre a massa específi ca de uma substância A e a massa específi ca de uma subs-
tância de referência, tomadas à mesma condição de temperatura e pressão.
Para líquidos, a densidade de uma substância tem como referência a água 
destilada a 4ºC e 1 atm cujo valor foi convencionado ser igual à unidade.
Para gases e vapores, a densidade de uma substância tem como referência o 
ar a 15ºC e 1atm cujo valor foi convencionado ser igual à unidade. E também 
podem ser aplicadas para suprimento de fl uidos.
Peso Específi co
Relação entre peso e o volume de uma determinada substância. É representado pela letra 
gama () e cuja unidade usual é kgf/m3.
Princípios, Leis e Teoremas da Física 
Utilizados na Medição de Pressão
Lei da Conservação de Energia (Teorema de Bernoulli)
Esse teorema foi estabelecido por Bernoulli em 1738 e relaciona as energias potenciais 
e cinéticas de um fl uido ideal, ou seja, sem viscosidade e incompressível. Por esse teorema 
pode-se concluir que, para um fl uido perfeito, toda forma de energia pode ser transformada 
em outra, permanecendo constante sua somatória ao longo de uma linha de corrente. Assim,sua equação representativa é:
P1 + 1/2 . V1 +  . g . h1 = P2 + 1/2 . V2 + g . h2 = cte2 2
SENAI-RJ 57
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Essa equação pode ser simplifi cada em função das seguintes situações:
 Se a corrente for constante na direção horizontal, teremos:
P1 + 1/2 . V1 +  . g . h1 = P2 + 1/2 . V2 = cte
 Se a velocidade é nula e assim o fl uido se encontra em repouso teremos:
P1 + gh1 = P2 + gh2 = cte
Teorema de Stevin
Esse teorema foi estabelecido por Stevin e relaciona as pressões estáticas exercidas por 
um fl uido em repouso com a altura da coluna do mesmo em um determinado reservatório.
Seu enunciado diz:
Figura 1
“A diferença de pressão entre dois pontos de um fl ui-
do em repouso é igual ao produto do peso específi co do 
fl uido pela diferença de cota entre os dois pontos”.
P2 – P1 = P = (h2 – h1) * y
 
P1
P2
h2
h1
Princípio de Pascal
A pressão exercida em qualquer ponto de um líquido em forma estática se transmite in-
tegralmente em todas as direções e produz a mesma força em áreas iguais.
Devido serem os fl uidos praticamente incompressíveis, a força mecânica desenvolvida 
em um fl uido sob pressão pode ser transmitida.
Figura 2
10kgf
50kgf
A2 = 10cm
2
A1 = 2cm
2
F1 
F2
h1 h2
2 2
58 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Se aplicarmos uma força F1 = 10kgf sobre o pistão 1, o pistão 2 levantará um peso de 50kgf 
devido ter o mesmo uma área cinco vezes maior que a área do pistão 1.
P1 = 
F1 P2 = 
F2 como P1 = P2 
F1 = 
F2
 
A1
 
 A2
 
A1
 
 A2
Outra relação:
O volume deslocado será o mesmo.
 V1 = A1 * h1 V2 = A2 * h2 A1 * h1 = A2 * h2
Exemplo:
Sabendo-se que F1 = 20kgf, A1 = 100cm
2 e A2 = 10cm
2, calcular F2.
F1 = 
F2 F2 = F1 * 
 A2 = 
20 * 10kgf * cm2
 F2 = 2kgf
A1
 
A2
 
A1
 
 100cm2
Equação manométrica
Esta equação relaciona as pressões aplicadas nos ramos de uma coluna de medição e 
altura de coluna do líquido deslocado. A equação apresenta-se como a expressão matemática 
resultante dessa relação.
P1 + (h1 * ) = P2 + (h2 * ) P1 – P2 = * (h2 – h1)
P1 P2
h2
h1
Figura 3
SENAI-RJ 59
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Defi nição de Pressão
Pode ser defi nida como sendo a relação entre uma força aplicada perpendicularmente 
(90º) a uma área, e é expressa pela seguinte equação:
P = 
F
 = 
Força
 
A
 
Área
A pressão pode ser também expressa como a somatória da pressão estática e pressão 
dinâmica, e assim chamada de pressão total.
Pressão estática
É a pressão exercida em um ponto, em fl uidos estáticos, que é transmitida integralmente 
em todas as direções e produz a mesma força em áreas iguais.
Pressão dinâmica
É a pressão exercida por um fl uido em movimento paralelo à sua corrente. A pressão di-
nâmica é representada pela seguinte equação:
Pd = 
1
 .  . V2 (N/m2)
 
2
Pressão total
É a pressão resultante da somatória das pressões estáticas e dinâmicas exercidas por um 
fl uido que se encontra em movimento.
60 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Tipos de pressão medidas
A pressão medida pode ser representada pela pressão absoluta, manométrica ou diferen-
cial. A escolha de uma destas três depende do objetivo da medição. A seguir será defi nido cada 
tipo, bem como suas inter-relações e unidades utilizadas para representá-las.
Pressão absoluta
É a pressão positiva a partir do vácuo perfeito, ou seja, a soma da pressão atmosférica do 
local e a pressão manométrica. Geralmente coloca-se a letra “A” após a unidade. Mas quando 
representamos pressão abaixo da pressão atmosférica por pressão absoluta, esta é denominada 
grau de vácuo ou pressão barométrica.
Pressão manométrica ou relativa
É a pressão medida em relação à pressão atmosférica existente no local, podendo ser posi-
tiva ou negativa. Geralmente se coloca a letra “G” após a unidade para representá-la. Quando se 
fala em uma pressão negativa, em relação à pressão atmosférica, chamamos pressão de vácuo.
Pressão diferencial
É o resultado da diferença de duas pressões medidas. Em outras palavras, é a pressão 
medida em qualquer ponto, menos no ponto zero de referência da pressão atmosférica.
Relação entre tipos de pressão medida
A fi gura abaixo mostra grafi camente a relação entre os três tipos de pressão medida.
Figura 4
Pressão absoluta
Grau de vácuo
Pressão 
de vácuo Pressão manométrica
Pressão diferencial
mmHg abs
cuo Perfeito
760 mmHg abs
0 mmHg G
Pressão Atmosférica
Ponto de referência
Qualquer valor
SENAI-RJ 61
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Unidades de pressão
A pressão possui vários tipos de unidades. Os sistemas de unidade SI, gravitacional e 
unidade do sistema de coluna de líquido são utilizados tendo como referência a pressão at-
mosférica e são escolhido, dependendo da área de utilização, tipos de medida de pressão, faixa 
de medição, etc. Em geral são utilizados para medição de pressão, as unidades Pa, N/m², kgf/
cm², mHg, mH2O, lbf/pol
2, atm e bar.
A seleção da unidade é livre, mas geralmente deve-se escolher uma grandeza para que o valor 
medido possa estar na faixa de 0,1 a 1.000. Assim, as sete unidades anteriormente mencionadas, além 
dos casos especiais, são necessárias e sufi cientes para cobrir as faixas de pressão utilizadas no campo 
da instrumentação industrial. Suas relações podem ser encontradas na tabela de conversão a seguir.
Tabela 1 – Conversão de Unidades de Pressão
Técnicas de medição de pressão
A medição de uma variável de processo é feita, sempre, baseada em princípios físicos ou 
químicos e nas modifi cações que sofrem as matérias quando sujeitas às alterações impostas por 
essa variável. A medição da variável pressão pode ser realizada baseada em vários princípios, 
cuja escolha está sempre associada às condições da aplicação. Nesse tópico serão abordados 
as principais técnicas e os princípios de sua medição, com o objetivo de facilitar a análise e 
escolha do tipo mais adequado para cada aplicação.
62 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Composição dos medidores de pressão
Os medidores de pressão, de um modo geral, podem ser divididos em três partes:
 Elemento de recepção aquele que recebe a pressão a ser medida e a transforma 
em deslocamento ou força (ex.: bourdon, fole, diafragma).
 Elemento de transferência aquele que amplia o deslocamento ou a força do elemen-
to de recepção ou que transforma o mesmo em um sinal 
único de transmissão do tipo elétrica ou pneumática, que 
é enviada ao elemento de indicação (ex.: links mecânicos, 
relé piloto, amplifi cadores operacionais).
 Elemento de indicação aquele que recebe o sinal do elemento de transferência e 
indica ou registra a pressão medida (ex: ponteiros, displays).
Principais tipos de medidores
Manômetros
São dispositivos utilizados para indicação local de pressão, e em geral divididos em duas 
partes principais: o manômetro de líquidos, que utiliza um líquido como meio para se medir a 
pressão; e o manômetro tipo elástico, que utiliza a deformação de um elemento elástico como 
meio para se medir pressão.
Observe na tabela que os manômetros são classifi cados de acordo com os elementos de 
recepção.
Tipos de manômetro Elementos de recepção
Manômetro de líquido Tipo tubo em “U” 
Tipo Coluna Reta 
Tipo Coluna Inclinada
Manômetro elástico Tipo tubo de Bourdon 
Tipo Diafragma
Tabela 2
SENAI-RJ 63
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Manômetro de Líquido
 Princípio defuncionamento e construção: 
É um instrumento de medição e indicação local de pressão baseado na equação manomé-
trica. Sua construção é simples e de baixo custo. Basicamente é constituído por tubo de vidro 
com área seccional uniforme, uma escala graduada, um líquido de enchimento, e suportados 
por uma estrutura de sustentação. O valor de pressão medida é obtido pela leitura da altura de 
coluna do líquido deslocado em função da intensidade da referida pressão aplicada.
 Líquidos de enchimento: 
A princípio, qualquer líquido com baixa viscosidade, e não volátil nas condições de me-
dição, pode ser utilizado como líquido de enchimento. Entretanto, na prática, a água destilada 
e o mercúrio são os líquidos mais utilizados nesses manômetros.
 Faixa de medição: 
Em função do peso específi co do líquido de enchimento e também da fragilidade do tubo de 
vidro que limita seu tamanho, esse instrumento é utilizado somente para medição de baixas pressões.
Em termos práticos, a altura de coluna máxima disponível no mercado é de 2 metros e 
assim a pressão máxima medida é de 2mH2O caso se utilize água destilada, e 2 mHg com uti-
lização do mercúrio.
 Condição de leitura (formação de menisco): 
O mercúrio e a água são os líquidos mais utilizados para os manômetros de líquidos e têm 
diferentes formas de menisco (Figura a seguir). No caso do mercúrio, a leitura é feita na parte de 
cima do menisco e para a água, na parte de baixo do menisco. A formação do menisco deve-se 
ao fenômeno de tubo capilar, que é causado pela tensão superfi cial do líquido e pela relação 
entre a adesão líquido-sólido e a coesão do líquido.
Num líquido que molha o sólido (água) tem-se uma adesão maior que a coesão. Neste 
caso, a ação da tensão superfi cial obriga o líquido a subir dentro de um pequeno tubo vertical.
Para líquidos que não molham o sólido (mercúrio), a tensão superfi cial tende a rebaixar o 
menisco num pequeno tubo vertical. A tensão superfi cial dentro do tubo não tem relação com 
a pressão, precisando assim de compensação.
Figura 5
Mercúrio Água
Posição 
de leitura
Posição 
de leitura
64 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
O valor a ser compensado em relação ao diâmetro interno do tubo “d” é aproximadamente:
Mercúrio – somar 14 no valor da leitura;
 
d 
Água – somar 30 no valor da leitura;
 D
“d” é amplamente utilizado na faixa de 6 ~ 10mm. Na faixa de 6mm, o valor é muito grande, 
ou seja, 2,3mm para mercúrio e 5mm para água. Assim, quando a pressão de medição é zero, 
pode-se confi rmar a posição do menisco. Neste instante, mede-se a altura em que a parte de 
cima ou a parte debaixo mudam pela pressão.
Neste caso, não é preciso adicionar a compensação.
Quanto ao limite mínimo que se pode ler em uma escala graduada a olho nu, este é de 
aproximadamente 0,5mm. Assim, na prática, o valor mais utilizado para divisão de uma escala 
é de 1mm para manômetro de líquido de uso geral e de 0,1mm (com escala secundária) para 
manômetro padrão.
 Infl uência da temperatura na leitura: 
Como a medição de pressãoutilizando manômetro de líquido depende do peso específi co 
do mesmo, a temperatura do ambiente onde o instrumento está instalado irá infl uenciar no 
resultado da leitura e, portanto, sua variação, caso ocorra, deve ser compensada.
Isto é necessário pois, na construção da escala, é levada em consideração a massa espe-
cífi ca do líquido a uma temperatura de referência.
Se o líquido utilizado for o mercúrio, normalmente considera-se como temperatura de 
referência 0ºC, e assim sua massa específi ca será 13.595,1kg/m3.
Se for água destilada o líquido utilizado, considera-se como temperatura de referência 
4ºC, e assim sua massa específi ca será 1.000,0kg/m3.
Na prática, utiliza-se a temperatura de 20ºC como referência, e esta deve ser escrita na 
escala de pressão.
Outra infl uência da temperatura na medição de pressão por este instrumento é no com-
primento da escala, que muda em função de sua variação, e em leituras precisas, que deve ser 
também compensada.
Tipos de Manômetro Líquido
Manômetro tipo Coluna em “U”
O tubo em “U” é um dos medidores de pressão mais simples entre os medidores para baixa 
pressão. É constituído por um tubo de material transparente (geralmente vidro) recurvado em 
forma de U e fi xado sobre uma escala graduada. A fi gura a seguir mostra três formas básicas.
SENAI-RJ 65
Instrumentação Básica – Medição de pressão
No tipo (a), o zero da escala está no mesmo plano horizontal que a superfície do líquido 
quando as pressões P1 e P2 são iguais. Neste caso, a superfície do líquido desce no lado de alta 
pressão e, consequentemente, sobe no lado de baixa pressão. A leitura se faz somando a quan-
tidade deslocada a partir do zero nos lados de alta e baixa pressão.
No tipo (b), o ajuste de zero é feito em relação ao lado de alta pressão. Neste tipo, há ne-
cessidade de se ajustar a escala a cada mudança de pressão.
No tipo (c), a leitura é feita a partir do ponto mínimo da superfície do líquido no lado de 
alta pressão, subtraída do ponto máximo do lado de baixa pressão.
A leitura pode ser feita simplesmente medindo o deslocamento do lado de baixa pressão 
a partir do mesmo nível do lado de alta pressão, tomando como referência o zero da escala.
A faixa de medição é de aproximadamente 0 ~ 2.000 mmH2O/mmHg.
Manômetro tipo Coluna Reta Vertical
O emprego deste manômetro é idêntico ao do tubo em “U”.
Nesse manômetro as áreas dos ramos da coluna são diferentes, sendo a pressão maior 
aplicada normalmente no lado da maior área.
Essa pressão, aplicada no ramo de área maior, provoca um pequeno deslocamento do 
líquido na mesma, fazendo com que o deslocamento no outro ramo seja bem maior, em face 
de o volume deslocado ser o mesmo e sua área bem menor. Chamando as áreas do ramo reto 
e do ramo de maior área de “a” e “A”, respectivamente, e aplicando pressões P1 e P2 em suas 
extremidades, teremos pela equação manométrica:
P1 – P2 = (h2 + h1)
Como o volume deslocado é o mesmo, teremos:
A * h1 = a * h2 h1 = 
a * h2
 
A
Figura 6
66 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Substituindo o valor de h1 na equação manométrica, teremos:
P1 – P2 =  * h2 ( 1 + a )
 
A
Como “A” é muito maior que “a”, a equação anterior pode ser simplifi cada e reescrita. Assim 
teremos a seguinte equação utilizada para cálculo da pressão:
P1 – P2 =  * h2
Figura 7
Coluna Reta
Superfície do líquido
quando P1 = P2
Tanque de 
líquido
Manômetro tipo Coluna Inclinada
Este manômetro é utilizado para medir baixas pressões na ordem de 50mmH2O. Sua cons-
trução é feita inclinando um tubo reto de pequeno diâmetro, de modo a medir com boa precisão 
pressões em função do deslocamento do líquido dentro do tubo. A vantagem adicional é a de 
expandir a escala de leitura, o que é muitas vezes conveniente para medições de pequenas 
pressões com boa precisão (± 0,02 mmH2O).
A fi gura a seguir representa o croqui construtivo desse manômetro, onde “” é o ângulo 
de inclinação e “a” e “A” são áreas dos ramos.
P1 e P2 são as pressões aplicadas, sendo P1 > P2.
P1 – P2 = 
 . l ( a + sem ) pois h2 = l . sem 
 
 A
Figura 8
Recipiente
de líquido
Tubo reto
SENAI-RJ 67
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Aplicação
Os manômetros de líquido foram largamente utilizados na medição de pressão, nível e 
vazão nos primórdios da instrumentação. Hoje, com o advento de outras tecnologias que per-
mitem leituras remotas, a aplicaçãodestes instrumentos na área industrial se limita a locais 
ou processos cujos valores medidos não são cruciais no resultado do processo ou a locais cuja 
distância da sala de controle inviabiliza ainstalação de outro tipo de instrumento.
Porém, é nos laboratórios de calibração que ainda encontramos sua grande utilização, 
pois podem ser tratados como padrões.
Manômetro Tipo Elástico
Este tipo de instrumento de medição de pressão baseia-se na lei de Hooke sobre elastici-
dade dos materiais. Em 1676, Robert Hooke estabeleceu essa lei que relaciona a força aplicada 
em um corpo e a deformação por ele sofrida. Em seu enunciado ele disse: “o módulo da força 
aplicada em um corpo é proporcional à deformação provocada”. Essa deformação pode ser 
dividida em elástica (determinada pelo limite de elasticidade), e plástica ou permanente. Os 
medidores de pressão tipo elástico são submetidos a valores de pressão sempre abaixo do limite 
de elasticidade, pois assim cessada a força a ele submetida o medidor retorna à sua posição 
inicial sem perder suas características.
Esses medidores podem ser classifi cados em dois tipos, quais sejam:
 Conversor da deformação do elemento de recepção de pressão em sinal elétrico ou 
pneumático.
 Indicador/amplifi cador da deformação do elemento de recepção por meio da conversão 
de deslocamento linear em ângulos, utilizando dispositivos mecânicos.
Funcionamento do medidor tipo elástico
O elemento de recepção de pressão tipo elástico sofre deformação tanto maior quanto a 
pressão aplicada. Esta deformação é medida por dispositivos mecânicos, elétricos ou eletrô-
nicos.
O elemento de recepção de pressão tipo elástico, comumente chamado de manômetro, é 
aquele que mede a deformação elástica sofrida quando está submetido a uma força resultante 
da pressão aplicada sobre uma área específi ca.
Essa deformação provoca um deslocamento linear que é convertido, de forma proporcional, 
a um deslocamento angular por meio de mecanismo específi co. Ao deslocamento angular é 
anexado um ponteiro que percorre uma escala linear e cuja faixa representa a faixa de medição 
do elemento de recepção.
68 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
Tipos de Manômetro Elásticos
Manômetro Tubo Bourdon
 Construção e característica do tubo de Bourdon
O tubo de Bourdon consiste em um tubo com seção oval, que poderá estar disposto em 
forma de “C”, espiral ou helicoidal, tendo uma extremidade fechada e a outra aberta à pressão 
a ser medida.
Com a pressão agindo em seu interior, o tubo tende a tomar uma seção circular, resul-
tando um movimento em sua extremidade fechada. Esse movimento através de engrenagens 
é transmitido a um ponteiro que indicará uma medida de pressão em uma escala graduada.
A construção básica, o mecanismo interno e a seção de tubo de Bourdon são mostrados 
nas fi guras a seguir.
Principais tipos de elementos de recepção
A tabela a seguir mostra os principais tipos de elementos de recepção utilizados na medi-
ção de pressão baseada na deformação elástica, bem como sua aplicação e faixa recomendável 
de trabalho.
 Tabela 3 – Elemento Recepção de Pressão
Figura 9
Elemento elástico
Movimento
Soquete
Ponteiro
Extremidade móvel
Batente interno
Braço de 
articulação
Batente interno
Conexão inferior
Figura 10
(a) “C” (b) Espiral (c) Helicoidal
SENAI-RJ 69
Instrumentação Básica – Medição de pressão
 Classifi cação dos manômetros tipo Bourdon
Os manômetros tipo Bourdon podem ser classifi cados quanto ao tipo de pressão medida 
e à classe de precisão.
Quanto à pressão medida, ele pode ser manométrico para pressão efetiva, vácuo, composto 
ou pressão diferencial.
Quanto à classe de precisão, essa classifi cação pode ser obtida por intermédio das tabelas 
de manômetro/vacuômetro e manômetro composto a seguir.
 Material de Bourdon
De acordo com a faixa de pressão a ser medida e a compatibilidade com o fl uido é que 
determinamos o tipo de material a ser utilizado na confecção de Bourdon. A tabela a seguir 
indica os materiais mais utilizados na confecção do tubo de Bourdon.
Tabela 4
Tabela 5 – Manômetro e Vacuômetro
Tabela 6 – Manômetro composto
70 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
 Faixa de operação recomendável
Com exceção dos manômetros utilizados como padrão, a pressão normal medida deve 
estar próxima a 75% da escala máxima, quando essa variável for estática, e próxima a 60% da 
escala máxima, para o caso de medição de pressão variável.
 Tipos construtivos de manômetros Bourdon
1. Manômetro fechado
Esse tipo tem duas aplicações típicas. Uma para locais expostos ao tempo e outra em locais 
sujeitos à pressão pulsante.
No primeiro caso, a caixa é constituída com um grau de proteção, defi nida por norma, 
que garante a condição de hermeticamente fechada, podendo, portanto, esse manômetro estar 
sujeito à atmosfera contendo 
pó em suspensão e/ou jatea-
mento de água.
No segundo caso, a caixa 
é preenchida em 2/3 com óleo 
ou glicerina para proteger 
o Bourdon e o mecanismo 
interno do manômetro con-
tra pressões pulsantes ou 
vibrações mecânicas. Esse 
enchimento aumenta a vida 
útil do manômetro.
Figura 11
Caixa interna
Bourdon
Mecanismo
interno
Escala
Junta
Vidro
Caixa
interna Junta
A fi gura abaixo mostra um gráfi co comparativo típico da relação entre a vida útil de um 
manômetro convencional e um preenchido com fl uido de proteção.
Figura 12
Teste de durabilidade
Bomba de alta pressão
Valor de vibração: 25 C. P. S.
Amplitude: + 1mm (2,56)
Pulsação: 10kgf/cm2
Pressão de saída: 10kgf/cm2
VI
D
A 
Ú
TI
L
TEMPO DE OPERAÇÃO
Manômetro com glicerina
M
an
ôm
et
ro
 c
on
ve
nc
io
na
l
SENAI-RJ 71
Instrumentação Básica – Medição de pressão
3. Manômetro duplo
São manômetros com dois Bourdons e mecanismos independentes e utilizados para medir 
duas pressões distintas, porém com mesma faixa de trabalho. A vantagem deste tipo está no 
fato de se utilizar uma única caixa e um único mostrador.
Figura 13
2. Manômetro de pressão diferencial
Este tipo construtivo é adequado para medir a diferença de pressão entre dois pontos 
quaisquer do processo. É composto de dois tubos de Bourdon dispostos em oposição e inter-
ligados por articulações mecânicas.
A pressão indicada é resultante da diferença de pressão aplicada em cada Bourdon.
Por usar tubo de Bourdon, sua faixa de utilização é de aproximadamente 2 kgf/cm2 a
150 kgf/cm2. Sua aplicação se dá geralmente em medição de nível, vazão e perda de carga em fi ltros.
Figura 14
Ponteiro preto
Ponteiro vermelho
Furo de 
fi xação
Conexão do 
ponteiro vermelho
Conexão do 
ponteiro preto
72 SENAI-RJ 
Instrumentação Básica – Medição de pressão
4. Manômetro com selagem líquida
Em processos industriais que manipulam fl uidos corrosivos, viscosos, tóxicos, sujeitos à 
alta temperatura e/ou radioativos, a medição de pressão com manômetro tipo elástico se torna 
impraticável, pois o Bourdon não é adequado para essa aplicação, seja em função dos efeitos 
da deformação proveniente da temperatura, seja pela difi culdade de escoamento de fl uidos 
viscosos, isto é, pelo ataque químico de fl uidos corrosivos. Nesse caso, a solução é recorrer à 
utilização de algum tipo de isolação para impedir o contato direto do fl uido do processo com 
o Bourdon. Existem basicamente dois tipos de isolação (que tecnicamente é chamado de se-
lagem) empregada. Um com selagem líquida, utilizando um fl uido líquido inerte em contato 
com o Bourdon e que não se mistura com o fl uido do processo. Nesse caso, é usado um pote 
de selagem conforme fi gura a seguir. Outro, também com selagem líquida, porém utilizando 
um diafragma como selo. O fl uido de selagem mais utilizado nesse caso é a glicerina, por ser 
inerte a quase todos os fl uidos. Este método é o mais utilizado e já é fornecido pelos fabricantes 
quando solicitados. Um exemplo desse tipo é mostrado na fi gura a seguir.