5 Pressao

Prévia do material em texto

Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Fundamentos de Medição
de Pressão
Fonte: Simone Acosta
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de pressão é o mais importante padrão de 
medida, pois as medidas de vazão, nível etc. podem 
ser feitas utilizando-se esse princípio.
Pressão é definida como uma força atuando 
em uma unidade de área.
P = F onde: P = Pressão
A F = Força
A = Área
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
A unidade SI para pressão é o pascal (Pa), definida como 
newton por metro quadrado .
O pascal é uma unidade muito pequena. Um pascal 
equivale à pressão exercida por uma coluna d'água de 
altura de 0,1 mm. Ela equivale a pressão de uma cédula 
de dinheiro sobre uma superfície plana. 
Na prática, usa-se o kilopascal (kPa) e o megapascal
(MPa).
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
A vantagem do uso do pascal, no lugar do psi (lbf/in2), 
kgf/cm2 e mm de coluna liquida é que o pascal não 
depende da aceleração da gravidade do local e da 
densidade do liquido. A gravidade não está envolvida na 
definição de pascal.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
1643 - Torricelli inventou o barômetro
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de pressão com o manômetro
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
• É a pressão exercida pela camada de ar sobre a superfície 
terrestre, que é medida em um barômetro. Ao nível do mar 
esta pressão é aproximadamente de 760 mmHg.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
PRESSÃO MANOMÉTRICA
É a pressão medida em relação à pressão atmosférica, 
tomada como unidade de referência. Ela pode ser chamada 
de pressão relativa positiva ou pressão relativa negativa.
Importante: Ao se exprimir um valor de pressão manométrica 
podemos colocar após a unidade a letra “g” ou não. 
Exemplo: 3 psig = 3 psi
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão Relativa Positiva
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
PRESSÃO RELATIVA NEGATIVA OU VÁCUO
É quando um sistema tem pressão relativa menor que a 
pressão atmosférica.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
VÁCUO
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
PRESSÃO ABSOLUTA
É a soma da pressão relativa e atmosférica, também se diz 
que é medida a partir do vácuo absoluto.
Importante: Ao se exprimir um valor de pressão, determinar 
se a pressão é relativa ou absoluta.
Exemplo : 3 kgf/cm2 ABS ou 3 kgf/cm2 A - Pressão Absoluta
4 kgf/cm2 - Pressão Relativa
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
ESCALAS DE PRESSÃO
- Pressão Relativa
(ou P. Efetiva ou Pressão)
- Pressão Absoluta
(ou Zero Absoluto ou Vácuo Perfeito)
Pabs = Prel + Patm
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Tipos de Pressão
Pressão Diferencial
Diferença de pressão entre 
dois pontos (P).
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Tipos de Pressão
Pressão Estática ou Hidrostática
É o peso exercido por uma coluna líquida em repouso ou 
que esteja fluindo perpendicularmente a tomada de impulso. 
A pressão estática do processo é a pressão transmitida pelo 
fluido nas paredes da tubulação ou do vaso.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Tipos de Pressão
Pressão Dinâmica ou Cinemática
Pressão exercida por fluido em movimento ou tomada de 
impulso no sentido do impacto do fluxo (paralelo a sua 
corrente). A pressão dinâmica da tubulação é a pressão 
devida a velocidade do fluido.
Exemplo de Medição de Pressão Estática e Dinâmica
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
PRESSÃO MANOMÉTRICA
Medição de Pressão
Definições: 
[ kgf/cm²; lbf/pol²; N/m²]
Massa Específica= 
massa
volume [ kg/m³; g/cm³]
[kgf/m³; gf/cm³]
força
área
Pressão=
Peso Específico= 
peso
volume
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Conversão:
01 libra = 0,4516 kg e 01 polegada = 2,54 cm
portanto, 1 kgf/cm² = 14,223 psi.
Unidades mais utilizadas:
1 atm = 760 mmHg (0°C) = 762,4 mmHg (20°C) = 10.332 mmca =
10.351 mmca(20°C) = 10332 kgf/m² = 1,033 kgf/cm²= 14,696 psi =
101,325 kpa (N/m²) = 1,01325 bar = 407,2 "H2O.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
TABELA DE CONVERSÃO
Exemplo 1 mmHg = 0,5362 pol, H2O = 1,3332 m Bars
97 mmHg = 97(0,5362) = 52,0114 pol, H2O
97 mmHg = 97(1,3332) =129,3204 m Bars
 
PSI 
 
KPA 
Polegadas
H2O 
 
mmH2O 
Polegadas
Hg 
 
mmHg 
 
Bars 
 
m Bars 
 
Kgf/cm2
 
gf/cm2 
 
PSI 
 
 1 
 
6,8947 
 
27,7620 
 
705,1500 
 
2,0360 
 
51,7150 
 
0,0689 
 
68,9470 
 
0,0703 
 
70,3070 
 
KPA 
 
0,1450 
 
1 
 
4,0266 
 
102,2742 
 
0,2953 
 
7,5007 
 
0,0100 
 
10,0000 
 
0,0102 
 
10,1972 
Polegadas 
H2O 
 
0,0361 
 
0,2483 
 
1 
 
25,4210 
 
0,0734 
 
1,8650 
 
0,0025 
 
2,4864 
 
0,0025 
 
2,5355 
 
mmH2O 
 
0,0014 
 
0,0098 
 
0,0394 
 
1 
 
0,0028 
 
0,0734 
 
0,0001 
 
0,0979 
 
0,0001 
 
0,0982 
Polegadas 
Hg 
 
0,4912 
 
3,3867 
 
13,6200 
 
345,9400 
 
1 
 
25,4000 
 
0,0339 
 
33,864 
 
0,0345 
 
34,532 
 
mmHg 
 
0,0193 
 
0,1331 
 
0,5362 
 
13,6200 
 
0,0394 
 
1 
 
0,0013 
 
1,3332 
 
0,0014 
 
1,3595 
 
Bars 
 
14,5040 
 
100,00 
 
402,1800 
 
10215,0000 
 
29,5300 
 
750,0600 
 
1 
 
1000 
 
1,0197 
 
1019,700 
 
m Bars 
 
0,0145 
 
0,1000 
 
0,402 
 
10,2150 
 
0,0295 
 
0,7501 
 
0,001 
 
1 
 
0,0010 
 
1,0197 
 
Kgf/cm2 
 
14,2230 
 
97,9047 
 
394,4100 
 
10018,0 
 
28,9590 
 
735,560 
 
0,9800 
 
980,7000 
 
1 
 
1000 
 
gf/cm2 
 
0,0142 
 
0,0970 
 
0,3944 
 
10,0180 
 
0,0290 
 
0,7356 
 
0,0009 
 
0,9807 
 
0,001 
 
1 
 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exemplos:
1- Conversão de unidades
a) 14,22 psi = 14,22 x 705,15 = 10027,233 mmH2O
b) 2,5 kgf/cm2 = 2,5 x 735,56 = 1838,9 mmHg
2- Valor na escala absoluta: Somar 760 mmHg = 14,668 psi
a) 1,5 kgf/cm2 = 1,5 x 14,223 = 21,335 + 14,668 = 36,003 psia
b) -700 mmHg = -700 + 760 = 60 x 0,0193 = 1,158 psia
3- Valor na escala relativa: Descontar 760 mmHg = 14,668 psi
a) 0,9 kgf/cm2 ABS = 0,9 x 735,56 = 662 – 760 = -98 mmHg
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
1- Defina o que é pressão?
2- Defina o que é pressão atmosférica?
3- Defina o que é pressão manométrica?
4- Defina o que é pressão absoluta?
5- Definao que é pressão diferencial?
6- Exercícios de conversão de unidades de pressão:
a) 20 psi = ______________ kgf/cm2
b) 200 mmH20 = ______________ mmHg
c) 10 kgf/cm2 = ______________ mmH20
d) 735,5 mmHg = ______________ psi
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
7- Determine o valor das seguintes pressões na escala absoluta: 
Somar 760 mmHg = 14,668 psi
a) 1180 mmHg = ________________psia
b) 1250 kPa = ________________psia
c) 22 psig = ________________psia
8- Determine o valor das pressões na escala relativa em mmHg: 
Descontar 760 mmHg = 14,668 psi
a) 1390 mmHg (Abs) = ____________________ mmHg
b) 28 psia = ____________________ mmHg
c) 32 mBar (Abs) = ____________________ mmHg
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
1
2
3
4
5 6 7
8
9
10
11
12
MEDIDORES DE PRESSÃO
Medidores por coluna líquida 
Medidores por elementos elásticos
Medidores especiais
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medidores por 
Elementos Elásticos
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Tubos de Bourdon
P
P
P
Consiste geralmente de um tubo com seção oval, disposto na forma de 
arco de circunferência tendo uma extremidade fechada, estando a outra 
aberta à pressão a ser medida. Com a pressão agindo em seu interior, o 
tubo tende a tomar uma seção circular resultando um movimento em sua 
extremidade fechada. Esse movimento através da engrenagem é
transmitido a um ponteiro que vai indicar uma medida de pressão.
a) Tipo C b) Tipo Espiral c) Tipo Helicoidal
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
TUBO
BOURDON
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medidores de Bourdon
O medidor tipo tubo de 
Bourdon é universalmente utilizado 
na faixa de 0 - 10 psi até 50.000 psi. 
A faixa baixa depende da 
capacidade do tubo acionar o 
ponteiro. Sua precisão depende do 
processo de fabricação chegando 
0,1% ou 0,5% da escala. Alguns 
desses medidores são ainda 
incrementados com compensadores 
térmicos, normalmente uma barra 
bimetálica integrada ao sistema do 
ponteiro para minimizar o erro.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
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 interligados por articulações 
mecânicas.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Video Mamograph fabrication
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
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.
Manômetro Duplo
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Sistemas de Selagem
Em processos industriais que manipulam 
fluidos 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 dificuldade de 
escoamento de fluidos viscosos ou seja pelo ataque 
químico de fluidos corrosivos.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Sistemas de Selagem
Aplicação:
a) O fluido do processo for corrosivo ao dispositivo de medição;
b) O fluido for um gás com possibilidade de condensação por
diminuição de temperatura, quando for aplicado ao dispositivo
de medição, ex: vapor d’água;
c) O fluido for um líquido com sólidos em suspensão;
d) O fluido for um líquido pastoso;
e) O fluido tender a cristalizar-se com variações de temperatura
ao ser aplicado ao dispositivo de medição, ex: óleo APF;
f) O fluido não puder permanecer parado no dispositivo de 
medição, ex: medicamentos, leite etc;
g) O fluido for periculoso.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Manômetro com Selagem Líquida
Utiliza um fluido líquido inerte em contato com o 
Bourdon e que não se mistura com o fluido do 
processo. Nesse caso é usado um pote de 
selagem. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
POTE DE SELAGEM PARA A MEDIÇÃO DE 
PRESSÃO
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Isolação com selagem líquida 
e diafragma como selo - O 
fluido de selagem mais 
utilizado nesse caso é a 
glicerina, por ser inerte a quase 
todos os fluidos. Este método é
o mais utilizado e já é fornecido 
pelos fabricantes quando 
solicitados.
Manômetro com Selagem Líquida
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
MANÔMETRO PETROQUÍMICO
É um manômetro equipado com membrana de selagem química.
DEPOSITO DE 
OLEO
VALVULA DE
BLOQUEIO
BOMBA DE
VACUO
MANOMETRO
VALVULA DE
BLOQUEIO
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
SELO VOLUMÉTRICO
Consiste em uma câmara selada e um capilar que está ligado 
diretamente ao elemento. Nessa câmara existe um diafragma que irá
pressionar o líquido de selo pelo capilar ao elemento. O deslocamento 
será proporcional à pressão exercida pelo processo sobre o diafragma. 
A faixa mínima recomendada para os medidores desse tipo é de 3 
kgf/cm2, sendo o comprimento do capilar de 15 metros no máximo. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
SELO SANITÁRIO
É o tipo de selo que é utilizado nas indústrias alimentícias. Sua
conexão ao processo é feita através de um grampo para facilitar sua
remoção quando é feita a higienização do processo.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Sensor Tipo Diafragma
É constituído por um disco de 
material elástico (metálico ou não), 
fixo pela borda. Uma haste fixa ao 
centro do disco está ligada a um 
mecanismo de indicação. Quando 
uma pressão é aplicada, a membrana 
se desloca e esse deslocamento é
proporcional à pressão aplicada. 
ESCALA
MOLA
PONTEIRO
CONEXÃO
DE PRESSÃO DIAFRAGMA
1
2
3
4
5 6 7
8
9
10
11
12
PRESSAO DIAFRAGMA
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
MEDIDOR TIPO FOLE
Fole
Pressão
Mola
Fole é um dispositivo que possui ruga no círculo exterior que 
tem a possibilidade de expandir-se e contrair-se em função de 
pressões aplicadas no sentido do eixo. Como a resistência à pressão 
é limitada, é usado para baixa pressão.
1
2
3
4
5 6 7
8
9
10
11
12
PROCESSO
FOLE
12
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL- http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Quando desejamos calibrar um manômetro, na maioria das vezes, 
utilizamos a Máquina de Teste que funciona pelo Princípio de 
Pascal diz que: A pressão exercida em qualquer ponto de um 
líquido em forma estática, se transmite integralmente em todas as 
direções e produz a mesma força em áreas iguais. Devido serem os 
fluidos praticamente incompressíveis, a força mecânica 
desenvolvida em um fluido sob pressão pode ser transmitida.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Video Pascal calibration
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medidores de 
Coluna Líquida
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Manômetro de Líquido
Princípio de funcionamento e construção
É um instrumento de medição e indicação 
local de pressão baseado na equação manométrica. 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 obtida pela 
leitura da altura de coluna do líquido deslocado em 
função da intensidade da referida pressão aplicada. Os 
líquidos mais utilizados nas colunas são: água 
(normalmente com um corante) e mercúrio.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
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.
hpp  12

Onde h = h1 - h2
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Faixa de Medição
• Em função do peso específico 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 2 mH2O caso se 
utilize água destilada, e 2 mHg com utilização 
do mercúrio.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
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 fixado sobre uma 
escala graduada. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
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, 
conseqüentemente, sobe no lado de 
baixa pressão. A leitura se faz, 
somando a quantidade deslocada a 
partir do zero nos lados de alta e baixa 
pressão.
TIPOS DE MANÔMETRO LÍQUIDO
Manômetro tipo Coluna em “U”
P1 – P2 = h.dr
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
No tipo (b), o ajuste de zero 
é feito em relação ao lado de 
alta pressão. Neste tipo há
necessidade de se ajustar a 
escala a cada mudança de 
pressão.
TIPOS DE MANÔMETRO LÍQUIDO
Manômetro tipo Coluna em “U”
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
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.
TIPOS DE MANÔMETRO LÍQUIDO
Manômetro tipo Coluna em “U”
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
P1 – P2 = h.dr
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Manômetro tipo Coluna Reta Vertical
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, face o volume 
deslocado ser o mesmo e sua área bem menor. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Manômetro tipo Coluna Reta Vertical
Como o volume deslocado é o mesmo, teremos:
 1221 hhPP  
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:
2121 h . A
a h h . a h . A 
Substituindo o valor de h1 na equação manométrica, teremos:
) 
A
a (1 h . P - P 221 
Como “A” é muito maior que “a”, a equação anterior pode ser 
simplificada e reescrita. Assim teremos a seguinte equação utilizada para 
cálculo da pressão:
 h . P - P 221 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Manômetro tipo Coluna Inclinada
Este Manômetro é utilizado para medir baixas 
pressões na ordem de 50 mmH2O. Sua construção 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).
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Manômetro tipo Coluna Inclinada
A figura representa o croqui construtivo desse 
manômetro, onde:
  é o ângulo de inclinação
 a e A são áreas dos ramos.
 P1 e P2 são as pressões aplicadas, sendo P1 P2.
P1 – P2 =  . h A
a
+ sen 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
MENISCO
Neste tipo de medidor, a tensão superficial dos líquidos é evidente, ou seja, 
neste tipo de medidor devido a força de coesão e adesão entre as 
moléculas do vidro do líquido, aparece o que chamamos de menisco. Em 
tubos de pequenos diâmetros, a superfície do líquido deverá ser uma curva. 
No caso de líquidos como a água e o álcool, a qual tem uma tensão 
superficial baixa, a superfície será côncava. No caso do mercúrio, a qual 
tem uma tensão superficial alta, o menisco será convexo. Para evitar o erro 
de paralaxe quando fizermos a leitura de pressão, esta deve ser feita na 
direção horizontal no ápice do menisco. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
1- Defina o tubo de Bourdon.
2- Cite 3 tipos de Bourdon.
3- Como é constituído o diafragma?
4- Como é constituído o fole?
5- Como funciona o fole?
6- Cite 3 tipos de coluna líquida.
7- Como deve ser feita a leitura de pressão nas colunas 
líquidas quando aparece o menisco ?
Medição de PressãoINSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medidores Especiais
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
O transdutor de indutância variável utiliza uma bobina primária, uma
secundária e um núcleo magnético que localiza-se entre as duas 
bobinas. Ao núcleo é conectado um sensor de pressão (por 
exemplo, diafragma) e quando ocorre uma variação da pressão, 
este núcleo se movimenta e altera o número de espiras induzidas, 
variando consequentemente a voltagem 
de saída do circuito.
O tipo mais comum de transdutor de 
indutância variável é o LVDT 
(transformador diferencial linear 
variável).
Transdutor de Pressão Indutivo (LVDT)
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Sensor Piezoelétrico
Os elementos piezoelétricos são cristais (como o quartzo, a turmalina e o 
titanato) que acumulam cargas elétricas em certas áreas da estrutura 
cristalina quando sofrem uma deformação física, por ação de uma pressão. 
São elementos pequenos e de construção robusta. Seu sinal de resposta é
linear com a variação de pressão, são capazes de fornecer sinais de 
altíssimas freqüências.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
SENSOR STRAIN GAUGE OU PIEZORESISTIVO
Fio solidário a base
L x Nº de voltas 
Lâmina de base
R = l . 
S
R : Resistência do condutor
 : Resistividade do material
L : Comprimento do condutor
S : Área da seção transversal
Baseia-se no princípio de variação da resistência de um fio, 
mudando-se as suas dimensões. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Ponto de aplicação 
da força 
Fio solidário
a base 
Lâmina de base
(Flexível)
F 
Uma das extremidades da lâmina é fixada em um ponto de 
apoio rígido enquanto a outra extremidade será o ponto de 
aplicação de força. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Notamos que a ligação ideal para um Strain Gauge com 
quatro tiras extensiométricas é o circuito em ponte de 
Wheatstone, que tem a vantagem adicional de 
compensar as variações de temperatura ambiente, pois 
todos os elementos estão montados em um único bloco. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
STRAIN GAUGE OU PIEZORESISTIVO
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Transdutor de Pressão Capacitivo
Este tipo de sensor resume-se na deformação, diretamente pelo processo 
de uma das armaduras do capacitor. Tal deformação altera o valor da 
capacitância total que é medida por um circuito eletrônico.
C = K A 
d
A = área das placas
d = distância entre as placas
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
CÉLULA CAPACITIVA Se P1 > P2
d1 aumenta e d2 diminui
C1 diminui e C2 aumenta
d
1 d2
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Óleo
Vidro Vidro
Metalização
Invólucro
de Metal
Diafragma
Isolador
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Transmissor Pressão Diferencial Capacitivo
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
LD301 da SMAR
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
INSTALAÇÃO DO TRANSMISSOR DE PRESSÃO 
SMAR LD-301
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Calibração de Transmissores
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Sensor de Silício Ressonante
O sensor consiste de uma cápsula de silício colocada 
estrategicamente em um diafragma, utilizando do diferencial de 
pressão para vibrar em maior ou menor intensidade, afim de que 
essa freqüência seja proporcional a pressão aplicada.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Dois fatores que irão influenciar na ressonância do sensor de silício são: 
o campo magnético gerado por um imã permanente posicionado sobre o 
sensor; o segundo será o campo elétrico gerado por uma corrente 
alternada (além das pressões exercidas sobre o sensor, obviamente).
Portanto, a combinação do fator campo magnético/campo elétrico é
responsável pela vibração do sensor .
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Por estarem localizadas em locais diferentes, porém no mesmo 
encapsulamento, um sensor sofrerá uma compressão e o outro sofrerá
uma tração conforme a aplicação de pressão sentida pelo diafragma. 
Desta maneira, os sensores possuirão uma diferença de freqüência 
entre si, que pode ser sentida por um circuito eletrônico. Essa diferença 
de freqüência será proporcional ao P aplicado. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
TRANSMISSOR DE PRESSÃO DA 
TUBULAÇÃO DE VAPOR
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
TRANSMISSOR DE PRESSÃO DE VAPOR 
SUPERAQUECIDO PARA A TURBINA
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Transmissores de Pressão
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Válvula Reguladora de Pressão
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Pressostato é um instrumento de medição de pressão 
utilizado como componente do sistema de proteção de 
equipamento ou processos industriais. 
Sua função básica é de proteger a integridade de 
equipamentos contra sobrepressão ou subpressão
aplicada aos mesmos durante o seu funcionamento. 
É constituído em geral por um sensor, um mecanismo de 
ajuste de setpoint e uma chave de duas posições 
(aberto ou fechado). Como elemento sensor, pode-se 
utilizar qualquer um dos tipos já estudado, sendo o 
mais utilizado nas diversas aplicações o diafragma. 
Como mecanismo de ajuste de setpoint utiliza-se na 
maioria das aplicações uma mola com faixa de ajuste 
selecionada conforme pressão de trabalho e ajuste, e 
em oposição à pressão aplicada. O mecanismo de 
mudança de estado mais utilizado é o micro interruptor, 
podendo ser utilizado também ampola de vidro com 
mercúrio fechando ou abrindo o contato que pode ser 
do tipo normal aberto ou normal fechado. 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaralINSTALAÇÃO DO PRESSOSTATO NA LINHA DE ÁGUA
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Normas de Proteção Internacional
Classes de proteção => indicadas por um símbolo 
composto:
a) duas letras – IP (International Protection)
b) dois dígitos que definem o grau de proteção
Exemplo:
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios: 
1- Como é a resposta do sensor tipo piezoelétrico ?
2- Defina o sensor tipo strain gauge.
3- Defina o sensor tipo capacitivo.
4- Defina o sensor de silício ressonante.
5- Um transmissor de pressão possui range de 0 a 25 bar, 
exatidão de  0,5% do span, rangeabilidade 10:1, IP65. O 
que significam estas informações?
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
1- Um transmissor de pressão com sensor capacitivo da marca 
Zurich apresenta os seguintes dados: faixa de medida de 0 a 
10 bar; exatidão de  0,13% do F.E.. O valor medido foi de 5 
bar. Qual o valor real da medida?
2- Um manômetro da marca Zurich apresenta os seguintes 
dados: range de 50 a 300 kgf/cm2; exatidão de  1% do span. 
O valor medido foi de 125 kgf/cm2. Qual o valor real da 
medida?
3- Um transmissor de pressão da marca Danfoss apresenta os 
seguintes dados: 
a) Faixa de medição de pressão relativa de 0 a 25 bar; exatidão 
de  2% do valor medido. O valor medido neste instrumento foi 
de 15 bar. Qual o valor real da medida?
b) Grau de proteção IP67. O que isto significa? 
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercício:
4- Numa atividade com um transmissor de pressão com 
saída de 4 a 20 mA, é ajustado o range de 1 a 5 bar . 
Preencha a tabela abaixo com as informações solicitadas.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
5- Considerando um sensor de pressão analógico cujo 
range é de 5 a 125 mmHg e sinal de saída de 1,0 a 5,0 V. 
Calcular o que se pede a seguir:
a) Calcular o valor de entrada do instrumento para 25%, 
50% e 75%.
b) Calcular o valor de saída do instrumento para 25%, 50% 
e 75%.
c) Calcular a sensibilidade desse sensor (em V/mmHg) 
(calcular utilizando o span de saída dividido pelo span de 
entrada).
SENSIBILIDADE (SENSITIVITY) - E a razão entre a variação do valor 
indicado ou transmitido por um instrumento e a variação da variável que 
o acionou, após ter alcançado o estado de repouso.
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
6- Um transmissor de pressão, cujo range é de -50 Pa a 
+200 Pa, está sendo sensibilizado com uma pressão de 
+75 Pa. Calcule o que se pede abaixo sabendo que o 
transmissor transmite sinal pneumático de 3 a 15 psi.
a) Qual o valor de pressão em Pa que está sendo 
transmitido pelo transmissor sabendo que o sinal de 
saída do mesmo durante sua sensibilização é de 9,6 psi?
b) O instrumento esta sendo sensibilizado com que 
percentual de pressão na entrada?
c) Qual o erro absoluto (em psi) que está sendo cometido 
pelo transmissor?
d) Qual o erro relativo (em %) ao span que está sendo 
cometido pelo transmissor?
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
7- Um transmissor de pressão, cujo range é de 1 a 10 bar, 
está sendo sensibilizado com 20% de seu valor de entrada 
e o mesmo está apresentando uma saída correspondente a 
7,4mA. Calcule o que se pede abaixo sabendo que o 
transmissor possui faixa de saída 4 a 20 mA.
a) Qual o valor de pressão (em bar) que está sendo 
transmitida pelo transmissor?
b) Qual o erro absoluto em bar que está sendo cometido 
pelo transmissor?
c) Qual é o erro relativo (em %) ao span cometido pelo 
mesmo?
d) Qual a sensibilidade do transmissor de pressão em 
mA/bar?
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
8- Um transmissor de pressão, cujo range é de 0 a 29 psi, 
está sendo sensibilizado com 25% de seu valor de entrada 
e o mesmo está apresentando uma saída correspondente a 
8,8mA. Sabendo que o transmissor possui faixa de
saída de 4 a 20 mA, calcule o que se pede a seguir:
a) Qual o valor da pressão que está sensibilizando o 
transmissor?
b) Qual o valor da pressão (em psi) que o transmissor está
transmitindo?
c) Qual é o erro absoluto em psi cometido pelo mesmo?
d) Qual é o erro relativo (em %) ao span cometido pelo 
mesmo?
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Exercícios:
9- Para a coluna ao lado determine:
P1 – P2 = h.dr
Usar as pressões em (mm) e a h em (mm)
a) P1= 500 mmHg, P2= ? kgf/cm2, dr= 1,0, h= 20 cm
b) P1= ? psi, P2= 15 “H2O, dr= 13,6, h= 150 mm
c) P1= 3800 mmHg, P2= 10 psi, dr= 13,6, h =? cm
d) P1= -300 mmHg, P2= ? psia, dr= 1,0, h =10“
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral