PRESSÃO Aula 07 25 de Instrumentação Industrial

Prévia do material em texto

Serviços & Treinamentos Técnicos Resumo de Aula 
Rua 2, n° 233 – Conforto – Volta Redonda – RJ – Telefax: (24) 3349.5386 
www.serttec.com.br - serttec@serttec.com.br 
 
AULA 07/25 DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
ASSUNTO: AULA 02/03 DE PRESSÃO 
1 TIPOS DE PRESSÃO 
As medições de pressão são geralmente 
classificadas como pressão manométrica, pressão 
absoluta ou pressão diferencial. Para evitar 
confusão, é conveniente colocar o sufixo na 
unidade, para cada tipo de medição: manométrica 
(g), absoluta (a) ou diferencial (d). 
 
Pressão Atmosférica 
Zero Absoluto 
Pressão medida 
Pressão medida 
Vácuo ou pressão manométrica 
negativa 
Pressão manométrica 
Pressão absoluta 
Pressão atmosférica 
Pressão absoluta 
 
Figura 1: Conceitos de tipos de pressão 
OBS: 
Vácuo é qualquer pressão 
abaixo da pressão atmosférica. 
1.1 PRESSÃO RELATIVA 
É a pressão medida em relação a pressão 
atmosférica, ou seja, o elemento sensor mede a 
diferença entre a pressão desconhecida e a 
pressão atmosférica local. Pode ser positiva ou 
negativa em relação a atmosfera. Quando negativa 
recebe o nome de vácuo parcial. 
Outros nomes dado a pressão relativa são: 
pressão manométrica e pressão efetiva. 
 
P1 
P1 = h ×××× γγγγ 
 
Figura 2: Pressão relativa positiva 
 
P1 P2 
P1 = h ×××× γγγγ 
 
Figura 3: Pressão relativa negativa 
1.1.1 Notação 
A pressão relativa pode ser indicada pela 
letra “g” (g = ground) após a unidade. 
mmHg = mmHgg 
cm/kgfgkgf/cm
psig psi
22
=
=
 
1.2 PRESSÃO DIFERENCIAL 
A pressão diferencial é a diferença entre 
duas pressões, exceto a pressão atmosférica. O 
transmissor de pressão diferencial para a medição 
de vazão e de nível é simultaneamente sensível e 
robusto, pois deve ser capaz de detectar faixas de 
pressão diferencial da ordem de centímetros de 
coluna d'água e suportar pressão estática de até 
400 kgf/cm². 
∆P = P1 – P2 
P1 P2 
 
1.3 PRESSÃO ABSOLUTA 
A pressão absoluta é a pressão total, 
incluindo a pressão atmosférica e referida ao zero 
absoluto. Ela só pode assumir valores positivos. 
Mesmo quando se necessita do valor da pressão 
absoluta, usa-se o medidor de pressão 
manométrica que é mais simples e barato, 
bastando acrescentar o valor da pressão 
atmosférica ao valor lido ou transmitido. Só se deve 
usar o medidor com elemento sensor absoluto para 
faixas próximas a pressão atmosférica; por 
exemplo, abaixo de 100 kPa. 
 P1 
Vácuo 
absoluto 
mercúrio 
 
1.3.1 Notação 
Acrescenta-se a letra “a” ou o sufixo “abs” 
após a unidade. 
 Serviços & Treinamentos Técnicos Resumo de Aula 
Rua 2, n° 233 – Conforto – Volta Redonda – RJ – Telefax: (24) 3349.5386 
www.serttec.com.br - serttec@serttec.com.br 
 
1.3.2 Conversão 
Para converter a pressão absoluta para 
pressão relativa deve-se subtrair o valor da pressão 
atmosférica. 
 
zero relativo 
zero absoluto 
24,7 psia 
0 
0 
24,7 – 14,7=10psi 
 
1.4 CONVERSÃO DE UNIDADES 
1kgf/cm² 14,22 psi 
10MCA 
735,6mmHg 
0,981 BAR 
10.000 mmH2O = 104 mmH2O 
 
BAR 14,5 psi 
1,02 kgf/cm² 
750 mmHg 
 
PSI 51,7 mmHg 
 
1ATM 14,7 psi 
1,033 kgf/cm² 
760 mmHg 
2 MEDIDORES DE PRESSÃO 
São disponíveis comercialmente vários 
elementos sensores de pressão. Os critérios de 
escolha devem considerar os aspectos econômicos 
e técnicos do processo. 
A escolha do mecanismo básico de medição 
da pressão depende da aplicação do sistema 
indicação local, indicação remota, controle, alarme, 
proteção. Existem elementos sensores que são 
limitados quanto ao torque mecânico, ao 
movimento, ao espaço e não podem ser usados em 
sistemas que requerem transmissão remota. 
Os sensores podem ser divididos em duas 
grandes categorias mecânicos e eletrônicos. 
− os sensores mecânicos sentem a variável 
de processo e geram na saída uma força ou 
um deslocamento mecânico; 
− os sensores eletrônicos sentem a variável 
de processo e geram na saída uma 
milivoltagem ou alteram o valor de um 
parâmetro passivo, como resistência 
elétrica, capacidade, indutância. 
2.1 MEDIDORES MECÊNICOS 
2.1.1 Coluna Líquida 
O sistema de balanço de pressão mais 
simples é o manômetro ou indicador de pressão 
com coluna líquida. O princípio de funcionamento é 
simples a pressão criada pela coluna do líquido é 
usada para balancear a pressão a ser medida. A 
leitura da coluna líquida dá o valor da pressão 
desconhecida medida. A pressão exercida num 
ponto do líquido é igual à densidade do líquido 
multiplicada pela altura da coluna de líquido acima 
do ponto. O líquido mais usado no enchimento da 
coluna é o mercúrio por ter alta densidade e, 
portanto, exigir colunas pequenas. 
 
Figura 4: Tipos de coluna líquida 
2.1.2 Diafragma 
O diafragma é flexível, liso ou com 
corrugações concêntricas, feito de uma lâmina 
metálica com dimensões exatas. As vezes, usam-
se dois diafragmas, soldados juntos pelas 
extremidades, constituindo uma cápsula. Fazendo-
se o vácuo destas cápsulas, consegue-se a 
detecção da pressão absoluta. 
 
Figura 5: Sensor de pressão diafragma 
2.1.3 Fole 
Os foles são tubos de paredes corrugadas 
que por seu formato se forma no sentido de crescer 
longitudinalmente quando a pressão interna é 
maior que a externa. 
Se a pressão interna diminui em relação à 
externa então o fole retorna à condição de repouso 
seja por ação de mola auxiliar ou pela elasticidade 
do próprio material do fole. 
 
Figura 6: Fole duplo 
 Serviços & Treinamentos Técnicos Resumo de Aula 
Rua 2, n° 233 – Conforto – Volta Redonda – RJ – Telefax: (24) 3349.5386 
www.serttec.com.br - serttec@serttec.com.br 
 
2.1.4 Tubo de Bourdon 
O tubo Bourdon é o mais comum e antigo 
elemento sensor de pressão, que sofre deformação 
elástica proporcional à pressão. Este elemento não 
é adequado para baixas pressões, vácuo ou 
medições compostas (pressões negativa e 
positiva), porque o gradiente da mola do tubo 
Bourdon é muito pequeno para medições de 
pressões menores que 200 kPa (30 psig). 
Os tubos Bourdon podem ser secos ou 
cheios de algum líquido (e. g., glicerina). 
O formato do tubo Bourdon é também 
variável e dependente da faixa de pressão medida 
tipo C, espiral, helicoidal e a hélice de quartzo 
fundido. 
 
Figura 7: Exemplos de formato do sensor tubo de bourdon 
3 EXERCÍCIO 
1. Conversão: 
a) 23,4psig mmHg 
b) 502 mmHg abs psi 
c) –3,48psi mmHg 
d) 1,835 Kgf/cm² psia 
e) – 0,383 Kgf/cm² psia 
f) – 200 mmHg mmhg abs 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta: 
a) 450 mmHg; b) 4,99 psi; c) –179,9 mmHg (- 180 mmHg); d) 40,8 
psia; e) 560 mmHg abs