Instrumentação Industrial Parte 1

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Automação E CONTROLE
PUC MINAS – Barreiro
Curso de Graduação em Engenharia Produção
Prof. Henrique Resende Martins
Objetivos
Instrumentação
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Sumário
Componentes básicos da Automação
PROCESSO
Sensores
Atuadores
Instrumentação
Processamento / Controle
Automação
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Objetivos
 OBJETIVOS:
Conceitos em instrumentação Industrial;
Variáveis industriais fundamentais;
Como são medidas
Diferentes opções de tecnológicas 
Como especificar instrumentos
Apresentar elementos que propiciam o controle – Atuadores;
Válvulas;
Controladores de Velocidade
Conhecer linguagens, terminologia e SIMBOLOGIA
Diagrama P&I
Instrumentação
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Sumário
Conceitos Básicos
Variáveis
Temperatura
 Força
Nível
Pressão
Vazão
Posição / Velocidade
Elementos Finais de Controle
Válvulas de Controle
Inversores de Frequência
Simbologia
Conceitos 
Temperatura
Pressão
Velocidade
Força
Torque
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Conceitos Básicos
Instrumentação: O termo instrumentação está relacionado a qualquer dispositivo ou conjunto de dispositivos utilizados para medir, indicar, registrar e controlar o valor das variáveis de processo.
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Conceitos Básicos
Tipos de Instrumentos:
Instrumento indicador 
Instrumento registrador
Instrumento controlador 
Instalação:	
Local
Remoto 
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Conceitos - Metrologia 
TERMINOLOGIA
VIM – Vocabulário Internacional 
de Termos Fundamentais 
e Gerais de Metrologia
Faixa de Medida (Range): 
Ex:100 – 500º C
Alcance (Span):
Ex:400 º C
Erro:
Instrumento X Real
Exatidão: 
Aptidão ao valor Real do Instrumento
Precisão: 
Grau de Espalhamento do Instrumento
X
Incerteza:
Dispersão no resultado da medição
Tendência (Bias):
Erro sistemático em toda a faixa
Linearidade:
Leitura linear à medida
Resolução:
Menor diferença entre indicações
Sensibilidade:
Variação do Valor indicado pela variação da variável
Deriva
Mudança de leitura por condições ambientais. 
Ex: Zero, sensibilidade, etc
Histerese
Erro Max qdo a variavel percorre escala ascendente e descendente
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Sensibilidade: Também conhecida como GANHO é a razão entre o sinal de saída e o sinal de entrada.
 Para os sensores analógicos é a relação entre uma variação na grandeza em questão e a medida fornecida pelo instrumento. Sensibilidade é maior se uma pequena variação no sinal de entrada provoca uma grande variação no sinal de saída.
 Exatidão: Erro da medida realizada por um transdutor em relação a um medidor padrão.
Precisão: é a característica relativa ao grau de repetibilidade do valor medido por um transdutor.
Linearidade: é a curva obtida plotando os valores medidos por um transdutor sob teste contra os valores de um padrão. Comportamento ideal seria uma reta.
Alcance: também chamado de “range” . Representa toda faixa de valores de entrada de um transdutor.
Estabilidade: relacionada com a flutuação no sinal de saída de um transdutor.
Características importantes
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Velocidade de resposta: Velocidade com que a medida fornecida alcança o valor real do processo.
 OUTRAS CARACTERISTICAS:
Facilidade de manutenção;
Custo;
Calibração;
Dimensões;
Grau de proteção: poeira/líquidos;
Encapsulamento;
Vida útil;
Sinal de saída: Tensão ou Corrente;
Numero de contatos;
Características Importantes
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Precisão x Exatidão
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INCERTEZA TIPO A - OBTIDA POR MEIOS ESTATÍSTICOS
Total: 0,001720
Média=7,014
0,000016
-0,004
7,01
7,0
0,000036
0,006
7,02
7,0
0,001156
-0,034
6,98
7,0
0,000256
0,016
7,03
7,0
0,000256
0,016
7,03
7,0
Valor Verdadeiro
Indicação Manômetro
Incerteza da Medição
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Metrologia
INCERTEZA TIPO B - OBTIDA POR OUTROS MEIOS
INSTUMENTAL: EVIDENCIADA NAS CALIBRAÇÕES DE INSTRUMENTOS PADRÃO OU AVALIADAS DE FORMA DOCUMENTADA
OBSERVACIONAL: AVALIADA PELO OPERADOR COMO CONSEQUÊNCIA DAS DIFICULDADES DE OBSERVAÇÃO
AMBIENTAL: INFLUÊNCIAS NÃO SISTEMÁTICAS ATRIBUÍVEIS À INCERTEZA DE PARÂMETROS COMO TEMPERATURA AMBIENTE, ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE, PRESÃO ATMOSFÉRICA, ETC.
Incerteza da Medição
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OS SISTEMAS DE QUALIDADE (ISO-9000 p.ex.) EXIGE EM SEUS REQUISITOS O CONTROLE DAS MEDIDAS.
MUITOS DOS INSTRUMENTOS DE UMA PLANTA ESTARÃO SOB ESSA VIGILÂNCIA E DEVEM SER CALIBRADOS.
CALIBRAÇÃO É UM PROCEDIMENTO QUE VERIFICA (NÃO AJUSTA) AS CONDIÇÕES DE CONFIABILIDADE DE UM INSTRUMENTO DE MEDIDA.
O RESULTADO DA CALIBRAÇÃO É UM RELATÓRIO QUE EVIDENCIA OS ERROS ENCONTRADOS NO INSTRUMENTO, A INCERTEZA ASSOCIADA E SUA ADEQUAÇÃO AO USO.
PADRÕES (EQUIPAMENTOS DE REF.) UTILIZADOS PARA CALIBRAÇÃO DEVEM SER CALIBRADOS, CERTIFICADOS E CONTROLADOS COM A DEVIDA RASTREABILIDADE.
Calibração
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Tabela de Grau de Proteção 
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