5 1 Pressao

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Medição de Pressão
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Fundamentos de Medição
de Pressão
Fonte: Simone Acosta
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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
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A unidade SI
O pascal é uma unidade muito pequena, que equivale à
pressão exercida por uma coluna d'água de altura de 0,1 
mm (pressão de uma cédula de dinheiro sobre uma 
superfície plana). 
Na prática, usa-se o kilopascal (kPa) e o megapascal
(MPa).
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Outras unidades:
• psi (lbf/in2)
• kgf/cm2 
• mm de coluna liquida 
Pascal não depende da aceleração da gravidade do local e 
da densidade do liquido!
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1643 - Torricelli inventou o barômetro
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Medição de pressão com o manômetro
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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.
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PRESSÃO ATMOSFÉRICA
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PRESSÃO RELATIVA (MANOMÉTRICA)
Medida em relação à pressão atmosférica. 
Pode ser positiva ou negativa.
Importante:
Podemos colocar após a unidade a letra “g” ou não. 
Exemplo: 3 psig = 3 psi
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PRESSÃO RELATIVA POSITIVA
É quando um sistema tem pressão relativa maior que a 
pressão atmosférica.
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PRESSÃO RELATIVA NEGATIVA OU VÁCUO
É quando um sistema tem pressão relativa menor que a 
pressão atmosférica.
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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
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ESCALAS DE PRESSÃO
- Pressão Relativa
(ou P. Efetiva ou Pressão)
- Pressão Absoluta
(ou Zero Absoluto ou Vácuo Perfeito)
Pabs = Prel + Patm
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Tipos de Pressão
Pressão Diferencial
Diferença de pressão entre 
dois pontos (P).
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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.
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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
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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
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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.
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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
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1
2
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4
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8
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MEDIDORES DE PRESSÃO
Medidores por coluna líquida 
Medidores por elementos elásticos
Medidores especiais
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MEDIDORES DE PRESSÃO
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MEDIDORES DE PRESSÃO
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MEDIDORES DE PRESSÃO
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Medidores por 
Elementos Elásticos
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Tubos de Bourdon
P
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Tubos de Bourdon
P
P
P
Consiste geralmente de um tubo com seção oval, disposto na forma de 
arco de circunferência tendo uma extremidadefechada, 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
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TUBO BOURDON
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TUBO BOURDON
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TUBO
BOURDON
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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.
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Limitações
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.
Medidores de Bourdon
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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.
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Fabricação
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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
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Medição de Pressão
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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
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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
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Medição de Pressão
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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.
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Video Pascal calibração
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Medidores de 
Coluna Líquida
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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.
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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
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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.
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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
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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. A
superfície do líquido desce no lado de 
alta pressão e sobe no lado de baixa 
pressão. 
TIPOS DE MANÔMETRO LÍQUIDO
Manômetro tipo Coluna em “U”
P1 – P2 = h.dr
P1 P2
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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”
P1 P2
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Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaralManômetro 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
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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 
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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).
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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 
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Medição de Pressão
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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. 
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Medidores Especiais
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O transdutor de indutância variável (LVDT) utiliza:
- Bobina primária
- Bobina secundária 
- Núcleo magnético (entre as duas bobinas). 
Transdutor de Pressão Indutivo (LVDT)
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Transdutor de Pressão Indutivo (LVDT)
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O núcleo é conectado a um sensor de pressão (por exemplo, 
diafragma).
Quando ocorre uma variação da pressão, este núcleo se movimenta 
e altera o número de espiras induzidas, variando a tensão.
Transdutor de Pressão Indutivo (LVDT)
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Sensor Piezoelétrico
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. 
- Pequenos e de construção robusta. 
- Resposta é linear com a variação de pressão, são capazes de 
- Fornecem sinais de altíssimas freqüências.
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SENSOR STRAIN GAUGE OU PIEZORESISTIVO ou 
CÉLULAS DE CARGA
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. 
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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. 
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A ligação ideal para um Strain Gauge com quatro tiras 
extensiométricas é o circuito em ponte de Wheatstone, 
- Vantagem de compensar as variações de temperatura 
ambiente. 
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STRAIN GAUGE OU PIEZORESISTIVO
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Transdutor de Pressão Capacitivo
Mede a deformação das placas do capacitor. 
C = K A 
d
A = área das placas
d = distância entre as placas
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CÉLULA CAPACITIVA Se P1 > P2
d1 aumenta e d2 diminui
C1 diminui e C2 aumenta
d
1 d2
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Transdutor de Pressão Capacitivo
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Transmissor Pressão Diferencial Capacitivo
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Transmissor Pressão Diferencial Capacitivo
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Transdutor de Pressão Capacitivo
http://www.youtube.com/watch?v=mn6GO6jZiDI
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Transdutor de Pressão Capacitivo
Diagrama de Blocos
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Transdutor de Pressão Capacitivo
Diagrama de Blocos
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Transdutor de Pressão Capacitivo
LD 301 – Transmissor de pressão SMAR
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LD301 da SMAR
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INSTALAÇÃO DO TRANSMISSOR DE PRESSÃO 
SMAR LD-301
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Calibração de Transmissores
Medição de Pressão
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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.
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Medição de Pressão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaralFatores que irão influenciar na ressonância do sensor: 
- Pressões exercidas sobre o sensor
- O campo magnético gerado por um imã permanente posicionado sobre 
o sensor; 
- O campo elétrico gerado por uma corrente alternada.
A combinação do fator campo magnético/campo elétrico é responsável 
pela vibração do sensor .
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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. 
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TRANSMISSOR DE PRESSÃO DA 
TUBULAÇÃO DE VAPOR
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TRANSMISSOR DE PRESSÃO DE VAPOR 
SUPERAQUECIDO PARA A TURBINA
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Transmissores de Pressão
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Válvula Reguladora de Pressão
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Pressostato
É um instrumento de medição de pressão 
utilizado para proteção de equipamento 
ou processos industriais contra 
sobrepressão ou subpressão. 
É constituído por um sensor, um 
mecanismo de ajuste de setpoint e uma 
chave de duas posições (aberto ou 
fechado).
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Pressostato
Como elemento sensor, pode-se utilizar 
qualquer um dos tipos já estudado, o 
mais é 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. 
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Pressostato
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. 
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Pressostato
http://www.youtube.com/watch?v=m45AdRIsRlg
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INSTALAÇÃO DO PRESSOSTATO NA LINHA DE ÁGUA
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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
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Optico
Medição de Pressão
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Optico
Redes de Bragg
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Optico
Redes de Bragg
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Condutividade Térmica
Medição de Pressão
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Condutividade Térmica
Inventado por Marcello Pirani em 1906.
Num medidor pirani, dois filamentos atuam como 
resistências em dois ramos de uma ponte de 
Wheatstone. São os filamentos de referência que 
são imersos em uma pressão fixa, enquanto que 
os filamentos de medida são expostos ao sistema 
de gás. A corrente através da ponte aquece ambos 
os filamentos. Moléculas de gás atingem os 
filamentos aquecidos e arrancam parte do seu 
calor, variando a temperatura e assim variando a 
resistividade do filamento. Se a pressão do gás ao 
redor do filamento de medida não está idêntica à
que está ao redor do filamento de referência, a 
ponte fica desbalanceada e o grau de desbalanco 
é um indicativo da medida da pressão.
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Condutividade Térmica
Medição de Pressão
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Ionização
Medição de Pressão
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Ionização
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400 V
Ionização
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Instalação dos Sensores
Medição de Pressão
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Medição de Líquidos
O instrumento será montado abaixo ou mesmo 
nível do elemento primário. 
Medição de Pressão
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Medição de Gases
O instrumento será montado acima do 
elemento primário. 
Medição de Pressão
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Medição de Vapores
O instrumento será montado abaixo do 
elemento primário, se usar câmara de 
condensação.
Medição de Pressão
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Transdutor de Pressão 
SMAR LD301
Medição de Pressão
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Diagrama de Blocos
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Configuração - Controlador
Medição de Pressão
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Configuração – Rede Multiponto (max 15)
Medição de Pressão
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Ajuste Local
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Ajuste Local