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Instrumentação Básica - VARIÁVEIS DE PROCESSO - Medição de Pressão Definições: [ kgf/cm²; lbf/pol²; N/m²]força área Pressão = Instrumentação Básica ESCALA A B h - m m H g ESCALAS DE PRESSÃO - Pressão Relativa ( ou P. Efetiva ou Pressão) - Pressão Absoluta ( ou Zero Absoluto ou Vácuo Perfeito) P abs = P rel + P atm pressão relativa vácuo pressão absoluta ZERO RELATIVO ZERO ABSOLUTO Instrumentação Básica UNIDADES DE PRESSÃO # Sistemas CGS ( dina/cm² ) e MKS ( Newton/m² ) são raramente utilizados nas indústrias. # Sistema Métrico (kg*/cm² ). # Países de L.Inglesa " PSI " ( pound/square in ). Conversão: 01 libra = 0,4516 kg e 01 polegada = 2,54 cm portanto, 1 kg/cm² = 14,223 PSI. Unidades + utilizadas: 1 atm=760 mmhg(0°C)=762,4 mmhg(20°C)=10.332mmca= 10.351mmca(20°C)=10,332kgf/m²=1,033kgf/cm²=14,696PSI= 101,325 kpa(N/m²)=1,01325 bar=407,2 "H2O. Instrumentação Básica PSI KPA Polegadas H2O mm H2O Polegadas Hg mm Hg Bars m Bars kg/cm² g/cm² PSI 1 6,8947 27,705 703,07 2,036 51,7148 0,0689 68,947 0,0703 70,307 KPA 0,14504 1 4,01832 101,9716 0,2953 7,50062 0,01 10,0 0,0102 10,1972 Polegadas H2O 0,03609 0,24886 1 25,4 0,07307 1,8719 0,00249 2,491 0,00254 2,54 mm H2O 0,0014 0,0098 0.03937 1 0,00289 0,07307 0,00009 0,09806 0,00001 0.0982 Polegadas Hg 0,4912 3,3867 13,62 345,94 1 25,4 0,0339 33,864 0,0345 34,532 mm Hg 0,0193 0,1331 0,5362 13,62 0,03937 1 0,0013 1,3332 0,0014 1,3595 Bars 14,504 100,0 401,5 10.215,0 29,53 750,06 1 1.000 1,0197 1.019,7 m Bars 0,0145 0,1 0,4022 10,215 0,0295 0,7501 0,001 1 0,001 1,0197 kg/cm² 14,223 97,9047 394,06 10.018,0 28,959 735,56 0,9807 980,7 1 1.000,0 g/cm² 0,0142 0,0979 0,3941 10,018 0,02988 0,7356 0,00098 0,9807 0,001 1 TABELA 2: CONVERSÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO. PSI KPA Polegadas mm H2O Polegadas mm Hg Bars m Bars kg/cm² g/cm² PSI TABELA 2: CONVERSÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO. Instrumentação Básica 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 Instrumentação Básica P 0 D 0 d h x 0 D P H 0 dP h * 1. MEDIDORES POR COLUNA LÍQUIDA Tipos: Coluna em U; Coluna reta vertical e Coluna inclinada Vantagens e Desvantagens: - medem pressões baixas, com boa precisão, custo baixo e simples construção, de fácil manutenção. - exigem tubos calibrados, nivelamento, líq.s não viscosos e não permite vibrações. Instrumentação Básica P P P 2. MEDIDORES POR ELEMENTOS ELÁSTICOS Tipos: Manômetros de Bourdon, de Fole e de Diafragma Manômetros de Bourdon Instrumentação Básica ESCALA PONTEIRO MOLA ESCALA PONTEIRO MOLA Manômetro de Fole Manômetro de Diafragma CONEXÃO DE PRESSÃO PRESSÃO FOLE Instrumentação Básica U 2a U 2b U 1 U 2 bp bs 1 bs 2 s (p) P MEDIDORES ESPECIAIS DE PRESSÃO a) Transdutor de Pressão Indutivo(LVDT) U2 = U2a - U2b = k.U1.s.P onde: U = tensão elétrica s = curso da mola k = grau de acoplamento P = pressão aplicada Instrumentação Básica PLACA C/ FILME EXTENSOMÉTRICOFIO DELIGAÇÃO (b) QUADRO Strain gauge MOLA DE LÂMINA MOLA DE LÂMINA SUPORTE PINO SENSOR (a) P d) Transdutor Piezoresistivo (Extensômetro, Strain Gage) Camada Isolante e Adesivo de Colagem eixo neutro estrutura sobflexão Instrumentação Básica SEMICONDUTORDIAFRAGMA CONEXAO SINAL R 1 R 2 R 3 R 4 RESISTENCIAS DE CALIBRACAO EQUILIBRIO: R 1 . R 4 = R 2 . R 3 R 1 = EXTENSOMETRO R 2 = COMPENSACAO DE TEMPERATURA Ponte de Wheatstone Circuitos de Medição / Sensores Sensor a semicondutor Instrumentação Básica + + + + _ _ _ _ P P CRISTAL DIAFRAGMA SAIDA CRISTAL (a) (b) c) Transdutor Piezoelétrico Efeito Piezoelétrico Transdutor Instrumentação Básica ACO DIAFRAGMA ISOLADOR VIDRO CERAMICA POROSA DIAFRAGMA SENSOR PLACAS DO CAPACITOR b) Transdutor de Pressão Capacitivo C = K A d Instrumentação Básica P1 Pressão Externa P2 Pressão Externa Instrumentação Básica Sensor capacitivo Instrumentação Básica Sensor capacitivo Instrumentação Básica Sensor capacitivo Instrumentação Básica Sensor capacitivo Instrumentação Básica Instrumentação Básica SISTEMAS DE SELAGEM Aplicação: a) O fluído do processo for corrosivo ao dispositivo de medição; b) O fluído for um gás com possibilidade de condensação por di- minuição de temperatura, quando for aplicado ao dispositivo de medição, ex: vapor d’água; c) O fluído for um líquido com sólidos em suspensão; d) O fluído for um líquido pastoso; e) O fluído tender a cristalizar-se com variações de temperatu- ra ao ser aplicado ao dispositivo de medição, ex: óleo APF; f) O fluído não puder permanecer parado no dispositivo de medição, ex: medicamentos, leite etc; Instrumentação Básica 0 100 50 SELAGEM POTE DE SELAGEM S IN A L D E P R O C E S S O P A R A O M E D ID O R P A R A O M E D ID O R S IN A L D E P R O C E S S O d = 0 ,8 d = 0 ,8 d = 1 ,2 d = 1 ,2 Selo Líquido com Pote de Selagem Densidade do Líquido de Selo Instrumentação Básica 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 PRESSAO PROCESSO DIAFRAGMA FOLE MANOMETROS Selo Volumétrico Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22
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