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Instrumentação Industrial - Aula 2

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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
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	Slide 9
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	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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