Lista 2 de exercícios ICP_540819

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Lista de exercícios 2– Nível, Vazão e Temperatura_540819
 
 
1. Qual o principal motivo da utilização de correntes, ao invés de tensão, para a transmissão de um sinal em um instrumento de medição? Justifique. 
A utilização da corrente tem como principal vantagem em relação a sinais de tensão a maior imunidade a ruídos e a possibilidade de transmissão a longas distâncias sem perdas no sinal devido à queda de tensão, visto que a corrente que entra em uma extremidade obrigatoriamente flui para a outra. Outra vantagem é que a alimentação e o sinal utilizam o mesmo fio, diferentemente da tensão que necessita de uma alimentação.
2. O que é sinal de suprimento? Por que e em que tipos de instrumentos não utilizados? 
Sinal de suprimento, mais conhecido como sinal de transmissão, é o meio pelo qual uma medição será transmitida. Podemos classificar sensores pelo seu suprimento, por exemplo, como hidráulico, pneumático ou elétrico. É utilizado quando a variável a ser medida precisa ser para algum meio que seja de fácil transmissão e que tenha uma escala conhecida.
3. Descreva o princípio de funcionamento de uma Célula Capacitiva. Onde é utilizada? 
 Uma célula capacitiva é composta de um diafragma, posicionado no centro de duas placas metálicas, este diafragma se deforma em função de alguma variável que o pressiona. Deformação do diafragma e as placas fixas fornecem valores diferentes de capacitância que por sua vez são medidas por um circuito eletrônico. A variação das placas pode ser realizada por pressão, tornando possível relacionar pressão exercida no equiamento com a capacitância. É utilizada geralmente em sensores, tramissores e repetidores de pressão.
4. Como funciona um sensor de pressão do tipo strain gauge? 
Um sensor Strain Gage é basicamente uma placa formada de um material com pequenos filamentos e ao exercer pressão a resistência que é medida em duas extremidades da placa é alterada devido a deformação do material.
5. Para que servem os calibradores portáteis? 
 O calibrador portátil é uma ferramenta muito útil em campo, pois tem sua precisão comparável a padrões de laboratório. Além disso, geralmente contam com uma enormefaixa de medição e padrões de sinal sendo útil para diversos tipos de calibração e medição. Possui também fonte interna para alimentação de equipamentos caso necessário. Pode ter mais de uma tomada de pressão, por exemplo, o que torna viável diferentes ranges de pressão.
6. Descreva o princípio de funcionamento de um termostato e fluxostato. 
O termóstato é um instrumento que tem a função de impedir que a temperatura de determinado sistema varie além de certos limites preestabelecidos. Um mecanismo desse tipo é composto, fundamentalmente, por dois elementos: um indica a variação térmica sofrida pelo sistema e é chamado elemento sensor; o outro controla essa variação e corrige os desvios de temperatura, mantendo-a dentro do intervalo desejado. Termóstatos controlam a temperatura dos refrigeradores, ferros eléctricos, ar condicionado e muitos outros equipamentos. Já o fluxostato tem a função de detecção do fluxo e então envio de um sinal para atuar em algum elemento do processo, por exemplo ao notar a abertura de uma torneira pode-se acionar uma bomba. Ele \u200bfunciona com um contato reed switch (sensor de alta confiabilidade) e um pistão magnético. O deslocamento desse pistão, que é proporcional à vazão da tubulação, abre ou fecha o contato do sensor reed switch. O pistão é controlado por uma mola, retornando à posição inicial quando não há fluxo, mesmo que exista pressão.
7. Quais os métodos de medição de nível diretos? Descreva cada um deles. 
O método de medição de nível direta se resume em um visor de nível, que faz uso de vasos comunicantes, onde um tubo transparente é colocado a partir da base do reservatório até seu ponto mais alto, o que permite a leitura precisa do nível do líquido. Existem também visores de nível plano, seguem o princípio de vasos comunicantes porém são fabricados e posicionados entre 2 válvulas de bloqueio e não suportam alta temperatura ou pressão, são geralmente de 100 a 350 mm, porém podem ser conectados em série, tornando-se bem flexíveis. Já no método direto, a medição é feita através de bóia ou flutuadores, onde usa-se uma escala onde um contrapeso indicador se move para cima e para baixo por meio de cabo e roldanas, que se move pela altura do fluido no tanque.
8. Diferencie flutuador e deslocador. Onde são utilizados? 
O flutuador tem como característica a densidade menor que a do fluido, estando sempre acima dele, portanto seu princípio é a sustentação em relação ao contrapeso que indica o nível. O deslocador é mais denso que o fluído e portanto fica parcialmente submerso nele e faz uso do princípio de empuxo, portanto quanto mais empuxo gerado pela imersão (diretamente proporcional a quantidade de nivel), altera-se transmissor (mola), modificando o valor mostrado na mola, ou seja, o peso aparente do deslocador é reduzido conforme o nível aumenta.
9. Como funciona o medidor de nível por empuxo? Cite exemplos de aplicações. 
O medidor por empuxo se baseia no princípio que diz que todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de uma força de baixo pra cima igual ao peso do volume do fluído deslocado. Portanto, quanto maior a força exercida de baixo para cima no medidor, maior será a o volume de líquido deslocado, logo, maior será o nível de fluido do reservatório.
10. Explique o funcionamento de um medidor de nível por célula de carga. 
A medição por célula de carga consiste basicamente na instalação de células nas bases de sustentação do reservatório cujo nível deseja-se medir. Elas devem ser instaladas nos pontos de apoio da estrutura para que todo o peso aplicado nela possa ser detectado. A partir do peso pode ser calculado o nível no reservatório.
11. Diferencie medidores de nível por ultrassom e medidores de nível por radar. Cite vantagens e desvantagens. 
O ultrassom oscila em cerca de 20 kHz e portanto não audível pelo ouvido humano, porém sua velocidade de propagação está diretamente ligada com o meio de propagação, como o som se propaga em velocidade constante no ar, o tempo de emissão e recepção do eco resultante do fundo do reservatório ou do fluído implica no nível da substância. A medição por radar baseia-se na detecção de eco de sinais de rádio, na ordem de micro ondas (5 a 30GHz), são usados para medição contínua e sem contato com o produto, seu princípio é o mesmo do ultrassom, um sinal é emitido, este é refletido e então, pela diferença de tempo do envio e da volta do sinal pode-se determinar a distância que a onda
percorreu, vale notar que o sinal do radar tem propriedade idêntica a da luz, propaga-se no vácuo também e não é afetado por poeira, vapor e espuma como o ultrassom, porém o radar é muito mais caro.
12. Descreva 3 medidores descontínuos (nível) mostrando suas características e aplicações. 
Na medição descontinua, tem-se apenas a indicação apenas quando o nível atinge certos pontos especificados, como por exemplo, condições de alarmes de nível alto ou baixo. Um exemplo são as chaves de níveis acionadas por bóias, que atuam em uma chave comum. Outro método descontínuo é o por sonda, no qual um equipamento desce até encostar no fluído, ao subir é contabilizado a quantidade de cabo, tendo assim a distância e consequentemente o nível. Outro exemplo é a chave de nível capacitiva, seu funcionamento é a partir da medição da capacitância que os terminais expostos ao tanque, quando há presença de líquido ou sólido, há um crescimento da capacitância que gera um sinal em relé.
13. Diferencie temperatura e calor. 
Temperatura é uma grandeza física que mede o estado de agitação das partículas de um corpo, caracteriza o seu estado térmico. O calor é a anergia que é transferida de um corpo para o outro (sistema) devido a diferença de temperatura entre ele.
14. Com relação aos medidores mecânicos de temperatura responda e justifique: 
· Qual o que apresenta resposta mais lenta?
 A medição mecânica mais lenta é a de expansãovolumétrica por mercúrio (menor força de adesão), que ocorre pela diferença de temperatura, portanto se temos pouca diferença irá demorar mais tempo para sentir este valor.
· No que implica o tamanho do capilar na medição de temperatura? 
Um capilar maior e mais fino implica numa determinação mais rápida da temperatura, pois o deslocamento é feito de forma mais rápida e com mais precisão, já que pouca variação já serve para mexer na altura do mercúrio, por exemplo.
· Qual apresenta a melhor precisão? 
O termômetro de expansão a gás (vapor saturante também) é o mais preciso do tipo mecânico, utiliza a lei dos gases perfeitos que diz que a temperatura é diretamente proporcional a pressão exercida pelo material. Além de mais preciso tem o tempo de resposta mais rápido.
15. Descreva o funcionamento de termômetros de dilatação de líquido, gás e sólido. 
O termômetro de dilatação de líquido é composto por uma superfície que fica em contato com o meio a ser medido, dá física tem-se a relação entre volume de um líquido conhecido e temperatura deste, com o auxílio de uma escala é possível ter medições de temperatura. Podem ser aplicadas técnicas para melhorar a medição e afastar o indicador do processo, ou seja, um capilar. Os líquidos usados geralmente são mercúrio ou álcool etílico. A expansão de gás se vale do princípio de que a temperatura é proporcional a pressão exercida no bulbo, diferenciando-se pela maior precisão e rapidez na medida (processos químicos, alimentícios, papel e celulose) e utiliza-se hélio, hidrogênio ou nitrogênio, seu capilar geralmente é de inox, cobre ou latão. Por último, a dilatação sólida tem a mesma característica da variação volumétrica do líquido, ou seja, o comprimento de um material é proporcional a diferença de temperatura, consiste em 2 lâminas de metais diferentes que formam uma peça, com a variação da temperatura no conjunto, é possível observar um curvamento proporcional a temperatura.
16. O que é o efeito Seebeck? 
Efeito Seedbeck diz que num circuito fechado, formado por dois fios de metais diferentes, se colocarmos os dois pontos de junção em temperaturas diferentes, cria-se uma corrente elétrica na qual a intensidade é determinada pela diferença de temperatura das junções e pela natureza dos dois materiais.
17. Descreva as leis da termoeletricidade. 
Há 3 leis referentes a circuitos termoelétricos compostos de metais homogêneos.
· Lei do circuito homogêneo: “Não é possível criar uma corrente elétrica em um circuito composto de um único metal homogêneo, mesmo que seja de seção variável, pela aplicação de calor”. Deduz-se então que a f.e.m. termal desenvolvida em um circuito termoelétrico composto de dois metais diferentes com suas junções às temperaturas T1 e T2 é independente do gradiente de temperatura e de sua distribuição ao longo dos fios. Em outras palavras a f.e.m. medida depende única e exclusivamente da composição química dos dois metais e das temperaturas existentes nas junções. As variações na temperatura ao longo dos fios não influem na f.e.m.
· Lei dos metais intermediários: “ A soma algébrica das f.e.m.s termais em um circuito composto de um número qualquer de metais diferentes é zero, se todo circuito estiver à mesma temperatura.
· Lei das temperaturas intermediárias: “A f.e.m. termal desenvolvida em um circuito termoelétrico de dois metais homogêneos, com suas junções as temperaturas T1 e T3, respectivamente, é a soma algébrica da f.e.m. desse circuito com sua junções às temperatura T1 e T2 respectivamente, e a f.e.m. desse mesmo circuito com suas junções às temperaturas T2 e T3, respectivamente”.
18. Como funciona um termopar, termorresistência, um NTC e um PTC? 
· Termopar: Os termopares são compostos de dois metais diferentes e unidos em uma das extremidades. A partir daí ocorrendo uma diferença de temperatura entre a extremidade unida e as extremidades soltas, tem-se o surgimento de uma diferença de potencial, podendo assim ser medida por um voltímetro.
· Termorresistência: As termoresistências funcionam tendo como base principio de variação da resistência ôhmica em função da temperatura, da qual se tem aumento da resistência com o aumento da temperatura. Seu elemento sensor consiste de uma resistência em forma de fio de platina de alta pureza, de níquel ou de cobre (menos usado), encapsulado num bulbo de cerâmica ou vidro.
· PTC e NTC: Os termistores do tipo NTC ou PTC são semicondutores que variam resistência de forma diretamente proporcional à variação de temperatura, onde os termistores do tipo PTC (positive temperature coefficient) aumentam sua resistência elétrica na medida que se eleva a temperatura. O contrário é válido para os termistores do tipo NTC (negative temperature coefficient) da qual a resistência elétrica irá diminuir na medida que se eleva a temperatura.
19. O que são e para que servem os cabos ou fios de extensão e compensação? 
Os Cabos de Extensão também chamados de Cabos de Compensação são cabos que fazem ligação entre os sensores de Temperatura do tipo termopar até seu instrumento leitor uma vez que na maioria das aplicações industriais de medição de temperatura, através de termopares, o elemento sensor não se encontra junto ao instrumento receptor.
20. Quais são as vantagens e desvantagens entre os termopares e termorresistências. 
· Termorresistências: 
Vantagens:
Elevada exatidão;
Vasta gama de medidas;
Curva de resistência x temperatura mais linear que outros tipos de sensores;
Dispensa a utilização de fios especiais e não possuem limitação para distância de operação.
Desvantagens:
Fragilidade; 
Elevado tempo de resposta se comparado ao termopar;
Sua utilização requer alguns cuidados para evitar o aparecimento de efeitos indesejados.
· Termopares:
Vantagens:
Possui maior precisão dentro da faixa de utilização do que outros tipos de sensores;
Tem características de estabilidade e repetibilidade melhores do que os termopares;
Com uma ligação adequada, não existe limitação para distância de operação;
Dispensa o uso de fios e cabos de extensão e compensação para ligação, sendo necessário somente fios de cobre comuns;
Se adequadamente protegido (poços e tubos de proteção), permite a utilização em qualquer ambiente;
Curva de Resistência x Temperatura mais linear;
Menos influenciada por ruídos elétricos.
Desvantagens:
São mais caras do que os sensores utilizados nesta mesma faixa;
Range de temperatura menor do que os termopares;
Deterioram-se com mais facilidade, caso haja se ultrapasse a temperatura máxima de utilização;
É necessário que todo o corpo do bulbo esteja com a temperatura estabilizada para a correta indicação;
Possui um tempo de resposta mais alto que os termopares;
Mais frágil mecanicamente;
Auto-aquecimento, exigindo instrumentação sofisticada;
Em locais com muita vibração a sua instalação pode ser um grande problema;
Para usar em aplicações aonde a temperatura de trabalho ultrapasse valores de 500°C, a prática não recomenda o seu uso, a não ser que seja incontornável esta situação;
21. Como funcionam e onde são utilizados os termômetros óticos por infravermelho (pirômetros). Quais as vantagens deste tipo de medidor? 
Termômetros óticos por infravermelho são basicamente sensores capazes de medir a temperatura de corpos ou superfícies através da radiação emitida por eles sem que seja preciso tocar à superfície. Tais equipamentos podem ser utilizados ​​para atender muitas funções de monitoramento de temperatura, Como por exemplo a detecção de nuvens para a operação remota do telescópio, medir a temperatura de um paciente hospitalar sem a necessidade de tocá-lo, a verificação de pontos quentes em equipamentos mecânicos ou elétricos, verificação da temperatura de um aquecedor ou forno onde existe risco na aproximação do mesmo, entre outros.
· Vantagens:
Medir as temperaturas de peças que estão em atividade ou em movimento, sem que seja necessário efetuar a parada das mesmas;
Verificar a temperatura sem o contato físico em itens perigosos ou radioativos.
Aferição de temperaturas em locais ou equipamentos dasquais não se é indicado à aproximação.
22. Para que serve o terceiro fio que algumas termorresistências possuem? 
No caso de ligação a 3 condutores, o terceiro atua como condutor de compensação, não tendo influência nos cálculos da medição da resistência.
23. Esquematize a ligação de um PT-100 a um transmissor de temperatura utilizando: 2, 3 e 4 fios. Qual o erro encontrado e qual a forma de eliminá-lo em cada um dos casos? 
Existem normalmente dois instrumentos principais para determinar a resistência ôhmica das termoresistências, que são pontes de medição (Ponte de Wheatstone) e os eletrônicos. A ponte de Wheatstone, quando apresenta uma relação de resistência R1.R3 = R2.R4, esta se encontra balanceada ou em equilíbrio e desta forma não circula corrente pelo galvanômetro, pois os potenciais nos pontos A e B são idênticos. Portanto conhecendo-se os valores de R1 e R2, e ajustando a resistência R3 até que a ponte fique em equilíbrio, tem-se através de R3 o valor de R4 e, portanto o valor ôhmico da termoresistência.
R1. R3 = R2. R4 (se R1 = R2)
R3 = R4
Conhecendo-se R3, tem-se o valor de R4 e com o valor de R4 na tabela tem-se Temperatura. 
· Ligação à 2 fios:
Neste caso, o erro encontrado é devido ao comprimento dos cabos de ligação do sensor RL1 e RL2. Na montagem deste esquema, R4 é a termoresistência e R3 a resistência variável para balanceamento do circuito. As resistências RL1 e RL2 são as resistências de fiação e ambas estão em série com a termoresistência R4.Esta resistência de fiação tende a aumentar quanto maior for a distância entre o sensor e o instrumento, menor for a bitola dos fios ou maior a temperatura ambiente. Para evitar este tipo de erro, deve-se seguir limites previstos de cabo para cada bitola de cabo. 
· Ligação à 3 fios:
Este é o método mais utilizado para as termoresistências na indústria. Neste circuito a configuração elétrica é um pouco diferente, fazendo com que a alimentação fique o mais próximo possível do sensor, permitindo que a RL1 passe para o outro braço da ponte, balanceando o circuito. Na ligação a 2 fios as resistências de linha estavam em série com o sensor, agora na ligação a 3 fios elas estão separadas.
A integridade de medição de uma ligação a 3 fios pode ser mantida somente se a ponte for balanceada.
· Ligação à 4 fios:
A fonte de corrente S fornece uma corrente estabilizada e conhecida através da termoresistência R e a tensão gerada é medida com um voltímetro de alta impedância ou potenciômetro. Desta forma a resistência dos condutores exerce um efeito desprezível sobre a medição.Este tipo de medição a 4 fios é pouco usada em indústrias, tendo sua maior aplicação em laboratórios e sendo usado em sensores padrões.
24. Conceitue: 
· Viscosidade 
É a medida da resistência de um fluido (gás ou líquido) ao escoamento, ou seja, é uma espécie resistência ao movimento, ou atrito interno.
· Viscosidade absoluta ou dinâmica 
A viscosidade Dinâmica ou viscosidade absoluta é apresentada em termos de força requerida para mover uma unidade de área em uma unidade de distância.
· Viscosidade cinemática 
A Viscosidade Cinemática é a relação entre a viscosidade dinâmica pela densidade
· Regime laminar 
Se dá quando as partículas de um fluido movem-se dentro de trajetórias bem definidas, apresentando lâminas ou camadas, onde cada uma delas preserva sua característica no meio.
· Regime turbulento 
Sendo o oposto do regime laminar, acontece quando as partículas de um fluido não efetuam seu movimento ao longo de trajetórias bem definidas, ou seja as partículas descrevem trajetórias irregulares e aleatórias.
25. Um PT-100 será utilizado em conjunto com um transmissor de temperatura para realizar medições numa faixa de -50ºC a 150ºC. Determine: 
· As resistências em seus terminais para -50ºC e 150ºC. 
De acordo com a tabela em:
-50ºC = 80,31 ohms
150ºC = 157,33 ohms
· Considerando que nenhuma calibração para essa faixa foi executada, qual a faixa no padrão 4-20mA será realmente utilizada (considere o PT100 com faixa de -200ºC a 850ºC). Para a faixa do item b tem-se um bom aproveitamento do instrumento de medição? Justifique! 
spam = 200 + 850 = 1050
16 / 1050 = 0,015238 A
-200 ºC a -50 ºC = variação de 150 ºC
150 * 0,015238 = 2,2857 + 4 = 6,2857 mA
-200 ºC a 150 ºC = variação de 350 ºC
350 0,015238 = 5,3333 + 4 = 9,3333 mA
O instrumento trabalhará em uma faixa de 6,28 mA a 9,33 mA. Esta faixa não é adequada, visto que a variação de cada grau de temperatura irá variar uma parcela muito pequena de corrente, assim não será possível uma boa precisão na medição de temperatura.
· Ao calibrar corretamente o transmissor para o processo em questão determine o valor, em %, no padrão 4-20mA e 1-5V, 3-15psi para a temperatura de 110ºC. 
26. O que são elementos deprimogênios? 
 Basicamente atuam por meio da produção de diferencial de pressão (∆P).
Os medidores de vazão tipo deprimogênio são responsáveis por entrar em contato direto com o fluido medido na linha. Onde o resultado da medição é lido por meio de um elemento secundário eletrônico (transmissor do diferencial de pressão), que por fim envia o sinal para a linha de instrumentação.
27. Por que na medição de vazão de vapor por pressão diferencial recomendase a instalação do transmissor abaixo das tomadas de impulso? 
Ao instalar as tomadas na lateral da linha deve-se montar o transmissor abaixo das tomadas, para garantir que a tubulação de impulso permaneça cheia com condensado. 
28. Para que servem os potes de selagem? 
Os potes de selagem condensados são utilizado em linhas de vapor como selo térmico para como um meio de proteção ao elemento secundário (transmissores de pressão diferencial) visando uma isolação quanto as altas temperaturas do processo. Os potes de selagem para aplicações com líquidos são utilizados com a finalidade retenção dos gases ou vapores dos fluidos.
29. Quais os tipos de selagem que podem ser empregados? 
Os tipos de selagem mais utilizados nos processos em geral são:
· Selo líquido; utiliza-se um fluido líquido inerte em contato com o Bourdon e que não se mistura com o fluído do processo.
· Selo de ar; é muito utilizado em medições de baixas pressões, consiste em uma camara na qual é instalado um diafragma que se desloca em função da variação de pressão aplicada as tubulações e camara são preenchidas com ar na pressão atmosférica. A contração do diafragma aciona o elemento sensor.
· Selo volumétrico (selo diafragma); o instrumento com selo diafragma possui uma membrana que separa o instrumento do processo a ser medido. O sistema é completamente enchido com líquido e qualquer pressão aplicada sobre a membrana é hidraulicamente transmitida ao elemento sensor. 
30. Diferencie os diferentes tipos de placas de orifício. 
· Orifício concêntrico: Tal tipo de placa é utilizado com líquidos, gases e vapores da qual não apresentam sólidos suspensos em sua composição.
· Orifício excêntrico: Utilizado quando com fluido que possuem sólidos em suspensão, os quais possam ser retidos e acumulados na base da placa, da qual o orifício é posicionado na parte de baixo do tubo.
· Orifício segmental: Este modelo possui sua abertura em forma de segmento de círculo, deste modo possibilita a passagem de fluido disposta. Utilizada geralmente para uso em fluidos laminados ou com alta porcentagem de sólidos em suspensão no seu meio.
31. Como podem ser instalados os transmissores de vazão no caso de medições com gás, líquido e vapor? 
No caso de gás com tomadas lateral ou superior o sensor deve ser instalado acima.
No caso de líquido com tomadas laterais o sensor deve ser instalado abaixo ou mesmo nivel. No caso de vapor com tomadas laterais o sensor deve ser instalado abaixo se usar câmara de condensação.
32. Explique resumidamente o princípio de funcionamento e aplicações dos seguintes medidores: 
· Tubo Venturi 
· Tubo de pitot 
· Annubar 
· Rotâmetros 
· Rodas ovais 
· Turbina 
· Magnético 
· Vórtex 
· Ultrassônico 
· Coriólis 
Tubo de Venturi: Trata-se de um dispositivo criado para medir a velocidade de escoamentode um fluído através da variação da pressão durante a passagem deste líquido por um tubo de seção mais larga e depois por outro de seção mais estreita. Composto por um tubo com um estreitamento no meio do seu comprimento, onde este afunilamento causa uma queda da pressão do fluído que se desloca no tubo. Se o fluxo de um fluido é constante, mas sua área de escoamento diminui então necessariamente sua velocidade aumenta. 
Tubo de Pitot: É um instrumento utilizado para medir a velocidade de fluidos com base na diferença de pressões estática e dinâmica, medidas através de dois tubos alinhados lado à lado. O equipamento se baseia no princípio de que a altura H é proporcional a raiz quadrada da velocidade.
Annubar: Similar ao tubo de Pitot, porém com à diferença de possuir mais de um furo nas câmaras de medição da pressão. Da qual a pressão não camara de alta pressão representa uma média da velocidade através da tubulação. Trata-se de um equipamento mais seguro que o Pitot, pois não é sensível à posição ou à velocidade do fluído.
Rotâmetro: O gás ou o líquido se desloca no rotâmetro partido de sua base até o topo, elevando o cone de medição interno e, consequentemente, aumentando a passagem do fluido. Quanto maior a vazão, mais alto o cone de medição é elevado, o que nos permite fácil leitura da escala métrica.
Roda Oval: O fluido entrando no medidor gira duas engrenagens. Um sensor não- intrusivo detecta o movimento das engrenagens e produz um pulso de onda
senoidal para cada dente da engrenagem que passa à frente do sensor. A freqüência do pulso resultante é proporcional à vazão real e oferece uma precisa
representação da vazão do fluido. Este medidor é relativamente insensível às mudanças na viscosidade e não há necessidade de trecho reto de tubulação.
Turbina: O fluido que se desloca no interior da tubulação aciona um rotor montado axialmente dentro do medidores de vazão. A velocidade deste rotor é
proporcional à velocidade de deslocamento do fluido no processo. Um sensor (pick-up magnético) acoplado ao corpo do medidor, tem seu campo magnético alterado a cada passagem de uma das pás do rotor, gerando um pulso elétrico que é amplificado e processado na forma de frequência ou corrente. Um indicador digital interpreta este sinal, propiciando a visualização da vazão instantânea, bem como a sua totalização no tempo.
Magnético: A operação de um medidor de vazão magnético baseia-se na lei de
Faraday, que afirma que a tensão induzida em qualquer condutor, enquanto este se move em ângulos retos por meio de um campo magnético, é proporcional à velocidade do condutor.
Vortex: medidores de vazão tipo Vortex podem medir gás, vapor e líquidos. No
geral, o medidor realiza medições volumétricas, mas em aplicações de gás e vapor,ele é capaz de medir vazão de massa.
Ultrassônico: O princípio básico da operação encontra-se no deslocamento da
frequência (efeito Doppler) de um sinal ultrassônico quando refletido por partículas em suspensão ou bolhas de gás (descontinuidades) em movimento. Essa técnica de medição utiliza o fenômeno físico no qual uma onda sonora muda de frequência quando é refletida por descontinuidades móveis em um líquido em vazão. O ultrassom é transmitido para um tubo onde há vazão de líquidos. As descontinuidades refletem a onda ultrassônica com uma frequência diferente, que é diretamente proporcional à taxa de vazão do líquido.
Coriólis: Dois tubos paralelos têm rotação em sua freqüência ressonante por meio de bobinas. Qualquer vazão mássica passando pelos tubos gerará forças
Coriolis que aparecem sempre que uma massa se move radialmente num sistema de vibração. As forças têm efeitos opostos nos lados de entrada e saída,
Deformando os tubos. A excursão dos tubos é detectada por sensores no lado de entrada e saída. A alternância de fases entre as freqüências de vibração de ambos os tubos é proporcional à taxa de vazão mássica.A freqüência ressonante de ambos os tubos se altera conforme a densidade do material. Esse efeito é usado para determinar a densidade.O nível de deformação dos tubos depende da temperatura. Portanto,a temperatura é medida para fins de compensação.Usando-se um sensor, valores primários como vazão mássica, densidade e temperatura podem ser medidos. As conversões permitem
33. Calcule o ΔP no instante em que a vazão é igual a 120 m3/h. Dados: 
Qmax = 150 m3/h
ΔPmax = 2.000 mmHg.
1 mH2O = 39,37 polH2O,
então o range do tanque de 5 m será de
 0 polH2O a 196,85 polH2O.
100% = 16 
78% = ?
78 * 16 / 100 = 12,78 + 4 = 16,78 mA
34. Calcule a vazão em m3/h quando o ΔP = 36%. Dados: Qmax = 500 l/h ΔPmax = 2.360 mmCA 
Q= ?
ΔP=36%
Qmax = (500 l/h) . (1m^3/1000) = 0,5 m^3/h
FAIXA ΔP = 0 A 2360
4 a 20 mA se for transmissor
SPAN => 2360 - 0 = 2360 CA
2360 => 100%
X => 36%
X = 849,6 mCA
K = Q/(√ AP) = 0,5/(√ 2360) => 0,01029 (m^3/h)/(√ mmca)
Q= 0,01029 (m^3/h)/(√ mmCA) = √ 849,6 mCA
Q= 0,3 m^3/h
35. Um FT indica 36% no seu indicador local. Qual é o diferencial de pressão aplicado em suas câmaras neste instante? Qual é a vazão, sabendo-se que a vazão máxima de linha é de 5.000 m3/h, com um diferencial máximo de pressão igual a 81 mmH2O? 
FT = 36% K=10
ΔP = ((3,6)^2) /10
ΔP = 12,96%
81 mm H2O => 100%
X => 12,96%
X = 10,49 mm H2O
K = 5000/(√ 81) = 555,55 (m^3/h)/(√ mH2O)
Q = K.ΔP
Q = 555,55 . (√10,49)
Q = 1799,33 m^3 / h
36. Determinar: 
· Range do instrumento: em pol H2O 
1 mH2O = 39,37 polH2O, 
então o range do tanque de 5 m será de 
0 polH2O a 196,85 polH2O
· Saída do instrumento quando o nível for 78%: em mA 
100% = 16
78% = ?
78 * 16 / 100 = 12,78 + 4 =
 16,78 mA
37. Determinar: 
· Range do instrumento: pol H2O 
Pmax = 550 . 1,8 = 990 cm
 H2O => 390’’H2O 
Po = 50 . 1,8 = 90 cm H2O => 
35,43’’H2O
· Saída do instrumento quando o nível for 37%: mA 
990 => 100 X => 37%
X = 366,3
990 => 16mA 366,3 => X+4
X = 9,92 mA
· Nível quando a saída for 11,2 mA: % 
990 => 16mA
X => 11,2mA - 4
X = 445,5 cm H2O
990 => 100
445,5 => X 
X=45%
38. Determinar: 
· Range do instrumento: mm H2O 
ΔP0% = Ph - Pl = 
2000 . 1 - 12000 . 1 ΔP0% = 
-10000 mmH2O
ΔP100% = (10000 . 2 + 2000 . 1) - (12000 . 1) =
 10000 mmH2O
· Saída do instrumento quando o ΔP = 0 mmH2O : mA 
20000 => 16mA 0 - (-10000) => X + 4
X = 12mA
2000 => 100% 0 - (-1000) => X
X = 50%
100 => 16mA 50 => X+4
X = 8+4 = 12mA 
39. Determine os valores pedidos nos esquemas abaixo: 
 
· Termopar tipo J 
25 ºC = 1,277 mV
400 ºC = 21,848 mV
21,848 - 1, 277 = 20,571 mV
 
 
· Termopar tipo T
20 ºC = 0,790 mV
2,342 - 0,790 = 1,552 mV
De acordo com a tabela a indicação será de 39 ºC
 
 
c. 
 
 
 
 
d. 
 
 
 
 
e.