INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL I

USADOS PRA MEDIR FLUIDOS EM REPOUSO E/OU DE LABORATÓRIO.

CONSIDERANDO O MANÔMETRO TUBO EM U A DIFERENÇA DE PRESSÃO ENTRE AS DUAS EXTREMIDADES É DETERMINADA COM A ALTURA h DA SEGUINTE FORMA:

•g = GRAVIDADE •P1 e P2 = PRESSÕES NAS EXTREMIDAES • = MASSA ESPECÍFICA

O FORMATO DO TUBO CARACTERIZA O TIPO DE MANÔMETRO, E A MASSA ESPECÍFICA DO FLUIDO (NORMALMENTE ÁGUA OU MERCÚRIO) É RESPONSÁVEL PELA SENSIBILIDADE DO MEDIDOR.

SÃO VÁLIDOS PARA PRESSÕES NOMINAIS DE -100KPa ATÉ 100KPa

O SISTEMA ENTRA EM EQUILÍBRIO (ALTURA DO LÍQUIDO) DE ACORDO COM A PRESSÃO QUE ATUA SOBRE O TUBO EM AMBAS AS EXTREMIDADES

PARA O MANÔMETRO DO “TIPO U” A PRESSÃO PODE SER CALCULADA POR

SÃO OS MEIOS MAIS SIMPLES DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO

CONSISTE EM CONFINAR UM FLUIDO EM UM RECIPIENTE COM FORMA ADEQUADA E DETECTAR A DEFORMAÇÃO SOBRE UMA DAS PAREDES ONDE A PRESSÃO AFETA.

O FUNCIONAMENTO DESSE DISPOSITIVO SE BASEIA NA DEFORMAÇÃO ELÁSTICA DE MEMBRANAS PELAS SEGUINTES AÇÕES:

DA DIFERENÇA DE PRESSÃO ENTRE DOIS PONTOS QUAISQUER

OU ENTRE A PRESSÃO A SER MEDIDA E A PRESSÃO ATMOSFÉRICA ATUAL.

DIAFRAGMA SE DEFORMA E FAZ COM QUE A HASTE SE MOVIMENTE

AO PRENDER O DIAFRAGMA PELAS BORDAS É POSSÍVEL COLOCAR UM EXTENSÔMETRO PARA DETECTAR A DEFORMAÇÃO

E COM ISTO É POSSÍVEL PRECISÃO DE ATÉ 0,5% FS.

USANDO UM LVDT PARA DETECTAR

USANDO UM CAPACITOR PARA DETECTAR

USANDO UM FOLE E UM POTENCIOMÊTRO

VANTAGENS/DESVANTAGENS • DESGASTE NATURAL DO ELEMENTOS

SENSORES • PROBLEMAS COM TEMPERATURA • BARATOS • OS FOLES TEM SENSIBILIDADE MAIOR QUE O DIAFRAGMA • SINAL DE INTENSIDADE BOA, DISPENSANDO

AMPLIFICAÇÕES

O Tubo de Bourdon consiste em um tubo com seção oval, que poderá estar disposto em forma de “C”, espiral ou helicoidal. Uma de suas extremidades é fechada estando a outra aberta à pressão a ser medida.

GERALMENTE APLICADOS COM TUBOS DE SECÇÃO ELÍPTICA DE DIFERENTES FORMATOS

MAIS POPULAR MAIS BARATO MEDIDOR DE PRESSÃO ESTÁTICA OS TUBOS SÃO PRODUZIDOS DE

DIFERENTES MATERIAIS, DEPENDE DO FLUIDO A SER MEDIDO: BRONZE , AÇO INOX, ETC...

Abaixo temos a identificação das partes internas do manômetro elástico tipo bourdon.

Ao lado temos um manômetro de bourdon em corte, expondo o tubo C, as partes mecânicas internas, a escala de medição, o ponteiro e o vidro externo. Observando sua escala de medição, percebe-se que esse manômetro pode medir pressões negativas, ou seja, pressões de vácuo.

PRINCIPAIS FONTES DE ERRO:

HISTERESSE MECÂNICA DO TUBO

MUDANÇA DE SENSIBILIDADE DEVIDO A TEMPERATURA E ATRITO

PRECISÕES NA FAIXA DE 0,5% A 2 % FS

Abaixo temos os principais elementos de recepção

de pressão baseados na deformação elástica. São

estes elementos de recepção que dão nomes aos

manômetros elásticos. Temos também a aplicação

do manômetro e a faixa de pressão recomendável de

trabalho para cada instrumento.

Manométrico Mede pressões efetivas na escala manométrica de medição de pressão.

Vácuo Mede pressões abaixo de zero na escala manométrica, na região de vácuo.

Composto Mede pressões manométricas e pressões de vácuo no mesmo instrumento.

Pressão Diferencial

Mede diferença de pressão entre dois pontos quaisquer do processo.

Com relação à faixa de operação recomendável para o bourdon, temos que a pressão normal medida deve estar próxima a 75% da escala máxima quando essa variável for estática e próxima a 60% da escala máxima para o caso de medição de pressão variável.

Ao lado temos um manômetro do tipo fechado, preenchido com glicerina líquida. Este manômetro tem duas aplicações típicas: uma para locais exposto a fatores ambientais e outra para locais com pressões pulsantes ou vibrações do processo. No segundo caso o manômetro é preenchido com 2/3 de glicerina líquida para aumentar sua vida útil.

Os manômetros de pressão diferencial medem a diferença de pressão entre dois pontos quaisquer. Sua aplicação se dá na medição de nível, vazão e perda de carga em filtros de linha e placas de orifício em processos industriais.

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. Este tipo de manômetro pode ser usado em qualquer ponto do processo industrial em que se tenha dois pontos de pressões distintas próximos um do outro.

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, pela dificuldade de escoamento de fluidos viscosos ou seja pelo ataque químico de fluidos corrosivos. Nesse caso, a solução é recorrer a utilização de algum tipo de isolação para impedir o contato direto do fluido do processo com o Bourdon.

Existem basicamente dois tipos de isolação, que tecnicamente é chamado de selagem. Um com selagem líquida, utilizando um fluido líquido inerte em contato com o Bourdon e que não se mistura com o fluido do processo, usando um pote de selagem. Outro, também com selagem líquida, porém utilizando um diafragma como selo, como separador entre dois líquidos. O fluido de selagem mais utilizado nesse caso é a glicerina, por ser inerte a quase todos os fluidos. Este método é o mais utilizado e já é fornecido pelos fabricantes quando solicitados.

Este tipo de medidor, utiliza o diafragma para medir determinada pressão, bem como, para separar o fluido medido do mecanismo interno. Aqui, o medidor utiliza um diafragma elástico.

Constituído por um material elástico (metálico ou não), fixo pela borda. Uma haste fixa no centro do disco está ligada ao mecanismo indicador que pode ser um setor dentado como nos tubos de bourdon.

Para instalação em vapor de água a proteção do manômetro deve ser feita por um sifão ou “rabo de porco” que consiste num trecho de tubo enrolado em uma volta na forma de espiral.

VÍDEO!!!

O pressostato é um dispositivo eletromecânico que recebe um sinal de pressão e o compara com sua escala interna. Após esta comparação, efetua a ação de ligar ou desligar o seu relê interno.

A função dos instrumentos conversores de sinais é modificar a natureza ou amplitude de um sinal para permitir a interligação de instrumento que trabalham com sinais diferentes. Os conversores I/P fazem a conversão de sinal elétrico em pneumático, permitindo a utilização de atuadores pneumáticos na instrumentação analógica ou digital.