UNIVERSIDELP 2013INSTRUTOR: SIMONE A. V. S. AVELLARSETOR: ENGENHARIAUNIVERSIDELP 2013

SUMRIO1. INTRODUO A INSTRUMENTAO INDUSTRIAL................................................. 41.1. CONCEITOS BSICOS DE INSTRUMENTAO PARA CONTROLE DE PROCESSOS...........41.1.1. VARIVEIS DE PROCESSO.......................................................................................... 41.2. CARACTERSTICAS GERAIS DE INSTRUMENTOS................................................71.2.1. CLASSE DOS INSTRUMENTOS..................................................................................... 71.2.2. DEFINIES......................................................................................................... 10INSTRUMENTAO BSICAUNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20131.3. IDENTIICAO E SMBOLO DE INSTRUMENTOS.............................................121.3.1. PADRONIZAO ISA.............................................................................................. 121.4. TELEMETRIA.......................................................................................3!1.4.1. TRANSMISSORES................................................................................................... 402. MEDIO DE PRESSO........................................................................................... 442.1. INTRODUO......................................................................................442.2. CONCEITOS UNDAMENTAIS....................................................................442.3. UNIDADES DE PRESSO.........................................................................4"2.4. PRINCPIOS E TEOREMAS UTILI#ADOS NA MEDIO DE PRESSO.......................4!2.4.1. TEOREMA DE STEVIN............................................................................................. 42.4.2. PRINC!PIO DE PASCAL............................................................................................ "02.$. ELEMENTOS MEC%NICOS PARA MEDIO DE PRESSO....................................$12.".1. MAN#METRO DE L!$UIDO....................................................................................... "22.".2. MAN#METRO TIPO ELSTICO................................................................................... "%2.&. INSTRUMENTOS DE TRANSMISSO DE SINAL................................................&32.7. TIPOS DE TRANSMISSORES DE PRESSO......................................................&32.7.1. TRANSMISSORES PNEUMTICOS................................................................................ %32.7.2. TRANSMISSORES ELETR#NICOS ANAL&'ICOS...............................................................%"2.7.3. INSTRUMENTOS PARA ALARME E INTERTRAVAMENTO......................................................%(2.7.4. INSTRUMENTOS CONVERSORES DE SINAIS...................................................................%3. MEDIO DE VAZO................................................................................................. 703.1. INTRODUO......................................................................................703.2. COMO PODEMOS DEINIR VA#O..............................................................703.4. TIPOS DE MEDIDORES DE VA#O...............................................................733.4.1. MEDIO DE VAZO POR PERDA DE CAR'A VARIVEL.................................................733.4.2. MEDIO DE VAZO POR REA VARIVEL...................................................................73.4.3. MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZO............................................................................. (14. MEDIO DE NVEL .................................................................................................. 954.1. INTRODUO......................................................................................!$4.2. M'TODOS DE MEDIO DE NVEL DE L(UIDO...............................................!$4.2.1. MEDIO DIRETA.................................................................................................. "4.2.2. MEDIO INDIRETA DE N!VEL................................................................................... 74.2.3. MEDIO DE N!VEL DESCONT!NUA......................................................................... 1044.3. MEDIO E NVEL DE S)LIDOS..............................................................10$5. MEDIO DE TEMPERATURA............................................................................... 107$.1. INTRODUO....................................................................................107$.2. ESCALAS DE TEMPERATURA...................................................................10"$.3. ESPECIICAO DE UM SISTEMA DE MEDIO DE TEMPERATURA......................10!$.4. CLASSE DE MEDIDORES DE TEMPERATURA.................................................110".4.1. TERM#METRO DE DILATAO DE L!$UIDO.................................................................112$.$. M'TODOS E DISPOSITIVOS PARA MEDIO DE TEMPERATURA...........................11&".".1. TERMOPARES..................................................................................................... 11%MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 2UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013$.&. MEDIO DE TEMPERATURA POR TERMORESIST*NCIA...................................130".%.1. CARACTER!STICAS DA TERMORESIST1NCIA DE PLATINA................................................131$.7. TERMOSTATOS...................................................................................1336. VLVULAS DE CONTROLE .....................................................................................134&.1. INTRODUO....................................................................................134&.2. TIPOS DE CORPOS..............................................................................134&.3. VLVULAS DE DESLOCAMENTO LINEAR DE HASTE.........................................13$%.3.1. VLVULA DE CONTROLE TIPO 'LOBO CONVENCIONAL................................................13"&.4. VLVULAS DE CONTROLE......................................................................13&%.4.1. CLASSIFICAO DAS VLVULAS DE CONTROLE...........................................................137&.$. VLVULA GLOBO................................................................................140%.".1. CORPO DA VLVULA............................................................................................. 140%.".2. INTERNOS 2OU CON+UNTO DOS INTERNOS3...............................................................1417. CONE!ES DOS INTRUMENTOS AO PROCESSO .............................................. 1437.1. TOMADAS AO PROCESSO PARA INSTRUMENTAO DE VA#O..........................1437.2. TOMADAS AO PROCESSO PARA INSTRUMENTAO DE PRESSO........................1437.3. TOMADAS AO PROCESSO PARA INSTRUMENTAO DE NVEL...........................1447.4. TOMADAS AO PROCESSO PARA INSTRUMENTAO DE TEMPERATURA.................14$MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 3UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20131. INTRODUO A INSTRUMENTAO INDUSTRIAL1.1. C"#$%&'"( )*(&$"( +% I#(',-.%#'/01" 2/,/ C"#',"3% +% P,"$%(("(O presente material descreve, de forma sucinta, a definio clssica da instrumentao envolvidano processo de transformao da matria-prima em produto ou subproduto e, em linhas gerais,aborda os conceitos bsicos para a compreenso sobre a atividade.Ainstrumentaodefinidacomoacinciaqueaplicaedesenvolvetcnicasparamedio,transmisso, indicao, registro e controle de variveis fsicas em equipamentos nos processosindustriais.Os processosindustriais sovariados, englobam diversos tiposde produtos e exigemcontrolepreciso do produto gerado.Nas indstrias de processos taiscomo siderrgica,petroqumica,alimentcia, celulose e papel,etc.; a instrumentao responsvel pelo rendimento mximo de um processo, fazendo com quetodaenergiacedida, sejatransformadaemtrabalhonaelaboraodoprodutodesejado. Asprincipais grandezas medidas e controladas dentro de um processo industrial so: presso, nvel,vazo, temperatura; as quais so denominadas como variveis de processo.Os instrumentos de medio e controle permitem manter e controlar as variveis de processo emcondiesmaisadequadas/precisasdoqueseelasfossemcontroladasmanualmenteporumoperador.Os sistemas de controle mantm a varivel controlada no valor especificado, comparando o valorda varivel medida, ou a condio a controlar, com o valor desejado (ponto de ajuste ouset point),sem a necessidade de interveno do operador.1.1.1. Variveis de processoGeralmente, existemvriascondiesinternaseexternasqueafetamodesempenhodeumprocesso. Estascondiessodenominadasdevariveisdeprocessosoelas: temperatura,presso, nvel, vazo, volume, etc. O processo pode ser controlado medindo-se a varivelquerepresenta o estado desejado e ajustando automaticamente as demais, de maneira a se conseguirumvalor desejadoparaavarivel controlada. Ascondies ambientais devemsempreserincludas na relao de variveis do processo.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 4UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013definido como processo qualquer operao ou sequncia de operao envolvendo umamudanadeestado, composio, dimensoououtraspropriedadesquepossamserdefinidasrelativamente a um padro. Pode ser contnuo ou descontnuo (em bateladas).Os diversos aspectos de instrumentao e controle automtico de processos podemsermostrados mais apropriadamenteatravsde umexemploprtico,utilizaremos,comoprocessotpico, o trocador de calor mostrado na figura 1, que utilizado para aquecer um fluido com vapor.No caso da figura 1, o termo processo significa a operao de adio de energia calorfica aofluido frio (fluido a ser aquecido).No exemplo mostrado na figura 1, a temperatura do fluido na sada do trocador influenciada porvriosfatores, sendoqueasprincipaissovazoetemperaturadeentradadofluidoaseraquecido, vazo e caractersticas do vapor utilizado no aquecimento, capacidade calorfica dosfluidos, perda trmica do trocador para o ambiente, etc.Figura 1 Processo ndustrialConforme observado, na figura anterior, as principais variveis de processo so:/4 V/,&*5%3 $"#',"3/+/6tambmdenominadavarivel deprocesso(PV). ndicamaisdiretamenteaformaouoestadodesejadodoproduto, qualquerfenmenofsicooufsico/qumico cuja quantidade, propriedade ou condio fsica medida a fim de que sepossa efetuar sua indicao e/ou controle de um processo. Considerando-se, o sistemaapresentadonaFigura1, avarivel controladaatemperaturadofluidonasadadotrocador de calor;MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 "UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/201374 V/,&*5%3 ./#&2-3/+/6aquelasobreaqual ocontrolador atua, comafinalidadedemanter a varivel controlada no valor desejado. No processo anterior, a varivelmanipulada a vazo de vapor;1.1.2. Sistema em Malha AbertaSistema em malha aberta aquele em que a informao sobre a varivel controlada no usadaparaajustar qualquer entradadosistema, visandocompensar asvariaesqueocorremnasvariveis do processo e que influenciem na varivel controlada.O conceito malha abertafrequentemente utilizado nossistemas de controlepara indicar queest se investigando a dinmica do processo emuma condio no controlada, ou seja,investigando-se apenas a dinmica do processo.Exemplo: A informao acerca da temperatura do lquido de sada, no afeta o controle da entradade vapor para o sistema, conforme mostrado na Figura a seguir.Figura 2 Processo de troca de calor em malha aberta1.1.3. Sistema em Malha FechadaA funofundamental dosistemadecontroleemmalhafechadaousistemadecontrolecomretroalimentao manipular a relao entrada/sada de energia ou material, de maneira que avarivel controlada do processo seja mantida dentro dos limites estabelecidos, ou seja, ainformaosobreavarivel controladacomarespectivacomparaocomovalordesejadousada para manipular uma ou mais variveis do processo (varivel manipulada).Na Figura a seguir, a informao acerca da temperatura do lquido de sada, vaiacarretar umaregulao de uma variveldo processo, no caso, da entrada de vapor. Caso a temperatura dolquido esteja baixa, abre-se mais a vlvula, deixando entrar mais vapor para aquecer o lquido. Ese, ao contrrio, o lquido estiver muito quente (temperatura acima do valor pr-fixado), a vlvula fechada mais um pouco, impedindo a entrada de vapor, esfriando o lquido.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 %UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Figura 3 Processo de troca de calor em malha fechada1.2. C/,/$'%,8('&$/( 9%,/&( +% I#(',-.%#'"(1.2.1. Classe dos InstrumentosPodemos denominar os instrumentos e dispositivos utilizados em instrumentao de acordo com afuno que os mesmos desempenham no processo.De um modo geral, os elementos de controle so divididos em dois grupos, dispositivos de campoe dispositivos de painel.Almdas denominaes acima os instrumentos podemser classificados comoprovadeexploso, poeira, lquido, etc. Combinaes dessas classificaes so efetuadas formandoinstrumentos conforme necessidades./4 I#(',-.%#'"(C%:"(6instrumentoquenotmindicaovisvel dovalor davarivelmedida. Osinstrumentosdealarme, taiscomopressostatosetermostatos(chavedepresso e temperatura), que s possuem uma escala exterior com um ndice de seleopara ajuste do ponto de atuao, so instrumentos cegos. Os transmissores de presso,vazo nvel e temperatura sem indicao local tambm so instrumentos cegos.Figura 4 TermostatoMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 7UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/201374 I#+&$/+",6instrumento que fornece indicao visual da situao das variveis doprocesso, esse dispe de um ponteiro e de uma escala graduada na qual podemos ler ovalor da varivel. Existem tambm indicadores digitais que indicam a varivel em formanumrica com dgitos ou barras grficas. Ex.: Manmetro, termmetro e indicador de nvel.Figura 5 Manmetro$4 R%:&(',/+",6instrumento queregistra valores instantneos davarivel deprocessomedidos ao longo do tempo graficamente, valores estes enviados pelo elemento sensor,transmissor, controlador etc. Existemtambm, osregistradores"Paperless, quenoutilizam cartas grficas, pois possuem uma tela grfica onde plota os dados do processo esalva digitalmente. Podem ser conectados a computadores, permitindo a visualizao dosdadosnomonitor comotambmfacilitao"resgate deinformaes, bastandoapenasdigitar o perodo a ser analisado.Figura 6 Registrador+4 E3%.%#'" P,&.*,&"6so elementos que esto emcontato direto coma varivelmedida/controlada, a parte de uma malha ou de um instrumento que primeiro sente ovalorda varivelde processo e que assume uma correspondnciapr-determinadadeMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013estadoousinal desadainteligvel. Oelementoprimriotambmconhecidocomodetector ou sensor. Ex.: Termopar e termorresistncias.Figura 7 Termopares%4 T,/#(.&((",6 instrumento que determina o valor de uma varivel no processo atravs deumelementoprimrioeenviaadistnciaparauminstrumentoreceptor,normalmentelocalizado no painel, atravs de um sinal de sada (pneumtico ou eletrnico) proporcionalao valor da varivel de processo. O elemento primrio pode ser ou no parte integrante dotransmissor. Alguns transmissores tambm possuem indicao local. Ex.: Transmissor detemperatura, transmissor de presso e transmissor de vazo.Figura 8 Transmissor;4 C"#5%,(",6instrumento que recebe uma informao como umsinal eletrnico oupneumtico, altera a forma deste e o emite como um sinal de sada. O conversor trabalhacom sinais de entrada/sada padres em instrumentao. Ex.: Conversor /P (Corrente /Presso).MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Figura 9 Conversor /P (Corrente/Presso):4 C"#',"3/+",6 instrumento que compara o valor da varivel medida/controlada com o valordesejado(set pointoupontodeajuste) eexerceumaaodecorreonavarivelmanipulada, funo da diferena entre dois valores (erro ou offset) e de sua equao decontrole (controladores P, P + , P + + D)./ +% M%+&+/ ?#an$e46Conjunto de valores da varivelanalisada, compreendido dentro dolimite inferior e superior da capacidade de medida ou de transmisso do instrumento. expressodeterminando-se os valores extremos. Exemplo: 100 a 500C; 0 a 20 psi; 30 a 30 mmca.A3$/#$%?Span4: adiferenaalgbricaentreovalor superior einferiordafaixademedida(range) doinstrumento. Exemplo: Uminstrumentocomrangede100a250Cpossuispan=150C.E,," ?%set46 a diferena entre o valor lido ou transmitido pelo instrumento e o valor realdavarivel medida. Se o processo ocorrer em regime permanente (que no varia ao longo do tempo)ser chamado de Erro Esttico, e poder ser positivo ou negativo, dependendo da indicao doinstrumento. Emcondiesdinmicas, oerrovariaconsideravelmente, teremosumatrasonatransfernciadeenergiadomeioparaomedidor,ovalormedidoestarsempreatrasadoemrelao ao valor real da varivel. Sempre que as condies forem dinmicas, existir em maior oumenor grau o chamado Erro Dinmico (diferena entre o valor instantneo da varivel medida e ovalor indicado ou transmitido pelo instrumento), cujo valor depende do tipo de fluidomedido/controlado, da sua velocidade, do elemento primrio, dos meios de medio, etc. O erromdio dos instrumentos a mdia aritmtica dos erros em cada ponto da medida, determinadosparatodososvalorescrescentesedecrescentesdavarivel. Nocasodecontroladores, erro(offset) a diferena entre o valor do ponto de ajuste (set point) e o valor medido da varivelcontrolada.P"#'" +% A@-('% ?Set &oint46 um valor desejado estabelecido previamente como referncia noqual a varivel controlada deve permanecer e ajustado no controlador para controlar o processo.P,%$&(1"6 a tolerncia de medio ou de transmisso do instrumento. Define o limite dos erroscometidos quando o instrumento utilizado em condies normais de servio. A preciso pode serexpressa de: Em porcentagem do alcance (span); Em unidade da varivel medida; Em porcentagem de leitura;MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 11UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013 Em porcentagem do valor mximo da faixa medida (range); Em porcentagem do comprimento da escala.Normalmente, a preciso vria emcada ponto da faixa medida, embora os fabricantes aespecifiquememtodaafaixadoinstrumento, indicandooseuvalor emalgumasregiesdaescala.S%#(&7&3&+/+%6 Valor mnimo que a varivel deve mudar para obter-se uma variao na indicaoou transmisso. Normalmente expressa emporcentagemdo alcance (span). Exemplo: Umtermmetro de vidro com"range de 0 a500Cpossui uma escala deleitura de50 cm.Sensibilidade = 50 cm / 500C = 0,1cm/C.R%2%'&7&3&+/+%6a capacidade de reproduo daindicao ou transmisso aose medir,repetidamente, valores idnticos da varivelmedida, nas mesmas condies da operao e nomesmo sentido de variao. A repetibilidade geralmente expressa em porcentagem do alcance(span).A&('%,%(%6 a diferena mxima que se observa nos valores indicados pelo instrumento, para ummesmo valor qualquer da faixa medida, quando a varivel percorre toda a escala tanto no sentidocrescente como no decrescente. A histerese geralmente expressa em porcentagem do alcance(span).Exemplo: Num instrumento com "range de 0 a 200C mostrado na Figura seguinte, a histerese de 0,2% do span.Figura 11 Curva de HistereseMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 12UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20131.3. I+%#'&;&$/01" % S8.7"3" +% I#(',-.%#'"(Como objetivo de simplificar e globalizar o entendimento dos documentos utilizados pararepresentar as configuraes das malhas de instrumentao, normas foram criadas em diversospases.A simbologia/codificao mais utilizada mundialmente na rea deinstrumentao e controle deprocessos a padronizada na norma S5.1, da SA (The Instrumentation, Systems and AutomationSociety). Existem outras normas que tratam do mesmo assunto, mas que no tem utilizao toampla no Brasil e no mundo.1.3.1. &adroni'a!(o ISA1.3.1.1. Letra de dentificaoda Malha ou dentificaes FuncionaisA padronizao SA considera que cada instrumentos ou funo programada ser identificado porum conjunto de letras (Tabela 1) e um conjunto de algarismos. A primeira letra do conjunto deletrasindicaavarivel medida/controladaeasletrassubsequentesindicamafunoqueoinstrumento desempenha na malha de controle. De acordo com a norma SA-5.1, cada instrumento ou funo programada ser identificado por umconjunto de letras que o classifica funcionalmente e um conjunto de algarismos que indica a malha qual o instrumento ou funo programada pertence.N"'/( 2/,/ / T/7%3/ 16As seguintes notas, indicadas na Tabela 1 por parntesis so para serem usadas como uma ajudano entendimento dos significados das letras quando eles forem usadas em certas posies nasLetras de dentificao da Malha ou dentificaes Funcionais.(1) Primeiras Letras so uma Varivel Medida ou nicializada e, se necessrio, uma combinaode uma VarivelMedida ounicializada e umModificadorde Varivelque sero referidospelosignificado combinado.(2) Os significados especficos dados para as Variveis Medidas ou nicializadas [A], [B], [E], [F],[H], [], [J], [K], [L], [P], [Q], [R], [S], [T], [U], [V], [W], [Y] e [Z] no sero modificados.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 13UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013(3) A Varivel Medida ou nicializada anlise, [A] ser usada para todos os tipos de composio defluido do processo e anlise de propriedade fsica. O tipo de analisador e para analisadores decomponente de fluido os componentes de interesse sero definidos fora do balo de tagueamento.(a)VariveisMedidas/nicializadas "EscolhadoUsurio[C], [D]e[M]soatribudasparaidentificar anlise de condutividade, densidade e umidade, respectivamente, quando isto paraprtica comum do usurio.(4) A Varivel Medida ou nicializada anlise, [A] no ser usada para identificar vibrao ou outrostipos de analises mecnicas ou de maquinas, que sero identificadas pela VarivelMedida/nicializada vibrao ou anlise mecnica [V].(5) As letras "Escolha do Usurio [C], [D], [M], [N] e [O] que cobrem significados repetitivos nolistadosquepodemternenhumsignificadacomoumaVarivel Medidaounicializadaeoutracomo Letra Sucessiva sero definidas somente uma vez. Por exemplo, [N] pode ser definida como"mdulodeelasticidade comoumaVarivel Medida/nicializadae"osciloscpio comoumaFuno Leitura/Passiva.(6) Varivel Medida/nicializada multivarivel [U] identifica um instrumento ou malha que requerermuitos pontos de medio ou outras entrada para gerar uma ou mltiplas sadas, talcomo umPLCqueusamltiplasmediesdepressoetemperaturapararegular ochaveamentodemltiplas vlvulas liga-desliga.(7) Varivel Medida/nicializada vibrao ou anlise mecnica [V] usada para executar a funona monitorao de maquina que a Varivel Medida/nicializada anlise [A] executa na monitoraodo processo e exceto para vibrao, esperado que a varivel de interesse seja definida fora dobalo de identificao.(8) A Primeira Letra ou Letra Sucessiva para equipamentos ou funes no classificados [X] parasignificadosnorepetitivosquesousadossomenteumavezouparaumaextensolimitadapode ter qualquer nmero de significados que sero definidos fora do balo de identificao ou poruma nota no documento. Por exemplo, [XR-2] pode ser um registrador de stress e [XX-4] pode serum osciloscpio de stress.(9) Varivel Medida/nicializadaevento, estadooupresena[Y] paraser usadaquandoasrespostas de controle ou monitorao no so acionadas pelo tempo ou programa de tempo, masacionadas por eventos, presena ou estado.(10) Combinaes de VarivelMedida/nicializada e Modificador de Varivelsero selecionadasde acordo de como a propriedade sendo medida modificada ou mudada.(11) VariveismedidasdiretamentequeseroconsideradascomoVarivel Medida/nicializadapara Numerao de Malha sero includas, mas no limitadas a:MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 14UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013(a) Diferencial [D] presso [PD] ou temperatura [TD].(b) Totalizao [Q] totalizador de vazo [FQ], quando medido diretamente, tal como por ummedidor de deslocamento positivo.(c) Eixo X, eixo Y ou eixo Z [X], [Y] ou [Z] vibrao [VX], [VY] e [VZ], fora [WX], [WY] ou[WZ] ou posio [ZX], [ZY] ou [ZZ].(12) Derivada ou calculada de outras variveis medidas diretamente que no devemserconsideradas como Varivel Medida/nicializada ou Numerao de Malha incluiro, mas no estolimitados a:(a) Diferena [D] temperatura [TD] ou peso [WD].(b) Relao [F] Vazo [FF], presso [PF] ou temperatura [TF].(c) Taxa de variao de tempo [K] presso [PK], temperatura [TK] ou peso [WK].(13) Modificador de Varivel tempo ou programa de tempo [K] em combinao com uma VarivelMedida/nicializada significa uma taxa de variao de tempo da varivelmedida ou inicializada;[WK] representa uma malha de variao de perda de peso.(14) Modificador de Varivel segurana [S] tecnicamente no uma varivel medida diretamente,mas usada para identificar elementos primrio e final com proteo de emergncia auto atuadasomente quando usada em conjuno com Varivel Medida/nicializada vazo [F], presso [P] outemperatura [T]. E por causa da natureza crtica de tais equipamentos, [FS, PS e TS] deve serconsiderada como Varivel Medida/nicializada em todos os esquemas de construo de Nmerode dentificao de Malha.(a) Vlvula de segurana de vazo [FSV] se aplica a vlvulas usadas para proteger contraexcesso de vazo de emergncia ou perda de vazo. Vlvula de segurana de presso [PSV]evlvula de segurana de temperatura [TSV] se aplicam a vlvulas usadas para protegercontra condies de emergncia de presso e temperatura. sso se aplica independente daconstruo ou modo de operao da vlvula colocada na categoria de vlvula de segurana,vlvula de alivio ou vlvula de alivio e segurana.(b) Uma vlvula de presso auto-atuada que evita operao de um sistema de fluido em umapresso maior que a desejada pelo alivio do fluido do sistema uma vlvula de controle depresso a montante [PCV], mesmo se a vlvula no para ser usada normalmente. Porm,esta vlvula projetada como vlvula de segurana de presso [PSV] se ela protege contracondies de emergncia perigosas para o pessoal ou equipamento que no so esperadossubir normalmente.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 1"UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013(c) Disco de ruptura de presso [PSE] e link fusvel [TSE] se aplica a todos os sensores ouelementosprimriosusadosparaprotegercontracondiesdeemergnciadepressoetemperatura.(d) [S] nodeverser usadoparaidentificar SistemasnstrumentadosdeSeguranaecomponentes, ver (30).(15) A forma gramaticaldos significados da Letra Sucessiva ser modificada quando requerido.Por exemplo, "indicar [] pode ser lido como "indicador ou "indicando; "transmitir [T] pode serlido como "transmissor ou "transmitindo.(16) Funo Leitura/Passiva visor, gauge ou equipamento de vista [G] deve ser usada em vez daFuno Leitura/Passiva indicar [] para instrumentos ou equipamentos que fornecem uma visosecundaria, tal comovisordenvel, indicadoreslocaisdepresso(manmetros) evisoresdevazo. (rotmetro de purga).(a) Tambm usada para identificar equipamentos que fornecem uma vista no calibrada deoperaes da planta, tal como monitores de televiso.(17) Funo Leitura/Passiva indicar [] se aplica a leitura analgica ou digital de uma medio atualou um sinalde entrada para um instrumento fsico ou uma unidade de display de vdeo de umsistema de controle distribudo.(a) No caso de um estao manual (loader), ela ser usada para o dial ou indicao do sinalde sada sendo gerado [HC] ou [HK].(18) FunoLeitura/Passivavarredura[J], quandousada, indicarumaleituraperidicanocontinua de duas ou mais VarivelMedida/nicializada da mesma ou de diferenteespcie, taiscomo registrador multiponto de temperatura e presso.(19) Funo Leitura/Passiva lmpada [L] identifica equipamentos ou funes que so usadas paraindicar statusde operao normal, tal como motor liga-desliga,posio de atuador, etc.e nodeve ser usada para indicao de alarme.(20) FunoLeitura/Passivaregistrar [R] seaplicaaqualquer meiodearmazenamentodeinformao ou dado em papelou em meio eletrnico permanente ou semi-permanente em umaforma facilmente recupervel.(21) Leitura/Passiva e Funo Sada/Ativa multifuno [U] usada para:(a)dentificar malhasdecontrolequetenhammaisdoqueasfunesusuaisdeindicar,registrar e controlar.(b) Economiza espao em desenhos no mostrando bales tangentes para cada funo.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 1%UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013(c) Uma nota descrevendo as funes mltiplas deve ser usada no desenho, se necessriopara esclarecimento adicional.(22) Funo Leitura/Passiva acessrio [X] usada para identificar equipamento ou dispositivosque no medem ou controlam, mas so necessrios para a operao adequada dainstrumentao.(23) HdiferenasnosignificadoaserconsideradoquandoselecionandoFunoSada/Ativapara controle [C], chave [S], vlvula, damper ou basculante [V] e equipamento auxiliar [Y].(a)Controlar[C] significaumequipamentoautomticooufunoquerecebeumsinal deentrada gerado por um Varivel Medida/nicializada e gera um sinal de sada varivel que usado para modular ou chavear uma vlvula [V] ou equipamento auxiliar [Y] em um ponto deajuste pr-determinado para o controle de processo ordinrio.(b) Chavear [S] significa um equipamento ou funo que conecta, desconecta ou transfere umou mais sinais ou circuitos pneumticos, eletrnicos, eltricos ou hidrulicos que podem seratuados manualmente ou automaticamente diretamente por uma Varivel Medida/nicializadaou indiretamente por um transmissor da Varivel Medida/nicializada.(c) Vlvula, damper ou basculante [V] significa um equipamento que modula, chaveia ou liga-desligaumjatodefluidodoprocessoapsreceber umsinal desadageradopor umcontrolador [C], chave [S] ou equipamento auxiliar [Y].(d) Equipamento auxiliar [Y] significa um equipamento automtico ou funo atuada por umsinal docontrolador[C],transmissor [T],ou chave [S] queconecta,desconecta,transfere,computa ou converte sinais ou circuitos pneumtico, eletrnicos, eltricos ou hidrulicos.(e) incorreto usar as letras sucessivas CV para qualquer outra coisaquenoseja umavlvula de controle auto-atuada.(24) Estao de Controle Funo Sada/Ativa [K] ser usada para:(a) Designar umaestaodecontroleacessvel aooperador usadacomumcontroladorautomtico que no tem uma chave auto-manual acessvel ao operador integral ou chave demodo de controle.(b) Arquitetura dividida ou equipamento de controle de campo onde as funes do controladoresto localizadas remotamente da estao do operador.(25) Equipamentos auxiliares e funes de Funo Sada/Ativa [Y] incluem, mas no so limitadosa, vlvulas solenoides, rels e equipamentos e funes de converso.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 17UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013(26) EquipamentosauxiliaresFunoSada/Ativa[Y] paracomputaoeconversodesinalquando mostradosem um diagrama oudesenho sero definidosforadeseusbales comumsmboloapropriadodaTabela5.6, BlocosdeFunoMatemticaequandoescritosemtextoincluiro uma descrio da funo matemtica da Tabela 5.6.(27) Modificadores de Funo alta [H], baixa [L] e mdia ou intermediaria [M], quando aplicados aposies de vlvulas e outros equipamentos de abrir-fechar, so definidos como segue:(a) Alta [H], a vlvula est em ou se aproximando da posio totalmente aberta. Aberta [O]pode ser usado como uma alternativa.(b) Baixa [L], a vlvula est em ou se aproximando da posio totalmente fechada. Fechada[C] pode ser usado como uma alternativa.(c) Mdia ou intermediaria [M], a vlvula est se movimentando ou localizada entre a posiototalmente aberta e totalmente fechada.(28) Modificador de Funo desvio [D], quando combinado com Funo Leitura/Passiva alarme [A]ou Funo Sada/Ativa chave [S] indica que a varivel medida tem se afastado de um ponto deajuste do controle do controlador mais do que um valor predeterminado.(a) Modificadores de Funo alto [H] ou baixo [L] sero adicionados somente se um desviopositivo ou negativo, respectivamente, importante.(29) Modificadores de Funo alta [H], baixa [L] e mdia ou intermediaria [M], quando aplicados aalarmes correspondem a valores da varivel medida, no a valores do sinal de alarme atuante, ano ser que seja notado diferente.(a) Um alarme de alto nvel derivado de um sinal de transmissor de nvel com ao reversa um LAH, mesmo que o alarme seja atuado quando o sinal cai para um valor baixo.(b) Os termos sero usados em combinao, quando apropriado, para indicar nveis mltiplosde atuao da mesma medio. Por exemplo, alto [H] e alto-alto [HH], baixo e baixo-baixo[LL] ou alto-baixo [HL].(30) Modificador deVarivel [Z] tecnicamentenoumavarivel medidadiretamente, masusado para identificar os componentes do Sistema nstrumentados de Segurana.(a) [Z] no ser usado para identificar os equipamentos de segurana, como dito em (14)MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 1(UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 1 Letra de dentificao de nstrumentos e Funo ProgramadaAlmdoconjuntodeletras, aidentificaodeuminstrumentooufunoprogramadasercompletada por um conjunto de nmeros que identificaro a rea de atividade a que pertence oinstrumento e outro conjunto de nmeros que identifica a qual malha de controle o instrumento fazparte. Eventualmente, para completar a identificao, poder ser utilizado um sufixo.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 1UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013P RC 001 02 AVarivel Funo rea da AtividadeN sequencial daMalhaSufixodentificao Funcional dentificao da MalhaIDENTI=ICAO DO INSTRUMENTOTabela 2 Exemplo de dentificao Completa de nstrumentosOnde:P - Varivel medida Presso;R - Funo passiva ou de informao Registrador;C - Funo ativa ou de sada Controlador;001 - rea de atividade, onde o instrumento atua;02 - Nmero sequencial da malha;A Sufixo.1.3.1.2. Smbolos de Equipamento e Funo de nstrumentaoAs Tabelas 3 e 4 mostram os smbolos gerais utilizados para representar instrumento ou funoprogramada de acordo com a SA 5.1.N"'/( 2/,/ /( T/7%3/( 3 % 46As seguintes notas, indicadas nas Tabelas 3 e 4 por parntesis, sero usadas como uma ajuda noentendimento dos significados dos smbolos de equipamento e funo de instrumentao:(1) Equipamentosefunesrepresentadaspor estessmbolosdebalosoequipamentosefunes para display compartilhado, controle compartilhado, configurvel, baseado emmicroprocessador einstrumentaoconectadaadadosondeasfunessoacessveispelooperador atravs de display compartilhado ou monitor.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 20UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013(2) O usurio selecionar e documentar um dos seguintes para uso destes smbolos em um:(a) Display primrio compartilhado, sistema de controle compartilhado;(b) Sistema de Controle de Processo Bsico (BPCS).(3) O usurio selecionar e documentar um dos seguintes para uso destes smbolos em um:(a) Display compartilhado alternativo, sistema de controle compartilhado;(b) Sistemas nstrumentados de Segurana (SS).(4) Equipamentos e funes so configurados em sistemas de controle que incluem, mas no solimitados a, sistema de controle distribudo (DCS), controlador lgico programvel (PLC),computador pessoal (PC) e transmissores e posicionadores de vlvula inteligentes.(5)Equipamentosefunesrepresentadosporestessmbolosdebalosoconfiguradosemsistema a computador que incluem, mas no so limitados a:(a) Controladores de processo, otimizadores de processo, controle estatstico de processo,previsodemodelos, controledeprocesso, controladoresanalisadores, computadoresdenegocioesistemasdeexecuodemanufaturaeoutrossistemasqueinteragemcomoprocesso manipule pontos de ajuste no Sistema de Controle de Processo Bsico;(b) Sistema de Controle de Alto Nvel.(6) Equipamentos discretos ou funes que so baseadas em equipamento fsico e so isoladasou so conectadas a outros instrumentos, equipamentos ou sistemas que incluem, mas no solimitados a transmissores, chaves, rels, controladores e vlvulas de controle.(7) Acessibilidade inclui ver, ajustar ponto de ajuste, alterar modo de operao e qualquer outraao do operador necessria para operar a instrumentao.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 21UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 3 Smbolos de Equipamento e Funo de nstrumentaoMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 22UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 4 Smbolos de Equipamento e Funo de nstrumentao, Miscelnea1.3.1.3. Tabelas de Smbolos GrficosEsse item fornece os blocos grficos constituintes que so usados para construir diagramas paramalhas de medio e controle, instrumentos e funes emummodo conciso, facilmentereferenciado.Osconjuntosdesmbolosgrficosincludosnesseitemdeveroser aplicadosnosseguintesdocumentos: Diagramas de instrumentos; Diagramas funcionais; Diagramas lgicos binrios; Esquemas eltricos.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 23UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013As seguintes notas, indicadas nas Tabelas 5, 6 e 7 por parntesis, sero usadas como uma ajudano entendimento dos significados dos smbolos.N"'/( 2/,/ /( T/7%3/( 5B 6 % 7(1) Medies so mostradas por:a) Apenas bales;b) Bales e grficos.(2) Estes smbolos sero usados para medies de processo ou equipamento se:a) Um smbolo grfico no existe;b) O usurio no utiliza smbolos grficos.(3) Transmissor [T] pode ser controlador [C], indicador [], registrador [R] ou chave [S].(4) Novos smbolos e notaes sero desenvolvidos e documentados nas normas de engenharia eprojeto do usurio, prticas e recomendaes se necessrio para representar equipamentos nomostrados.(5)Normasdeengenhariaeprojeto do usurio, prticaserecomendaesdocumentaroqueescolhas foram selecionadas.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 24UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 5 Smbolos de Medio Elementos PrimriosMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 2"UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 5 Smbolos de Medio Elementos PrimriosMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 2%UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 5 Smbolos de Medio Elementos PrimriosMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 27UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 6 Smbolos de Medio nstrumentos SecundriosTabela 7 Smbolos de Medio Equipamentos Auxiliares e AcessriosMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 2(UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013As seguintes notas, indicadas nas Tabelas 8 e 9 por parntesis, sero usadas como uma ajuda noentendimento dos significados dos smbolos.N"'/( 2/,/ /( T/7%3/( C % 9(1) Fontes de alimentao sero mostradas quando:(a) Diferentes daquelas normalmente usadas, e.g., 120 V cc quando o normal 24 V cc;(b) Quando o equipamento requer uma fonte de alimentao independente;(c) Afetada pelas aes do controlador ou chave.(2) Conecta equipamentos e funes que so partes integrais de sistemas dedicados, tais comosistema decontrole distribudo (DCS), controlador lgico programvel (PLC), sistemas comcomputador pessoal (PC) e sistemas de controle a computador (CCS) sobre umlink decomunicao dedicado.(3) Conecta sistema baseado em microprocessador ou em computador independente para cadaoutro sobre um link de comunicao dedicado.(4) Conecta equipamentos de campo inteligentes (intelligent) e de bus de campo, tais como nolimitados a transmissores e posicionadores de vlvulas comcontrole adicional ou outrafuncionalidade sobre um link de comunicao dedicado.(5) Conecta equipamentos inteligentes (smart), tais como transmissores, para terminais de sinalde entrada de sistema de instrumentao e fornece um sinal digital superposto que usado paradiagnostico e calibrao de instrumento.(6) Normas de engenharia e projeto do usurio, prticas ou recomendaes documentaro quesmbolos foram selecionados.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 2UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 8 Smbolos de Linha nstrumentos para Processo e Conexes do EquipamentoMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 30UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 9 Smbolos de Linha Para Conexes do nstrumentoMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 31UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 9 Smbolos de Linha Para Conexes do nstrumentoAs seguintes notas, indicadas nas Tabelas 10, 11, 12 e 13 por parntesis, sero usadas como umaajuda no entendimento dos significados dos smbolos.N"'/( 2/,/ /( T/7%3/( 10B 11B 12 % 13(1) Normas de engenharia e projeto do usurio, prticas ou recomendaes documentaro quesmbolos foram selecionados.(2) Smbolos de elementos 1 at 15 quando combinados com smbolos de atuador 1 at 10 e 14at 22 representam vlvulas de controle.(3) Smbolos de elementos 16 at 20 quando combinados com smbolos de atuadores 10 at 12representam vlvulas solenides liga-desliga.(4) Smbolos de atuadores 1 at 10 e 14 at 22 quando combinados com smbolos de elementos 1at 16 representam vlvulas de controle com atuador pneumtico.(5) Smbolos de atuadores 10 at 12 quando combinados com smbolos de elementos 17 at 21representam vlvulas solenides liga-desliga.(6) Aplicveis a todos os tipos de vlvulas de controle e atuadores.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 32UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 10 Smbolos de Elementos Finais de ControleMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 33UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 10 Smbolos de Elementos Finais de ControleMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 34UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 11 Smbolos de Atuador do Elemento Final de ControleMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 3"UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 11 Smbolos de Atuador do Elemento Final de ControleMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 3%UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 12 Smbolos de Elemento Final de Controle Auto AtuadoMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 37UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 12 Smbolos de Elemento Final de Controle Auto AtuadoMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 3(UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 12 Smbolos de Elemento Final de Controle Auto AtuadoTabela 13 ndicao de Falha e Posio Energizada de Vlvula de Controle1.4. T%3%.%',&/Chamamos de Telemetria a tcnica de transportar medies obtidas no processo distncia, emfuno de um instrumento transmissor.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 3UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Atransmisso distncia dos valores medidos est to intimamente relacionada comosprocessos contnuos, que a necessidade e as vantagens da aplicao da telemetria e doprocessamento contnuo se entrelaam.Umdosfatoresquesedestacamnautilizaodatelemetriaapossibilidadedecentralizarinstrumentos e controles de um determinado processo em painis de controle ou sala de controle.Teremos, a partir daqui, inmeras vantagens, as quais no so difceis de imaginar:a) Os instrumentos agrupados podem ser consultados mais facilmente e rapidamente,possibilitando operao uma viso conjunta do desempenho da unidade.b) Podemos reduzir o nmero de operadores com simultneo aumento da eficincia do trabalho.c) Cresce consideravelmente a utilidade e a eficincia dos instrumentos face s possibilidades deprontaconsulta, manutenoeinspeo, emsituaomaisacessvel, maisprotegidaemaisconfortvel.1.).1. *ransmissoresOstransmissoressoinstrumentosquemedemumavarivel doprocessoeatransmitem, distncia, auminstrumentoreceptor,indicador,registrador,controladorouaumacombinaodestas.Existem vrios tipos de sinais de transmisso: pneumticos, eltricos, hidrulicos e eletrnicos.1.4.1.1. Transmisso PneumticaEm geral, os transmissores pneumticos geram um sinal pneumtico varivel, linear, de 3 a 15 psi(libras fora por polegada ao quadrado) para uma faixa de medidas de 0 a 100% da varivel. Estafaixa de transmisso foi adotada pela SAMA (Scientific Apparatur Makers Association), Associaode Fabricantes de nstrumentos adotada pela maioria dos fabricantes de transmissores econtroladoresdosEstadosUnidos. Podemos, entretanto, encontrar transmissorescomoutrasfaixas de sinais de transmisso. Por exemplo: de 20 a 100 kPa.Nos pases que utilizam o sistema mtrico decimal, utilizam-se as faixas de 0,2 a 1 kgf/cm2queequivalem aproximadamente de 3 a 15 psi.Note que o valor mnimo do sinal pneumtico no zero, e sim, 3 psi ou 0,2 kgf/cm2; deste modo,conseguimos calibrar corretamente o instrumento, comprovando sua correta calibrao edetectando vazamentos de ar nas linhas de transmisso.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 40UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013V/#'/:%. A grande e nica vantagem em seu utilizar os instrumentos pneumticos est no fato dese poder oper-los com segurana em reas onde existe risco de exploso (centrais degs, por exemplo).D%(5/#'/:%#( Necessita de tubulao de ar comprimido (ou outro gs) para seu suprimento efuncionamento. Necessita de equipamentos auxiliares tais como compressor, filtro, desumidificador, etc.,para fornecer aos instrumentos ar seco, e sem partculas slidas. Devido ao atraso que ocorre na transmisso do sinal, este no pode ser enviado longadistncia, sem uso de reforadores. Normalmente a transmisso limitada aaproximadamente 100 m. Vazamentos ao longo da linha de transmisso ou mesmo nos instrumentos so difceis deserem detectados. No permite conexo direta aos computadores.1.4.1.2. Transmisso EletrnicaOs transmissores eletrnicos geram vrios tipos de sinais: 4 a 20 mA, 0 a 20 mA, 1 a 5V, 1 a 10V,sendo estes os mais utilizados. Temos estas discrepncias nos sinais de sada entre diferentesfabricantes devido a estes instrumentos estarem preparados para uma fcil mudana do seu sinalde sada.A relao de 4 a 20 mA, 1 a 5 V est na mesma relao de um sinal de 3 a 15 psi de um sinalpneumtico.O "zero vivo utilizado quando adotamos o valor mnimo de 4 mA, oferece a vantagem tambm depodermos detectar uma avaria (rompimento dos fios), que provocar a queda do sinal, quando omesmo estiver em seu valor mnimo.V/#'/:%#( Permite transmisso para longas distncias sem perdas. A alimentao pode ser feita pelos prprios fios que conduzem o sinal de transmisso.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 41UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013 Permite fcil conexo aos computadores. Fcil instalao. Permite de forma mais fcil realizao de operaes matemticas. Permite que o mesmo sinal (4~20mA) seja "lido por mais de um instrumento, ligando emsrie os instrumentos. Porm, existe um limite quanto soma das resistncias internasdestesinstrumentos, quenodeveultrapassar ovalor estipuladopelofabricantedotransmissor.D%(5/#'/:%#( Necessita de tcnico especializado para sua instalao e manuteno. Exigeutilizaodeinstrumentosecuidadosespeciaiseminstalaeslocalizadasemreas de riscos. Exige cuidados especiais na escolha do encaminhamento de cabos ou fios de sinais. Os cabos de sinal devem ser protegidos contra rudos eltricos.P,"'"$"3" AARTO protocolo HART (Highway Adress Remote Transducer), um sistema que combina o padro 4 a20 mA com a comunicao digital.O Hart baseado no sistema mestre escravo, permitindo a existncia de dois mestres na redesimultaneamente.A( 5/#'/:%#( +" 2,"'"$"3" A/,' (1" /( (%:-'%(6 Usa o mesmo par de cabos para o 4 a 20 mA e para a comunicao digital. Usa o mesmo tipo de cabo usado na instrumentao analgica. Disponibilidade de equipamentos de vrios fabricantes.As desvantagens so que existe uma limitao quanto velocidade de transmisso dasinformaes.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 42UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013OprotocoloHARTpermiteacomunicaodigital bi-direcional entreinstrumentos"inteligentessem causar distrbios ao sinal analgico de 4 a 20 mA. Ambos os sinais analgicos (4 a 20 mA) edigital (HART) podem ser transmitidos simultaneamente sobre o mesmo fio.A varivel primria e o sinal de controle so transportados pelo sinal de 4 a 20 mA, enquanto quemedies adicionais, parmetros do processo, configurao do equipamento, calibrao einformaes de diagnstico so acessadas pelo protocolo HART.1.4.1.3. Transmisso DigitalNesse tipo, "pacotes de informaes sobre a varivelmedida so enviados para uma estaoreceptora, atravs de sinais digitais modulados e padronizados. Para que a comunicao entre oelementotransmissor receptor sejarealizadacomxitoutilizadauma"linguagem padrochamado protocolo de comunicao (exemplo: Fieldbus).V/#'/:%#( No necessita ligao ponto a ponto por instrumento. Pode utilizar um par tranado ou fibra ptica para transmisso dos dados. mune a rudos externos. Permite configurao, diagnsticos de falha e ajuste em qualquer ponto da malha. Menor custo final.D%(5/#'/:%#( Existncia de vrios protocolos no mercado, o que dificulta a comunicao entreequipamentos de marcas diferentes. Casoocorrarompimentonocabodecomunicaopode-seperder ainformaoe/oucontrole de vrias malhas.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 43UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20132. MEDIO DE PRESSO2.1. I#',"+-01"Opresentecaptulotemporobjetivo, conceituarpresso, umadasvariveismaisimportantespresentes na indstria, e compreender os fenmenos relacionados a esta grandeza.Na indstria, a varivel presso uma das grandezas fsicas constantemente medida como formade monitorar ou controlar direta ou indiretamente a forma ou estado de um produto ou material.2.2. C"#$%&'"( =-#+/.%#'/&(A medio de presso o mais importante padro de medida, uma vez que as medidas de vazo,nvel e outras podem ser realizadas utilizando-se os mesmos princpios.A presso definida como uma fora atuando em uma unidade de rea.Figura 12 Conceito de PressoP,%((1" A'."(;D,&$/ a presso que o ar da atmosfera exerce sobre a superfcie do planeta.Essa presso pode mudar de acordo com a variao de altitude, ou seja, quanto maior a altitudemenor a presso e, consequentemente, quanto menor a altitude maior a presso exercida pelo arna superfcie terrestre.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 44UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013C"." 2"+%."( .%+&, / 2,%((1" /'."(;D,&$/EEm 1643, o matemtico e fsico italiano Evangelista Torricelli conseguiu determinar a medida dapresso atmosfrica ao nvel do mar. Primeiramente ele encheu um tubo de aproximadamente ummetrodecomprimentocommercrio, elogoemseguidamergulhouotuboemumrecipientetambmcommercriocomomostraaFigura13abaixo, logoapselenotouqueomercriodescia um pouco, se estabilizando aproximadamente a 76 cm acima da superfcie.Figura 13 Experimento TorricelliTorricelliinterpretou essa experincia dizendo que o que mantinhaa coluna demercrio nestaaltura era a presso atmosfrica.A coluna de 76 cm s obtida no nvel do mar, pois quando a altitude varia a presso atmosfricatambm varia como citado anteriormente.Comessaexperinciadefini-sequeaonvel domar 1atm(umaatmosfera) apressoequivalente a exercida por uma coluna de 76cm de mercrio, onde g = 9,8 m/s, portanto:1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = 1,01.105 P a fora exercida pela atmosfera na superfcie terrestre. Esta fora equivale ao peso dos gasesque esto presentes no ar e que compem a atmosfera.Apressoatmosfricapodevariar deumlugar paraooutro, emfunodaaltitudeedascondies meteorolgicas (como a umidade e a densidade do ar). Ao nvel do mar esta presso aproximadamente de760mmHg,ou1atm.Quanto maisalto olocal,mais rarefeito oare,portanto, menor apressoatmosfrica. Oinstrumentoquemedeapressoatmosfricaobarmetro.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 4"UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013P,%((1" R%3/'&5/ determinada tomando-se como referncia a presso atmosfrica local. Paramedi-la, usam-se instrumentos denominados manmetros; por essa razo, a presso relativa tambm chamada de presso manomtrica.A maioria dos manmetros so calibrados emzero paraapresso atmosfricalocal. Assim, aleituradomanmetropodeser positiva(quandoindicaovalor dapressoacimadapressoatmosfrica local) ou negativa (quando se tem um vcuo).Quando se fala empresso de uma tubulao de gs, refere-se presso relativa oumanomtrica.P,%((1" A7("3-'/ a soma da presso relativa eatmosfrica.Novcuoabsoluto, a pressoabsoluta zero e, a partir da, ser sempre positiva.mportante: Ao se exprimir um valor de presso, deve-se determinar se a presso relativa ouabsoluta.O fato de se omitir esta informao na indstria significa que a maior parte dos instrumentos medepresso relativa.Figura 14 Relao entre dois tipos de presso.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 4%UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013P,%((1" N%:/'&5/ "- V*$-" quando um sistema tem presso relativa menor que a pressoatmosfrica.P,%((F%( E('*'&$/B DG.&$/B T"'/3 % D&;%,%#$&/3surgemsempre que umfluido estivercirculando em um duto, devido a ao de um ventilador, exaustor, bomba etc.P,%((1" E('*'&$/ a sobrepresso ou depresso relativa criada pela atuao de umequipamento (ventilador, compressor, bomba ou exaustor) ou pela altura da coluna de um lquido.Caso no haja a circulao do fluido, a presso ser a mesma em todos os pontos do duto. Casohaja circulao, a presso esttica dever ser medida, atravs de um orifcio de presso, com eixoperpendicular corrente do fluido, de forma que a medio no seja influenciada pela correntedinmica da circulao. Figura 15 Presso esttica.P,%((1" +G.&$/ "- $D'&$/ a presso devida velocidade de um fludo em movimento emum duto. medida fazendo a tomada de impulso de tal forma que receba o impacto do fluxo. Apresso dinmica representada pela seguinte equao: P,%((1" T"'/3 a soma das presses esttica e dinmica. Conforme mostrado na figura, o tubode Pitot um dos instrumentos que consegue medir as presses esttica, dinmica e total. O tubode Pitot um dispositivo utilizado para medio de vazo.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 47UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Figura 16 Tubo Pitot.P,%((1"+&;%,%#$&/3 a diferena de presso medida entre dois pontos de umduto ouequipamento, sendo representada pelo smbolo AP (delta P). Essa diferena de pressonormalmente utilizada para medir vazo, nvel, presso, etc.A existncia de um obstculo passagem do fluido (placa de orifcio, filtro, vlvula etc.), instaladoem um duto, gera uma perda de carga. Esta perda de carga pode ser medida conectando-se umlado de um manmetro de tubo em "U montante e o outro lado jusante do obstculo. O valorindicado ser uma medida da presso diferencial.Figura 17 Presso diferencial.2.3. U#&+/+%( +% P,%((1"A presso possui vrios tipos de unidade. Os sistemas de unidade MKS, CGS, gravitacional e decolunadelquidosoutilizadostendocomorefernciaapressoatmosfricaeescolhidos,dependendo da rea de utilizao, tipos de medida de presso, faixa de medio, etc.Em geral, so utilizados para medio de presso as unidades Pa, N/m, kgf/cm, mmHg, mmH2O,lbf/pol, Atm e bar.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 4(UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Como existem muitas unidades de Presso, necessrio saber a correspondncia entre elas, poisnemsemprenaindstriatemosinstrumentospadrescomtodasasunidadeseparaistonecessrio saber fazer a converso.A seleo da unidade livre, mas, geralmente, deve-se escolher uma grandeza para que o valormedidopossaestarnafaixade0,1a1000.Assim, asseteunidadessolivres, porm, comfrequncia, deve-seescolherumagrandezaparaqueovalormedidopossaestarnafaixadepresso utilizada no campo da instrumentao industrial. Suas relaes podem ser encontradasna tabela de converso a seguir.Tabela 14 Converso de Unidades de Presso.2.4. P,$82&"( % T%",%./( U'&3&H/+"( #/ M%+&01" +% P,%((1"2.).1. *eorema de StevinEste teorema foi estabelecido por Stevin e relaciona as presses estticas exercidas por um fluidoem repouso com a altura da coluna do mesmo em um determinado reservatrio.Seu enunciado prev que: "A diferena de presso entre dois pontos de um fluido em repouso igual ao produto do peso especfico do fluido pela diferena de cota entre os dois pontos.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 4UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Figura 18 Teorema de Stevin.Assim, todos os pontos situados numa posio h1, em um recipiente, esto submetidos mesmapresso; pontossituadosnaposioh2domesmorecipienteestarosubmetidospressodiferentedaquelaaqueestosubmetidosospontossituadosnaposioh1. Tm-se, ento,planos paralelos na superfcie livre do lquido, de modo que todos os pontos situados no mesmoplano esto submetidos a uma mesma presso.2.).2. &rinc+pio de &ascalPrincpiode Pascal:"A pressoem forma estticaexercidaem qualquerpontoporumlquidoconfinadotransmite-se integralmente em todas as direes e produz amesma fora emreasiguais.Esse princpio a base da hidrulica. Na hidrulica utilizam-se fluidos incompressveis (que nopodem ser reduzidos a um volume menor). Assim, a fora mecnica desenvolvida em um fluidopode ser transmitida, multiplicada ou controlada.Figura 19 Princpio de Pascal.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 "0UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Se uma fora F1 = 10 kgf for aplicada sobre o pisto 1, o pisto 2 levantar um peso de 50 kgfdevido ao fato do mesmo ter uma rea 5 vezes maior que a rea do pisto 1.Outra relao: O volume deslocado ser o mesmo.2.5. E3%.%#'"( M%$G#&$"( 2/,/ M%+&01" +% P,%((1"So dispositivos utilizados para indicao local de presso e, em geral, esto divididos em doisgrupos bsicos: M/#I.%',"( +% L8J-&+"( so elementos mecnicos de medio direta de presso, queutilizam um lquido como meio para se medir a presso; M/#I.%',"( T&2" E3*('&$"so elementos mecnicos elsticos de medio de presso,que utilizam a deformao de um elemento elstico como meio para se medir a presso.A tabela a seguir classifica os manmetros de acordo com os elementos de recepo.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 "1UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Tabela 15 Elementos de Recepo2.,.1. Man-metro de .+/uidoP,$82&" +% ;-#$&"#/.%#'" % $"#(',-01" um instrumento de medio e indicao localde presso baseado na equao manomtrica.Sua construo simples e de baixo custo. Basicamente, constitudo por tubo de vidro com reaseccional uniforme, uma escala graduada, um lquido de enchimento.L8J-&+"( +% %#$'%#(&".D',&$/ ?S',/ 9/-:%4umdispositivo que mede adeformao elsticasofridapelos slidos quandoestes sosubmetidosaoesforodetraooucompresso. So, narealidade, fitasmetlicasfixadasadequadamente nas faces de um corpo a ser submetido ao esforo de trao ou compresso eque tm sua seo transversal e seu comprimento alterado devido ao esforo imposto ao corpo.Estas fitas so interligadas em um circuito tipo ponte de WHEATSTONE ajustada e balanceadapara condio inicial. Ao ter os valores de resistncia da fita mudada com a presso, esta sofredesbalanceamentoproporcional variaodestapresso. Soutilizadasnaconfecodestasfitas extensiomtricas, metais que possuem baixo coeficiente de temperatura para que exista umarelao linear entre resistncia e tenso numa faixa mais ampla. Vrios so os metais utilizadosna confeco da fita extensiomtrica. Como referncia, a tabela a seguir mostra alguns destes.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 %%UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013O elemento de resistncia que mede presso utilizado como um lado de uma ponte conformemostra a Figura seguinte para indicar a variao de resistncia. Este tipo utilizado como padropara presso maior que 3000 kgf/cm2. Por ter pouca histerese e no possuir atraso de indicao apropriado para medies de presso varivel.74 S%#(", P&%H"%3D',&$"A medio de presso utilizando este tipo de sensor baseia-se no fato dos cristais assimtricos, aosofreremumadeformaoelsticaaolongodoseueixoaxial, produzireminternamenteumpotencial eltrico causando um fluxo de carga eltrica em um circuito externo.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 %7UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013A quantidade eltrica produzida proporcional presso aplicada, ou seja esta relao linear oque facilita sua utilizao. Outro fator importante para sua utilizao est no fato de se utilizar oefeito piezoeltrico de semicondutores, reduzindo assim o tamanho e peso do transmissor, semperda de preciso.Cristaisdeturmalina, cermicaPolicristalinaSinttica, quartzoequartzocultivadopodemserutilizadosnasuafabricao, pormoquartzocultivadoomaisempregadopor apresentarcaractersticas ideais de elasticidade e linearidade.A figura seguinte mostra o diafragma simplificado da construo do sensor piezoeltrico.$4 S%#(", C/2/$&'&5" ?CD3-3/ C/2/$&'&5/4 o sensor mais utilizado em transmissores de presso. Nele, um diafragma de medio move-seentre dois diafragmas fixos. Entre os diafragmas fixos e o mvel, existe um lquido de enchimentoque funciona como um dieltrico. Como um capacitor de placas paralelas, constitudo por estas,separadas por um meio dieltrico. Ao sofrer o esforo de presso, o diafragma mvel (que vem aserumadasplacas docapacitor)temsuadistncia emrelaoaodiafragmamodificada. stoprovoca modificao na capacitncia de um crculo de medio e, tem-se, ento, a medio depresso.Para que ocorra amedio,ocircuitoeletrnico alimentadopor umsinalAC atravs deumoscilador e, ento, a frequncia ou a amplitude do sinal modulada em funo da variao depressoparaseter asadaemcorrenteoudigital. Comolquidodeenchimento, utiliza-se,normalmente, glicerina, ou "fluor-oil.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 %(UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20132.1.3. Instrumentos para alarme e intertravamentoA varivel presso quando aplicada em um processo industrial qualquer, submete osequipamentos a esforos de deformao que devem estar sempre abaixo de limites de segurana,paraquenoocorrarupturaeconsequentementeacidentes. Agarantiadapermannciadosvalores de presso sempre abaixo dos limites de segurana deve ser feita de forma automticaatravs de instrumentos de proteo. No caso da presso, um dos instrumentos de proteo comgrande aplicao o pressostato, sobre o qual sero feitas abordagens neste tpico.+4 P,%(("('/'" um instrumento de medio de presso utilizado como componente do sistema de proteo deequipamento. Sua funo bsica de proteger a integridade de equipamentos contrasobrepresso ou subpresso aplicada aos mesmos durante seu funcionamento. constitudo, em geral, por um sensor, um mecanismo de ajuste de set-point uma chave de duasposies (aberto ou fechado). Como elemento sensor, pode-se utilizar qualquer um dos tipos jestudados, dentre os quais o mais utilizado nas diversas aplicaes o diafragma.Como mecanismo de ajuste de set-point utiliza-se, na maioria das aplicaes, de uma mola comfaixa de ajuste selecionada conforme presso de trabalho.O mecanismo de mudana de estado mais utilizado o microinterruptor, entretanto tambm podeser empregada uma ampola de vidro com mercrio acionando uma chave interruptora.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 %UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20132.1.). Instrumentos conversores de sinaisOs componentes tm como funo bsica modificar a natureza ou amplitude de um sinalparapermitir a interligao de instrumentos que trabalham com sinais diferentes.Existem diversas situaes para justificar sua aplicao, dentre elas as converses de sinas determopares para corrente ou tenso cujo padro de transmisso corresponde a 4 a 20 mA ou 1 a 5Vdc, respectivamente. Todas as converses so de igual importncia, entretanto, as mais comunsso as que permitem a comunicao entre sinais eltricos e pneumticos.%4 C"#5%,(",%( %3%',"N2#%-.*'&$"( % 2#%-.*'&$"(N%3D',&$"(Tambm conhecidos como /P e P/, tm como funo interfacear a instrumentao pneumticacomaeltrica, bemcomopermitir autilizaodeatuadorespneumticosnainstrumentaoeletrnica analgica ou digital.Osconversoreseletro-pneumticos(/P)recebemumsinal de4a20mA dc, aplicadoaumaunidade magntica (bobina), criando um campo magntico proporcional intensidade de correnteque a excitou. Esse campo proporciona deflexo em uma barra fletora que atua como anteparoem relao a um bico de passagem de ar para exausto. A aproximao desta barra, conhecidacomopalheta, aobicocriaumacontrapressoqueamplificada, atravsdeumaunidadedenominada rel piloto, para um sinal pneumtico proporcional entrada. A presso de sada realimentada atravs do fole para permitir o equilbrio do sistema.Necessitam, basicamente, de ajuste de zero, obtido pela variao de carga de uma mola, e ajustedelarguradefaixa(span) conseguidomudando-searelaodomomentodefora. Comoexemplo, observe o esquemtico de um conversor na figura a seguir.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 70UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20133. MEDIO DE VAZO3.1. I#',"+-01"A vazo a terceira grandeza mais medida nos processos industriais. As aplicaes so muitas,indo desde aplicaes simples como a medio de vazo de gua em estaes de tratamento eresidncias, atmediodegasesindustriaisecombustveis, passandopor mediesmaiscomplexas, emaplicaescomotransfernciadecustdia, balanosdemassas, controledecombusto, etc., preciso fundamental. A escolha correta de um determinado instrumento paramedio de vazo depende de vrios fatores. Dentre estes, pode-se destacar: Exatido desejada para a medio; Tipodefluido: lquidoougs, limpoousujo, nmerodefases, condutividadeeltrica,transparncia, etc.; Condies termodinmicas: porexemplo,nveisdepresso e temperatura nos quais omedidor deve atuar; Espao fsico disponvel; Custo, etc.3.2. C"." 2"+%."( +%;&, 5/H1" Vazo pode ser definida como sendo a quantidade volumtrica ou mssica de um fluido que escoaatravs de uma seo de uma tubulao ou canal por unidade de tempo.V/H1" V"3-.D',&$/6 definida como sendo a quantidade em volume que escoa atravs de certaseco em um intervalo de tempo considerado. As unidades volumtricas mais comuns so: m/s,m/h, l/h, l/min, GPM (gales por minuto), Nm/h (normal metro cbico por hora), SCFH (normal pcbico por hora), entre outras.Onde: V = volume, t = tempo, Q = vazo volumtrica.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 71UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Na medio de vazo volumtrica importante referenciar as condies bsicas de presso etemperatura, principalmente para gases e vapor, pois o volume de uma substncia depende dapresso e temperatura a que est submetido.V/H1" .*((&$/6 definida como sendo a quantidade em massa de um fluido que escoa atravsdecertasecoemumintervalodetempoconsiderado.Asunidadesdevazomssicamaisutilizadas so: kg/s, kg/h, t/h, lb/h.Onde: m = massa, t = tempo, Qm = vazo mssica.R%3/01" %#',% U#&+/+%(A relao entreas unidadesdemedio de vazovolumtricaemssicapodeser dadapelaseguinte expresso:Qm = p x QvOnde:p = Massa especfica3.3. C"#$%&'"( ;8(&$"( 2/,/ .%+&01" +% 5/H1" Paramediodevazosefaznecessriorever algunsconceitosrelativosafluidos, poisosmesmos influenciam na vazo de modo geral. A seguir, os principais deles: C/3", E(2%$8;&$" Define-se calor especfico como o quociente da quantidade infinitesimal de calor fornecido a umaunidade de massa de uma substncia pela variao infinitesimal de temperatura resultante desteaquecimento. Na prtica, temos: A quantidade de calor necessria para mudar a temperatura de 1 grama deuma substncia em 1C. V&($"(&+/+% MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 72UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013definidacomo sendoaresistnciaao escoamentodeumfluido emumdutoqualquer.Estaresistncia provocar uma perda de carga adicional que dever ser considerada na medio devazo. NO.%," +% R%P#"3+( Nmero adimensional utilizado para determinar se o escoamento se processa em regime laminarouturbulento. Suadeterminaoimportantecomoparmetromodificador docoeficientededescarga. Onde: v = velocidade (m/s); D = dimetro do duto (m); v = viscosidade cinemtica (m/s).Observao: ~ Na prtica, se Re > 2.320, o fluxo turbulento, caso contrrio sempre laminar.~ Nas medies de vazo na indstria, o regime de escoamento na maioria dos casos turbulentocom Re > 5.000.D&(',&7-&01" +% V%3"$&+/+% %. -. D-'" Em regime de escoamento no interior de um duto, a velocidade no ser a mesma em todos ospontos. Ser mxima no ponto central do duto e mnima na parede do duto. R%:&.% L/./, caracterizado por um perfil de velocidade mais acentuado, onde as diferenas de velocidadesso maiores.Perfil de Velocidades em regime laminarMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 73UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013R%:&.% T-,7-3%#'" caracterizado por um perfil de velocidade mais uniforme que o perfil laminar. Suas diferenas develocidade so menores.Perfil de Velocidade em regime turbulento3.4. T&2"( +% .%+&+",%( +% 5/H1"Resumidamente, podemos classificar os medidores de vazo segundo o quadro abaixo:3.).1. Medi!(o de Va'(o por &erda de Car$a VarivelConsiderando-se uma tubulaocomumfluidopassante, chama-seperda decarga dessatubulao a queda de presso sofrida pelo fluido ao atravess-la. As causas da perda de cargaMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 74UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013so: atrito entre o fluido e a parede interna do tubo, mudana de presso e velocidade devido auma curva ou um obstculo, etc.Os diversos medidores de perda de carga varivel usam diferentes tipos de obstculos ao fluxo dolquido, provocando uma queda de presso. Relacionando essa perda de presso com a vazo,determina-se a medio de vazo pela seguinte equao:Onde: P = perda de carga entre o fluxo, a montante e jusante do estreitamento.3.4.1.1. Medio de Vazo por Presso DiferencialA presso diferencial produzida por vrios tipos de elementos primrios, colocados na tubulaodeformatal queofluidopassaatravsdeles. Suafunoaumentaravelocidadedofluidodiminuindo a rea da seo em um pequeno comprimento para haver uma queda de presso. Avazo pode ento, ser medida a partir desta queda.Uma vantagem primordial dos medidores de vazo por AP que os mesmos podem ser aplicadosnuma grande variedade de medies, envolvendo a maioria dos gases e lquidos, inclusive fluidoscom slidos em suspenso, bem como fludos viscosos, em uma faixa de temperatura e pressobastante ampla. Um inconveniente deste tipo de medidor a perda de carga que o mesmo causaao processo. A placa de orifcio, por exemplo, o dispositivo que provoca a maior perda de carga"irrecupervel (de 40 a 80% do AP gerado).3.4.1.2. Placa de OrifcioMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 7"UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013Dos muitos dispositivos inseridos numa tubulao para se criar uma presso diferencial, o maissimples, de menor custo e, portanto a mais comumente empregada a placa de orifcio.Consisteemumaplacaprecisamenteperfurada, einstaladaperpendicularmenteaoeixodetubulao entre flange.O dimetro do orifcio calculado de modo que seja o mais preciso possvel, e suas dimensessejam suficientes para produzir mxima vazo uma presso diferencial mxima adequada. essencial que as bordas do orifcio estejam sempre perfeitas, porque, se ficarem imprecisas oucorrodas pelo fluido, a preciso da medio ser comprometida. Costumeiramente, sofabricadas com ao inox, monel, lato, etc., dependendo do fluido.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 7%UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013/4 O,&;8$&" $"#$Q#',&$"6este tipo de placa utilizado para lquidos, gases e vapores que nocontenham slidos em suspenso.74 O,&;8$&" %>$Q#',&$"6utilizado quando se tem fluido com slidos em suspenso, que possamser retirados e acumulados na base da placa. Para tanto, o orifcio est posicionado na parteinferior do tubo, para permitir que os slidos passem.$4 O,&;8$&" (%:.%#'/3: esta placa tem a abertura para passagem de fluido, disposta em forma desegmento de crculo. destinada para uso em fluidos laminados e com alta porcentagem deslidos em suspenso.3.4.1.3. Tubo VenturiOtuboVenturi combinadentrodeumaunidadesimplesumagargantaestreitadaentreduassees cnicas e est usualmente instalado entre dois flanges, em tubulaes. Seu propsito acelerar o fluido e temporariamente baixar sua presso esttica.A recuperao de presso em um tubo Venturi bastante eficiente, como podemos ver na Figuraa seguir, sendo seu uso recomendado quando se deseja um maior restabelecimento de presso eo fluido medido carrega slidos em suspenso. O Venturi produz um diferencial menor que umaplaca de orifcio para uma mesma vazo e dimetro igual sua garganta.Caractersticas do tubo VENTURO tubo VENTUR apresenta algumas vantagens em relao a outros medidores de perda de cargavarivel como: Boa preciso ( 0,75%);MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 77UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013 Resistncia abraso e ao acmulo de poeira ou sedimentos; Capacidade de medio de grandes escoamentos de lquidos em grandes tubulaes; Permite medio de vazo 60% superiores placa de orifcio nas mesmas condies deservio, porm com perda de carga de no mximo 20% do AP.Algumas das desvantagens no tubo VENTUR: Custo elevado (20 vezes mais caros que uma placa de orifcio); Dimenses grandes e incmodas; Dificuldade de troca uma vez instalado.3.4.1.4. Bocal de VazoO Bocal de vazo (Flow nozzle) , em muitos aspectos, um meio termo entre a placa de orifcio eo tubo Venturi. O perfil dos bocais de vazo permite sua aplicao em servios em que o fluido abrasivo e corrosivo. O perfil de entrada projetado de forma a guiar a veia at atingir a seoestrangulada do elemento de medio, seguindo uma curva elptica (projeto ASME) oupseudoelptica(projetoSA). Seuprincipal usoemmediodevapor comaltavelocidade,recomendado para tubulaes > 50 mm.3.4.1.5. Tubo Pitotumdispositivoparamediodevazoatravsdavelocidadedetectadaemumpontodetubulao. Possui umaaberturaemsuaextremidade. Tal aberturaencontra-senadireodaMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 7(UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013corrente fluida de um duto. A diferena entre presso total e a presso esttica da linha resulta napresso dinmica, que proporcional ao quadrado da velocidade.Utilizandootubopitot, determina-seumdiferencial depresso, quecorrespondeapressodinmica e com o valor dessa presso atravs da frmula abaixo, obtemos a velocidade de umponto de medio.O tubo de Pitot mede apenas a velocidade do ponto de impacto e no a velocidade mdia dofluxo. Assim sendo, a indicao da vazo no ser correta se o tubo de impacto no for colocadono ponto onde se encontra a velocidade mdia do fluxo.Pesquisadores, concluram que o valor da velocidade mdia seria 0,8 da velocidade mxima doduto.Velocidade mdia = 0,8 * Velocidade mxima3.4.1.6. Medidor Tipo AnnubarMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 7UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013O Annubar um dispositivo de produo de presso diferencial, que ocupa todo o dimetro dotubo. projetadoparamediravazo total, deformadiferentedosdispositivostradicionaisdepresso diferencial.A parte de alta presso do sinal de AP produzida pelo impacto do fluido nos furos do sensor. Ofluido, ento, separa-se em torno do sensor Annubar, e uma zona de baixa presso (abaixo dapresso esttica no tubo) criada devido ao formato do sensor.O lado de baixa presso do sinal de AP sentido pelos furos a jusante do Annubar e medido nacmara da jusante.3.).2. Medi!(o de va'(o por rea varivel3.4.2.1. RotmetrosSo medidores de vazo por rea varivel, nos quais um flutuador varia sua posio dentro de umtubo cnico, proporcionalmente vazo do fluido. Basicamente, um rotmetro consiste em duaspartes:1.Um tubode vidro de formatocnico,o qual colocado verticalmentenatubulao emquepassa o fluido a ser medido. A extremidade maior do tubo cnico fica voltada para cima.2. No interior do tubo cnico, h um flutuador que se move verticalmente, em funo da vazomedida.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (0UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013P,$82&" )*(&$"O fluido passa atravs do tubo da base para o topo. Quando no h vazo, o flutuador permanecena base do tubo e seu dimetro maior , em geral, selecionado de talmaneira que bloqueia apequenaextremidadedotuboquasequecompletamente. Quandoavazocomeaeofluidoatingeoflutuador, oempuxotornaoflutuador maisleve, porm, comooflutuador temumadensidade maior que a do fluido, o empuxo no suficiente para levantar o flutuador.Com a vazo, surge tambm uma fora de atrito, entre o fluido e o flutuador, que tende a leva-lopara cima, a chamaremos de fora de arraste. Quando a vazo atinge um valor que faa a forade arraste ser maior que a fora peso do flutuador, este comear a subir. Se o tubo fosse paralelooflutuador subiriaatotopo; massendocnicoaforadearrastediminui amedidaqueoflutuador sobeatestabilizar emumanovaposio(poisaumentaareadisponvel paraapassagem do fluido).Qualquer aumento na vazo movimenta o flutuador para a parte superior do tubo de vidro e adiminuio causa uma queda a um nvel mais baixo. Cada posio do flutuador corresponde a umvalor determinado de vazo e somente um. necessrio colocar uma escala calibrada na parteexterna do tubo e a vazo poder ser determinada pela observao direta da posio do flutuador.T&2"( +% =3-'-/+",%(Os flutuadores podem ter vrios perfis de construo. Na figura a seguir, podemos ver os tiposmais utilizados.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (1UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013/4 E(;D,&$"6parabaixasvazes, epoucapreciso, sofreumainflunciaconsidervel daviscosidade do fluido;74 C&3+," $". 7",+" 23/#/6para vazes mdias e elevadas sofre uma influncia mdiada viscosidade do fluido;$4 C&3+," $". 7",+" (/3&%#'% +% ;/$% $3/+/ 2/,/ " ;3->"6 sofre menor influncia daviscosidade do fluido;+4 C&3+," $". 7",+" (/3&%#'% $"#',/ " ;3->"6 sofre a mnima influncia da viscosidade dofluido3.).3. Medidores especiais de va'(oOs principais medidores especiais de vazo so: medidores de vazo com eletrodos, tipo turbina,tipo Coriolis, Vortex e Ultrasnico.3.4.3.1. Medidor Eletromagntico de VazoO medidor magntico de vazo , seguramente, um dos medidores mais flexveis e universaisdentre os mtodos de medio de vazo. Sua perda de carga equivalente a de um trecho retode tubulao, j que no possuiqualquer obstruo. virtualmente insensvel densidade e viscosidade do fluido de medio. Medidores magnticos so, portanto, ideais para a medio deprodutos qumicos altamente corrosivos, fluidos com slidos em suspenso, lama, gua, polpa deMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (2UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013papel, etc. Sua aplicao estende-se desde saneamento at indstrias qumicas, papel e celulose,minerao e indstrias alimentcias. A nica restrio que o fluido tem que ser eletricamentecondutivo. Tem, ainda, como limitao o fato de fluidos com propriedades magnticas adicionaremcerto erro de medio.A23&$/01"Omedidor eletromagnticoumelementoprimriodevazovolumtrica, independentedadensidade e das propriedades do fluido (newtoniano ou no newtoniano). Este medidor no possuiobstruo, portanto, apresenta uma perda de carga equivalente a um trecho reto de tubulao.Para medio de lquidos limpos com baixa viscosidade, o medidor eletromagntico uma opo.Se o lquido de medio tiver partculas slidas e abrasivas, como polpa de minerao ou papel,ele praticamente a nica alternativa. J que o mesmo possuicomo partes midas apenas oseletrodos e o revestimento, possvel atravs de uma seleo cuidadosa destes elementos, medirfluidos altamente corrosivos como cidos e bases. possvel, por exemplo, a medio de cidofluordrico, selecionando-se eletrodos de platina e revestimento de teflon. Outro fluido,particularmente adequado para medio por essa tcnica, o da indstria alimentcia. Como osistema de vedao dos eletrodos no possui reentrncias, as aprovaes para uso sanitrio sofacilmente obtidas.P,$82&" +% =-#$&"#/.%#'"Omedidor eletromagnticodevazoumarelaoentreadireodocampomagntico,movimento do fluido e fem induzida. No caso do medidor eletromagntico o corpo mvel o fluidoque flui atravs do tubo detetor. Desta forma, a direo do campo magntico, a vazo, e a femesto posicionadas uma em relao outra de um ngulo de 90 graus.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (3UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013E(',-'-,/ +" D%'%$'",RevestimentoPara se conseguir retirar um sinaleltrico proporcional vazo, necessrio que o interior dotubo seja isolado eletricamente. Se isto no for feito a fem ser curto-circuitada e dessa forma,no estar presente nos eletrodos. Se o tubo fosse de materialisolante no haveria problema,mas, geralmente o tubo feito de material condutor. Para evitar que a fem seja curto-circuitadaMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (4UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013pela parede condutiva do tubo, um isolante tal como teflon, borracha de poliuretano ou cermica. Aescolha do material isolante feita em funo do tipo de fluido.EletrodoEletrodos so dois condutores instalados na parede do tubo para receber a tenso induzida nofluido. Existemvriosmateriaisdefabricaotaiscomo: aoinox, monel, hastelloy,platinaeoutros que dependem do tipo de fluido a ser medido.Tubo detectorOtubodomedidor nopodeserdematerial ferromagnticotal comoaoounquel, poisosmesmos causam distrbios no campo eletromagntico. Na prtica o ao inox o mais usado.nfluncia da condutividadeA influnciada condutividade nosmedidoresde vazo deveser sempreconsiderada,pois eladependededeterminadas combinaesentreoelementoprimrioeosecundrio. Nohproblema de influncia de condutividade do fluido sobre a preciso da medio, desde que sejasuperior aos limites recomendados, porm, sedecai dovalor deprojetoocasionaumerroconsidervel na indicao.I#('/3/01" %3D',&$/Alimentao das bobinasA grande transformao sofrida pelos medidores eletromagnticos de vazo, nos ltimos anos, foicomrelaoformadeexcitaodasbobinas. Osquatrotiposprincipaisdeexcitaoso:corrente contnua, corrente alternada, corrente pulsante e frequncia dupla simultnea.AterramentoPor razes de segurana do pessoale para obter uma medio de vazo satisfatria, muitoimportante atender todos os requerimentos dos fabricantes quanto ao aterramento. Umainterligao eltrica permanente entre o fluido, o medidor, a tubulao adjacente e um ponto deterra comum especialmente importante quando a condutividade do lquido baixa.A forma de efetuar o aterramento depende do tipo de medidor (revestimento interno, etc.). Quandoomedidor instaladoentretubulaesnometlicasourevestidasinternamente, normalinstalaranismetlicosentreosflangesdomedidor eatubulao.Assimobtidoocontatoeltrico com o fluido para posterior aterramento. Estes anis devem ser de dimetro interno igualao medidor e de dimetro externo menor que a circunferncia de furos dos flanges do medido.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 ("UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20133.4.3.2. Medidor Tipo TurbinaUm medidor de vazo tipo turbina consiste basicamente de um rotor provido de aletas, suspensonuma corrente de fluido com seu eixo de rotao paralelo a direo do fluxo. O rotor acionadopela passagem de fluido sobre as aletas em ngulo; a velocidade angular do rotor proporcional velocidade do fluido que, por sua vez, proporcional vazo do volume. Uma bobina sensora naparte externa do corpo do medidor detecta o movimento do rotor.Um medidor de turbina corretamente projetado e fabricado tem uma elevada preciso numa faixade vazo superior a 10:1 e excelente repetitividade. Ademais, pequeno e leve (em relao aotubo) e tem alta capacidade de vazo para um dado tamanho de medidor. A instalao de ummedidor de turbina uma operao mais simples. Por conseguinte, os medidores de turbina soamplamente usados em medies de transferncia com fins de faturamento para produtos, taiscomo: leo cru, petrleo bruto e gs.Um medidor de turbina uma unidade verstil: possui uma faixa de presso e temperatura muitoampla, e uma vez que o mesmo fabricado em ao inoxidvel, compatvel com uma ampla faixadefluidos.Estes,todavia, devem ser relativamente limpos, no ter alta viscosidade ea vazodeve ser em regime laminar.3.4.3.3. Medidor por Efeito CoriolisEste medidor de vazo utiliza um fenmeno fsico que envolve a inrcia e a acelerao centrpeta.A vazo de uma tubulao dividida em duas por dois tubos paralelos que possuem forma de"U , e ao fim destes tubos a vazo volta a ser conduzida por um nico tubo.Prximo da parte inferior de cada "U" existem eletroms que fazem os dois tubos oscilarem emsuas frequncias naturais de vibrao e cuja amplitude no ultrapassa alguns milmetros. Com opassar defluidopelostubos, emfunodestaoscilao, surgeumatoronostuboscujaMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (%UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013defasagempermiteamediodavazomssica. Estadefasagemmedidapor sensoresmagnticos instalados nas partes retas dos tubos em "U.Este tipo de medidor pode ser utilizado para medies de fluxos de lquidos e gases, com ou semslidos em suspenso.=-#$&"#/.%#'"Vibrao do tubo:O fluido do processo dividido em duas partes, cada parte passando por umdos tubos do medidor Coriolis.Durante o funcionamento, uma bobina pressa a um dos tubos recebe pulsos que fazem os tubososcilarem para cima e para baixo, em oposio de um em relao ao outro.GeraodoSinal:Oconjuntoim-bobina, chamadodepick-offs, somontadosnostubos.Asbobinas so montadas de um lado do tubo e os ims so montados no tubo oposto. Cada bobinaMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (7UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013movimenta-se atravs do campo magntico uniforme do im adjacente. A tenso gerada em cadabobina(pick-off)produzumsinal senoidal. Osinal senoidal produzidodevidoaomovimentorelativo de um tubo em relao ao outro.Sem vazo: Os tubos oscilam 180 graus de um em relao ao outro, quando um tubo move-separa baixo o outro move-se para cima e vice-versa. Ambas as bobinas Pickoffs uma no lado deentrada e outra no lado de sada do tubo geram uma onda senoidal de corrente continuamentequando os tubos esto vibrando. Quando no h vazo, as ondas senoidais esto em fase.Com Vazo - Efeito Coriolis:Quando o fluido passa pelos tubos sensores, a Fora de Coriolis induzida. Esta fora faz com que os tubos se encurvem um em oposio ao outro. Quando umtuboestasemovendoparacimadurantemetadedociclodevibrao, ofluidocirculantenointerior dotuboseopeaomovimentopressionandootuboparabaixo. Tendoomomentoascendente do tubo passado pela curva, o fluido saindo do sensor resiste tendo este movimentovertical reduzido. sto causa o encurvamento do tubo.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 ((UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20133.4.3.4. Medidor VortexQuandoumanteparodegeometriadefinidacolocadodeformaaobstruirparcialmenteumatubulao emque escoa umfluido, ocorre a formao de vrtices: que se desprendemalternadamente de cada lado do anteparo, como mostrado na figura a seguir. Este um fenmenomuito conhecido e demonstrado em todos os livros de mecnica dos fluidos. Os vrtices tambmpodemser observadosemsituaesfrequentesdonossodai adia, comopor exemplo, omovimento oscilatrio das plantas aquticas, em razo da correnteza, as bandeiras flutuando aovento, as oscilaes das copas das rvores ou dos fios eltricos quando expostos ao vento.MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 (UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013MATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 0UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/20133.4.3.5. Medidor de Vazo por UltrassomAtcnicademediodevazopor ultrassomvemadquirindocrescenteimportnciaparaamedioindustrial devazodefluidosemtubulaesfechadas. Comoamediodevazoultrassom feita, geralmente, sem contato com o fluido no h criao de turbulncia ou perda decarga, que era causada pelos medidores de vazo como placas de orifcio, entre outros. AlmMATERIAL E)CLUSIVO PARA TREINAMENTO * PROIBIDA A UTILIZAO EM PRO+ETOSP,-./0 1UNIVERSIDELPINSTRUMENTAO BSICA 12/12/2013disso, possibilita a medio de vazo de fluidos altamente corrosivos, lquidos no condutores,lquidos viscosos.Alm das vantagens j mencionadas, os medidores de vazo ultrassnicos possuem ainda: Exatido relativamente elevada (0,5% no fim da escala); Maior extenso da faixa de medio com sada linear; Apresentam garantia elevada, pois no possuem peas mveis em contato com o fluidono sendo sujeitas a desgaste mecnico; Possibilita medio em tubos com dimetros que vo de 1 a 60 polegadas; A medio essencialmente independente da temperatura, da densidade, da viscosidadee da presso do fluido.Entre as desvantagens podemos citar: Custo elevado na aplicao em tubos de pequenos dimetros.T&2"( +% .%+&+",%(Basicamente os medidores de vazo por ultrassom podem ser divididos em dois tipos principais. Medidores a efeito DOPPLER Medidores por tempo de passagemP,$82&" +% =-#$&"#/.%#'"O medidor de vazo ultrassnico se fundamenta no princpio da propagao de som num lquido.A noo que os pulsos de presso sonora se propagam na gua velocidade do som vem desdeos dias do primeiro desenvolvimento do sonar.Num medidor de vazo, os pulsos sonoros s