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Elementos primrios demedio
Robson da Silva MagalhesAgosto 2011
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Sumrio
2. Tipos e especificao de medidores depresso.
Elementos primrios de medio:
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Medio de Presso
Pabs = Prel + Patm
2.1. Medio de Presso
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Pabs = Prel + Patm
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Pabs = Prel + Patm
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Pabs = Prel + Patm
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Tabela de Converso - Unidades de Presso:
Exemplo 1 mmHg = 0,5362 pol, H2
O = 1,3332 m Bar .
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Exerccios converso de unidades de presso:
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Presso Diferencial:
a diferena entre duas presses, sendorepresentada pelo simbologia P (delta P).Essa diferena de presso normalmente utilizada para medio indireta de vazo,
nvel, presso, etc.
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Presso Esttica:
o peso (fora) exercido por um lquido em
repouso ou que esteja fluindoperpendicularmente a tomada de impulso, porunidade de rea.
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Presso Dinmica ou Cintica:
a presso exercida por um fludo em
movimento. medida fazendo a tomada deimpulso de tal forma que se mede o impactodo fluxo.
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Presso Total:
a presso resultante do somatrio daspresses estticas e dinmicas exercidas porum fluido que se encontra em movimento.
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Classificao dos Sensores de Presso:
Sensores com coluna lquida.
Sensores que medem por deformaoelstica.
Sistemas que relacionam grandezaseltricas com a presso.
Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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Sensores com Coluna Lquida:
Reta Vertical
Reta Inclinada
Tubo em U
2.1. Medio de Presso
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Sensores com Coluna Lquida:
Consiste, basicamente, num tubo devidro, contendo certa quantidade delquido, fixado a uma base com umaescala graduada.
As colunas podem ser basicamente
de trs tipos: coluna reta vertical,reta inclinada e em forma de U.
2.1. Medio de Presso
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Sensores com Coluna Lquida:
2.1. Medio de Presso
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Sensores com Coluna Lquida:
Os lquidos mais utilizados nas colunasso: gua (normalmente com um corante) emercrio.
Quando se aplica uma presso na coluna olquido deslocado, sendo que este
deslocamento proporcional a pressoaplicada.
2.1. Medio de Presso
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Sensores com Coluna Lquida:
A faixa de medio definidaem funo do peso especficodo lquido de enchimento etambm da resistncia do tubode vidro. Esse instrumento
utilizado somente para mediode baixas presses.
2.1. Medio de Presso
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Sensores com Coluna Lquida:
Em termos prticos, a altura de colunamxima disponvel no mercado de 2metros e assim a presso mxima medida:
de 2 m (coluna de gua) caso se utilize guadestilada, e
2 m (Hg) com a utilizao do mercrio.
2.1. Medio de Presso
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Sensores que medem por deformaoelstica.
Diafragma
Fole
Bourdon
2.1. Medio de Presso
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Membrana ou Diafragma:
constitudo por um disco de
material elstico (metlico ouno), fixo pela borda. Uma haste
fixa ao centro do disco est ligadaa um mecanismo de indicao.Quando uma presso aplicada,
a membrana se desloca e essedeslocamento proporcional presso aplicada.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
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Manmetro de Fole:
tambm chamado de sanfona. O fole
um tipo de sensor que consiste em um tubometlico de paredes finas, fechado em umade suas extremidades, que foi submetido adeformao permanente em seu perfil,normalmente por meio de estiramento
hidrulico ou por outros processos comolaminao e repuxamento.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
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Manmetro de Fole:
Essa deformao tem como objetivo
produzir grandes variaes no dimetro aolongo do comprimento, dando ao tubo umformato sanfonado.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
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Manmetro de Fole:
Os materiais usados na sua construo
devem ser flexveis, dcteis e de boaresistncia fadiga. Os mais empregadosso: lato, bronze, cobre-berlio, liga denquel/cobre e ao, dentre outros.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
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Tubo de Bourdon:
Esse dispositivo de medio de presso foipatenteado pelo engenheiro francsEugne Bourdon, em 1852.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
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Tubo de Bourdon:
O principal componente desse tipo demedidor o Tubo (Mola) Bourdon. Essetubo fabricado pelo processo de
deformao mecnica, em uma calandra,partindo da seo original de um tubometlico para uma forma achatada (oval) e
do seu comprimento para um formatocurvado.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
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Tubo de Bourdon:
Quanto ao formato, o tubo de Bourdonpode se apresentar nas seguintes formas:tipo C, espiral e helicoidal.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
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Tubo de Bourdon:
Com o avano da tecnologia, os manmetros de Bourdon
helicoidal e espiral caram em desuso. Devido ao baixocusto e boa preciso, os manmetros de Bourdon tipo Cso os mais utilizados at hoje nas indstrias..
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
2 M di d P
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Tubo de Bourdon:
Muitas vezes o manmetro de
Bourdon vm preenchido comum lquido viscoso paradiminuir o efeito de vibraonas mquinas ou linhas nasquais o mesmo est
instalado, bem como manterlubrificadas as partes internasdo mesmo.
2.1. Medio de Presso (Deformao Elstica)
2 1 M di d P
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Sistemas que relacionam grandezaseltricas com a presso:
Clula capacitiva
Strain-gauges(medidores de deformao)
Piezoeltrico
2.1. Medio de Presso
2 1 M di d P
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Clula Capacitiva:
o sensor mais utilizado emtransmissores de presso. Nele umdiafragma de medio se move entre dois
diafragmas fixos. Entre os diafragmasfixos e o mvel,existe um lquido de
enchimento quefunciona como umdieltrico.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 M di d P
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Clula Capacitiva:
Como um capacitor de placas paralelas constitudo por duas placas paralelasseparadas por um meio dieltrico, ao
sofrer o esforo de presso, o diafragmamvel (que vem a ser uma das placas docapacitor) tem sua distncia (em relao
ao diafragma fixo) modificada.Isso provoca modificao na capacitncia de um circuito de medio, e
ento tem-se a medio de presso.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 M di d P
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Clula Capacitiva:
O circuito eletrnico alimentado por umsinal AC atravs de um oscilador e entomodula-se a freqncia ou a amplitude do
sinal em funo da variao de pressopara se ter a sada emcorrente ou digital.
Como lquido deenchimento utiliza-senormalmente glicerina, ou fluor-oil.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso
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Clula Capacitiva:
A principal caracterstica dos sensorescapacitivos a completa eliminao dossistemas de alavancas na transferncia
da fora / deslocamento entre o processoe o sensor.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso
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Clula Capacitiva:
A falta de linearidade entre a capacitncia e a distncia
das armaduras devido deformao no linear, fazcom que seja necessria uma compensao(linearizao) a cargo
do circuito eletrnico.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso
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Clula Capacitiva:
Tubos Capilares
Diafragma Sensor
Vidro
Fluido de EnchimentoFluido de EnchimentoDiafragma de Processo
Placas do Capacitor
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso (G d El i )
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DESVANTAGENS Sensvel a variao datemperatura ambiente
(Temp. oper. 32 a 74o
C) Sensvel a vibrao Alta impedncia de sada
Clula Capacitiva:
VANTAGENS Boa exatido (+/- 0,1% a+/- 0,2%)
Boa faixa dinmica (0,25Pa a 70 MPa)
Linearidade
Velocidade na reposta Custo (~US$1.000)
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso (G d Elt i )
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Strain-Gauges (medidores dedeformao):
um dispositivo que mede a deformaoelstica sofrida pelos slidos quandoestes so submetidos ao esforo detrao ou compresso.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
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Strain-Gauges (medidores dedeformao):
So na realidade fitas metlicas fixadasadequadamente nas faces de um corpo aser submetido ao esforo de trao oucompresso e que temsua seo transversal e
seu comprimentoalterados devido a esseesforo imposto ao corpo.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
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Strain-Gauges (medidores de deformao):
Pequenas variaes de dimenses da
estrutura so ento transmitidasmecanicamente ao strain-gauge, quetransforma essas variaes em variaesequivalentes de sua resistncia eltrica.
R = (.L) / A
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
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Strain-Gauges (medidores de deformao):
Essas fitas so interligadas em um circuito
tipo ponte de WHEATSTONE ajustada ebalanceada para condio inicial e que ao teros valores de resistncia da fita mudada coma presso, sofre desbalanceamentoproporcional variao desta presso.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2 1 Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
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Strain-Gauges (medidores dedeformao):
VANTAGENS Boa exatido (+/- 0,03%
FS)
Boa faixa dinmica (0,7Pa a 1725 kPa)
Pequenos e Repetitivos
Nvel alto - Output
DESVANTAGENS Sensvel a variao datemperatura ambiente, quepode ser compensadoutilizando transmissoresinteligentes (Temp. oper.32 a 74 o C)
Alto custo (Exceo oproduto da Honeywell -~US$1.000)
Sinal de sada no linear
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
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Sensores Piezoeltricos:
Os elementos piezoeltricos so cristais,
como o quartzo , a turmalina e o titanatoque acumulam cargas eltricas em certasreas da estrutura cristalina,quando sofrem umadeformao fsica, por ao
de uma presso.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
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Sensores Piezoeltricos:
So elementos pequenos e de construorobusta. Seu sinal de resposta linearcom a variao de presso, so capazes
de fornecer sinais de altssimasfreqncias de milhes de ciclos porsegundo.
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
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Sensores Piezoeltricos:VANTAGENS
Tamanho pequeno Construo robusta Alta velocidade da
resposta Resposta linear No necessitam de
fonte externa paragerar seu sinal
DESVANTAGENS
Limitados a medirpresso dinmica Sensvel a variao da
temperatura ambiente Requer cabeamento
especial eamplificao do sinalde sada
2.1. Medio de Presso (Grandezas Eltricas)
2.1. Medio de Presso
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SELO REMOTO :
O fludo do processo for corrosivo aodispositivo de medio; O fludo for um gs com possibilidade de
condensao por diminuio detemperatura, quando for aplicado aodispositivo de medio, ex: vapor dgua;
O fludo for um lquido com slidos emsuspenso;
2.1. Medio de Presso
2.1. Medio de Presso
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SELO REMOTO :
O fludo for um lquido pastoso; O fludo tender a cristalizar-se com
variaes de temperatura ao ser aplicado
ao dispositivo de medio; O fludo no puder permanecer parado no
dispositivo de medio, ex: medicamentos,leite, etc.
2.1. Medio de Presso
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SELO REMOTO : Instalao: Tomadas de Impulso.
GS
LQUIDO
VAPOR
Fluido do Processo Localizao das Tomadas Localizao do TRM em relao TomadaGs Superior ou Lateral Acima
Lquido Lateral Abaixo ou no mesmo nvelVapor Lateral Abaixo usando-se cmara
de condensao
2.1. Medio de Presso
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SELO REMOTO :
Sistemas de Selagem.
SELO DE AR
2.1. Medio de Presso
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SELO REMOTO :
Sistemas de Selagem.
SELO VOLUMTRICO
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