j_i cm2 Fig.7-MACACOHIDRÁULICO Fig.10-DIAGRAMACOMPARATIVO Fig.8-MÁQ, Notas de estudo de Cultura

Baixe j_i cm2 Fig.7-MACACOHIDRÁULICO Fig.10-DIAGRAMACOMPARATIVO Fig.8-MÁQ e outras Notas de estudo em PDF para Cultura, somente na Docsity! • o fi) fi) W CJ O ~ a. w Q fi)- W ,~- a:: <I:> SISTEMA DE SELAGEM 3.5.1- Aplicação 3.5.2 - Tiposdeselagem • o •••••... - ... -- . • .-" d'.- ...· -- ..· -- .. · .. MEDIDORES ESPECIAIS DE PRESSÃO - TfPOSDETRANSDUTORES: II3.1- IN:...~~?~?~~Etl .2 - CONCEITOS DE PRESSÃO I~li. 3,2.1 - Pressão ~.~ .. ~ H~ 3202 - Massa Espeéífica e Peso Específico~:::~~ :- ::. >~'llIt.'.'''.'''''''''''' ·3.. ·.3··•.•,1· e.orema de·.S,tev.m •..... '" -.. -. :1\ 3.2.4 -PrincípiooePascal im~.,'.' 3.2.5 -Escalas,de Pre?sãpi~~il '•., •• p •••••••••••.. l~~3.3 - UNIDADES DEPRES~ÃO 113.4-MEDlDORES DE;kESSÃO ~ •.••••,.;o~ ." . lt@) 3,4;1- Medidores por Coluna Líquida íi1!iliil a) Coluna em "U" !~~j~M b) Coluna Reta Vertical ~*imc) ... Coluna Reta Inclinada .•'..:.:.:.: ilM d) índice1';:•••.•.•••":1'lt~ e) Vantagens e desvantagens destes.•· ) ••••••••• :; ',_-._- - _'C _ ' ••~~~jl~l 3.4.2- Medidores por ElememosElásticos ~~ii~ a) Manômetro de "Bdurdbn" *.~~jjjj~ b) ManÔmetro de Fole l\~ll c)MCln6rhetro de Diafragma~....•...., . ~M~l d) Precauções no emprego dos manômetros tipo deformação de sólidos 13.5-' 13.G- ~!j~i . 3.6.1 - TIPOS DE TRANSDUTORES ••...............~ ..... ---~~.~ .. ~~~~~ a) Transdutor de Pressão,lndutivb ou Magnético !~ji~~ b) Transdutor dePressão Capacitivo ~.w.~ ) T d t p' n··~m~l c rans u or lezoe e. riCO ~~~l~ d) Transdutor Piezorêsis1ivo ~J~tt~ ~~:i3.7- TRANSMISSORES DE PRESSÃO ~~l~. 3.7.1- Transmissores Pneumáticos m~~@ 3.7.2~ .' Transmissores Eletrônicos» ' "-"-, .-:","-'" ~Ml: a) Trans.Eletrônicop/Equilíbrio de Forças l:1:il!i b) Trans.de Pressão DiferencialCapacitivo ~~~:~:~i ", '-".. "': .. " ti:~::l 3.8- EXERCíCIOSPROPOSTOS~:':'m .~J~~~~ji . - - .... . --.-.--- -- ,.,-.---- -- ......... ----------.-- -- .. ,.------ . CAPíTu~~3 VARIÁVEIS DE PROCESSO - PRESSÃO 3.1- INTRODUÇÃO A pressão é uma variável importante de um processo industrial e sua medição pode determinar outras variáveis como vazão, nível e densidade. Devido a natureza de fluídos como gases, vapores, fluídos limpos, viscosos, pastosos e corrosivos, emprega-se várias técnicas em sua medição, assim como vários conceitos de física e hidrostática. F A '" Fig.1 - APLICAÇÃO DE FORÇA EM UMA SUPERFíCIE 3.2- CONCEITOS DE PRESSÃO: 3 Define-se Peso Específico y (gama), como peso de uma substância por unidade de volume. Exemplos: y (aço -inox 316) = 8040 kgflm3 ou 8,04 gflcm3 y ( alumínio ) = 2720 kgflm3 ou 2,72 gflcm3 y ( H20 ) = 1000 kgflm 3 ou 1,0 gflcm3 Define-se Densidade Relativa à (delta), como a relação entre a Massa Específica (Densidade Absoluta) de uma substância e a Massa Específica da água (à 4°e) no caso dos líquidos e em relação a Massa Específica do ar (à ooe e 1 atm) no caso dos gases. A Densidade Relativa é um número adimensional (não possui unidades). Exemplos: Determine a Densidade Relativa das seguintes substâncias: a) Aço Inox 316 (p = 8040 kg/m3) " ( . 316) psubst. 8040 kglm 3 804u aço mox = --- = ---- = págua 1000kglm3 ' b) Mercúrio (p = 13.600 kg/m3) à (Hg) = pHg = 13600kglm3 = 13,6 pH20 1000kglm3 3.2.1 - PRESSÃO Definimos pressão como a força aplicada uniformemente sobre uma superfície e pode ser expressa em várias unidades como kgf/cm2, Lbf/pol2 e N/m2 (fig. 1). c) Oxigênio p02 pAr (p = 1,429 kg/m3 à ooe e 1 atm) 1,429kglm3 = 1,1051 1,293kglm3 Exemplo: Determine o valor da pressão sabendo que a força aplicada de 14 N atua sobre uma área de 0,2 m2. P = 14 N _ P = 70 Nlm2 0,2 m2 d) Ar õ (Ar) (p = 1,293 kg/m3 à ooe e 1 atm) = pAr = 1,293kglm3 = 1 O pAr 1,293 kglm3 ' ou P = 70 Pa (Pasca0 3.2.3 - TEOREMA DE STEVIN 3.2.2 - MASSA ESPEcíFICA E PESO ESPECíFICO Define-se Massa Específica (Densidade Absoluta) p (rô), como massa de uma substância por unidade de volume. Exemplos: p(H20) = 1000kglm3 ou 1,0 glcm3 (à 4°C) p(Hg) = 13600kglm3 ou 13,6 glcm3 p(Ar) = 1,293 kglm3 (a 0° e 1atm) SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO "A diferença de pressão entre dois pontos de um líquido em repouso é diretamente proporcional à altura e à densidade do mesmo." - 3.1 - • Redução de Pressão Atmosférica ao nivel do mar: Devido ao ar se tornar rarefeito com a altura, quanto mais alto o local, menor será a pressão atmosférica. A tabela mostra a redução barométrica ao nível do mar. I ALTITUDE (m) ICORREÇÃO m Hg)I 100 9.0 200 17,9 300 26 7 4 35 4 5 44 1 6 52 6 7 61 8 9 5 Tabela 1: CORREÇÃO DO NíVEL BAROMÉTRICO Exemplo: Determinar a pressão atmosférica de uma cidade situada à 600 m acima do nível do mar. 1mm Hg (Torríeelli) = 0.00135951 kg/em2 1// Hg = 2,54xO,0135951 = 0,03453 kg/em2 Colunas de água são, em geral, tomadas à 15°C ou à 60°F (15,6°C). Nessa temperatura, a densidade da água vale 0,9991. Uma coluna de água, com 1 cm2 de área e 1 cm de altura pesa 0,9991 g. Segue-se que: em HP = 0,0009991 kg/em2 1// HP = 0,222538 kg/em m HP = 0,09991 kg/em2 10 m H20 = 0,9991 kg/em 08S: Quando não há necessidade de precisão extrema, considera-se a densidade da água como sendo 1.0, e as relações acima passam a ser: P atm 760 mmHg - 52,6 mmHg 1// H20 = 0,00254 kg/cm2 P atm 704,4 mmHg. 3.3- UNIDADES DE PRESSÃO psi - 3.4- As medidas de pressão nos sistemas CGS (dina/cm2) e MKS (Newton/m2) são raramente utilizadas na prática industrial. Na maioria dos casos, as unidades não pertencem a nenhum desses sistemas. Nos países que utilizam o sistema métrico, a unidade mais comum é o kg*/cm2. Nos países de fala inglesa, é mais comum o uso de libra/polegada quadrada C'psi", "pound/square inch"). A conversão pode ser feita lembrando que 1 libra = 0,4536 kg e 1 polegada = 2,54 em. Portanto: 1 libra = 0,4536kg = 0,07031 kg/em 1pol. quadrada 2,542 em 2 Inversamente, 1kg/em2 = 14,223psi Consideremos, agora, uma coluna de mercúrio à O°C. Nessas condições, a densidade do mercúrio vale 13,5951. Uma coluna de 1 em de mercúrio, com 1 cm2 de área, pesa 13,5951 g, ou 0,0135951 kg. O mercúrio exerce portanto uma força de 0,0135951 kg/cm2. Segue-se que: 1 em Hg = 0.0135951 kg/em2 São também de uso frequente as unidades: Outras unidades comumente utilizadas são as mostradas na Tabela 2. 1 atmosfera (atm) = 760 mmHg (ã O'C) = 762,4 mmHg (ã 20'C) = = 10.332 mmH20 (ã 4"C) =10.351 mmH20 (ã 20'C) = 10.332 kg"m2 (10.351 m x 998,20 kgflm3) = = 1,033 kgflcm2 = 14,696 psi = 10.332 kgflm2 x 9,807 = = 101,325 kpa (Nlm2) = 1,01325bar = 1013,25mbar = = 407,2" H20 Tabela 2 - UNIDADES DE PRESSÃO COMUMENTE USADAS SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO PSIKPAPolegadammH20Poleg dagBarsm Barsk lcrn'g crn' H,O Hg PSI 16.894727. 620706.15 02.036051.7150. 896 9470.0 370 3 7 KPA 0.14504 0 661 2 20 53.5 07.Q1. 9 Polegadas 6124825.4 348. 8 422 53 H,o mmH,o 014810 0 9 182 Polegadas 49 23 67334 925.4 3395 2 g g 93.. 5 Bars . 40102 .??oo29.5 .1 . m Bars 45022 5.0 kglcm' 37941 .91 g/cm' . 2 TABELA 3: CONVERSÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO. 3.4- MEDIDORES DE PRESSÃO Vários fatores determinam a seleção de um medidor de pressão, entre eles, o valor da pressão, tipo de fluído, instalação, custo e precisão. São conhecidos como manômetros e classificam-se em: * Medidores por coluna líquida * Medidores por elementos elásticos * Medidores especiais de pressão 3.4.1-MEDIDORES POR COLUNA LÍQUIDA São dispositivos constituídos por um tubo transparente de secção circular e uniforme, contendo um líquido de densidade conhecida e medem pressões· relativamente baixas com excelente precisão. Os líquidos manométricos mais comuns são água e mercúrio. A leitura é feita através do deslocamento do líquido equilibrando com a pressão aplicada e as unidades mais utilizadas são: Sua manutenção é simples e para alterar sua capacidade de medida, basta substituir o líquido manométrico alterando assim a densidade. Existem 03 tipos mais conhecidos de coluna: a) Coluna em "U"; É utilizada em medições de pressão, pressão diferencial e vácuo. Não necessita de reservatório e é fácil sua confecção. (Fig. 11) Equação de Equilíbrio Onde: P = Pressão apücada h = Altura deslocada ó = Densidade do líquido - Fig. 11 - COLUNA EM "U" b) Coluna Reta Vertical: Usada para medição de pressão e vácuo, o serve como padrão para calibração e aferição de instrumentos de laboratório. Possui um reservatório onde fica armazenado o líquido manométrico e onde aplica-se a pressão. A leitura é feita diretamente no ramo vertical (fig. 12) SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO - 3.5 - Equação de equilíbrio:E côncava (fig. 11 a) ou convexa (fig. 11 b), dá-seo nome de "menisco" e seu ponto médio servede índice de referência para a escala. Onde: MERCÚRIO ÁGUA P = Pressão aplicada h = Altura deslocada õ = Densidade do líquido d = Diâmetro do Tubo D = Diâmetro do reservatório c) Coluna Reta Inclinada: Usada para medição de baixas pressões. Possui também, um reservatório onde aplica-se a pressão e um ramo de leitura inclinada qUe,:permite,aampliaçãoda ~:;; escala aumentando assim a precisão (fig. 13). índice (a) Fig.14 - (a) MENISCO CÔNCAVO, (b) MENISCO CONVEXO p- Onde: - 3.6 - 02..10 Fig.13: COLUNA RETA INCLINADA P = Pressão aplicada h = Altura deslocada õ = Densidade do líquido a = Ângulo de inclinação d = Diâmetro do tubo D = Diâmetro do reservatório d) índice: Na condição de repouso, a superficie do líquido na coluna apresenta uma pequena curvatura. A essa curvatura, que pode ser O menisco côncavo ocorre quando a coesão entre as moléculas do líquido é maior que a adesão entre as moléculas do líquido e as do vidro. O menisco convexo resulta da adesão água/vidro, maior que a coesão água/água. Isto porque este tipo de menisco é característico das colunas d'água. e) Vantagens e Desvantagens dos medidores por coluna líquida: Dentre as vantagens, pode-se dizer: * Construção simples, * Baixo custo, * Boa precisão. E as desvantagens: * Exigem tubos calibrados (tipo col.reta vertical e inclinada), * Exigem nivelamento (tipo col.reta vertical e inclinada), * Não permite vibrações, * Exige líquidos manométricos não viscosos. 3.4.2 MEDIDORES POR ELEMENTOS ELÁSTICOS O funcionamento destes elementos na medição de pressão por limites definidos de elasticidade (Lei de Hooke), é justificado basicamente pela proporcionalidade entre a deformação de um dado material e o esforço a ele aplicado. SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO 1MOVIMENTO O<>CXX) 02.14 Fig.17 - CÁPSULA DE DIAFRAGMA o elemento tipo cápsula de diafragma (Fig.17) utilizará um ou mais pares de diafragmas, com as bordas soldadas entre si. Um tipo comum de instrumento que utiliza esse princípio é o "medidor de tiragem, de escala vertical" (Fig. 18). o span que pode ser obtido se estende de 0,5 a 120"H20, para o diafragma simples, e 20"Hp a 400 psig para o elemento tipo cápsula. I ELEMENTO I APLICAÇÃO IFAIXA MíNIMA IFAIXA MÁXIMA I BOURDON Pressão RelativaOa 12Psi1 a 100.000 Psi Vácuo a· 76 mmHg Vácuo e Relativa 12 Psi FOLE O 13 m H,oO 8 Psi a ·130 ,oa 760 mmHg e Relativa ·65 a 65 m H,o DIAFRAGMA l ti5 mmH,o4a -5 m H,o· 02,5 a 2,5 ,O Relativa TABELA 5: Manômetros e aplicação x faixa ESCALA CONEX7l0 OEPRESS'l<o DIAFRAGMA 02.15 Fig.18 -INDICADOR ACIONADO POR DIAFRAGMA SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO d) Precauções no emprego dos Manômetros tipo deformação de sólidos Quando usamos um manômetro com elemento elástico devemos considerar: 1. Que para assegurar um longo período de trabalho devemos obedecer as seguintes regras: - não ultrapassar 213 de seu valor máximo quando a pressão a medir é constante. - não ultrapassar a metade de seu valor máximo quando a pressão a medir é muito variável. 2. Que ele deve ser equipado com uma vávula de bloqueio de 3 vias de boa qualidade. 3. Que desde que ele seja submetido a golpes de aríete ou a variações de pressões bruscas de grande amplitude, ele deve ser munido de um amortecedor eficaz de choques. Em certos casos, utilizaremos manômetros cujo mecanismo permanece imerso em óleo ou glicerina. 4. Que não deve ser submetido a uma temperatura superior aquela que permite o toque da mão sobre a caixa do medidor. No caso de temperatura excessiva devemos usar um sifão ou uma serpentina de resfriamento. 5. Que deve ser protegido contra o calor radiante e contra o gelo. 6. Que deveremos tomar precauções especiais contra danos quando se tratar de medição de petróleo ou oxigênio. Em indústria de petróleo, o tubo de Bourdon jamais será soldado com estanho. Para as medidas de Oxigênio o manômetro jamais será calibrado por meio de bombas de óleo ordinário, estando este líquido vetado. A água, o álcool e certos líquidos, tal qual o óleo de silicone, podem ser usado. É prática recomendável a inscrição so específico do manômetro, tal como: "para petróleo" ou "para oxigênio". 3.5 - SISTEMA DE SELAGEM Chamamos de selagem em instrumentação, o sistema utilizado para isolar o fluído de um processo, do seu dispositivo de medição. - 3.9 - [ PROCESSO I SISTEMA DE SELAGEM Fig.19- SELAGEM DISPOSITIVO DE MEDI4A-O 02.f6 POTE DE ; SELAGEM --.------ ••••••. +------ •• ---.--- •••• --....... --- -.-----_. __ ..------.-------------- ---------- ...------------- 02.17 Fig. 20 - SELO LíQUIDO COM POTE DE SELAGEM Quando o elemento de medição estiver colocado abaixo da tomada de medição, o líquido de selo deve ter maior densidade do que o fluído de processo e vice-versa quando o medidor estiver acima da tomada de medição, conforme figo 21. Fig,21 - DENSIDADE DO LíQUIDO DE SELO 3.5.1 - APLICAÇÃO Os sistemas de selagem devem,ser usados sempm: . que: a) O fluído do processo for corrosivo ao dispositivo de medição, b) O fluído for um gás com possibilidade de condensação por diminuição de temperatura quando for aplicado ao dispositivo de medição, Ex.: vapor d'água, c) O fluído for um líquido com sólidos em suspensão, d) O fluído for um líquido pastoso, e) O fluído tender a cristalizar-se com variações de temperatura ao ser aplicado ao dispositivo de medição, Ex.: óleo A.P,F, f) O fluído não puder permanecer parado no dispositivo de medição, Ex.: medicamentos, leite, etc. g) O fluído for periculoso, 3.5.2 - TIPOS DE SELAGEM Os tipos de selagem mais utilizados nos processos em geral são: selo líquido e selo volumétrico. 02.'8 r- SINAL DE" PROCESSO d = 0,8 d= 1,2 I PARA O~MEDlDOR ~PARA OI MEDIDOR d = 0,8 • SINAL DEL-- PROCESSO a) Selo Líquido Isola-se os dispositivo de medição do processo, através de uma coluna líquida. Os tipos de líquido de selagem usados, dependem das características químicas e físicas de processo, sendo os mais utilizados: glicerina, querosene, óleos, glicol, água, etc. o sistema de selagem líquida, normalmente é feito por um pote de selagem, que consiste de um reservatório, onde o isolamento é feito pela diferença de densidade dos líquidos de processo e de selo. A pressão exercida pelo processo irá pressionar o líquido de selo para o dispositivo de medição, conforme figo 20. - 3.10 - Um método universal para proteger elementos medidores da alta temperatura em um linha de vapor é utilizar um tubo sifão. A serpentina acumulará o condensado, que impedirá o vapor em contato com o dispositivo de medição, de acordo com a figo 22. b)Selo volumétrico Em situações em que estivermos, lidando com fuídos viscosos, ou corrosivos ou solidificantes, usaremos este tipo de selagem que consiste em criar uma câmara de isolação entre medidor e processo podendo a câmara se estender via um capilar, conforme figo 23. SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO TUBOSIFAo MODELO "RABO DE PORCO" OU 'TROMBETA" TUBOSIFAo MODELO "CACHIMBO" o Um exemplo, no qual aplicamos este princípio é o manômetro petroquímico, que consiste em um manômetro equipado com uma membrana de selagem química, conforme figo 24. o líquido de transmissão deverá ter um alto ponto de ebulição, um baixo coeficiente de expansão, um baixo ponto de solidificação e não ser prejudicial ao diafragma utilizado. Os líquidos de enchimento mais utilizados são: uma mistura de etileno, glicol e água, querosene, glicerina e água, etc. TUBOSIFAO MODELO "BOBINA" 01" Fig.22- TUBO SIFÃO PARA VAPOR A câmara é composta por um diafragma ou fole, sensível as variações da pressão, transmitindo-as pelo fluído de selo ao dispositivo de medição. 0220 Fig.23 - SELO VOLUMÉTRICO PARAFUSO PARA ENCHIMENTO DO SELO I, 0221 Fig.25 - DETALHES DE CONSTRUÇÃO Para se efetuar o enchimento nos sistemas de selagem volumétrica, utiliza-se uma bomba de vácuo, conforme figo 26. Primeiramente, fazemos vácuo no Bourdon e, em seguida, abrimos lentamente a válvula de bloqueio do óleo de selagem, o qual preencherá totalmente o volume do Bourdon. al.}] Fig. 26 - SELAGEM DE MANÔMETRO PETROQuíMICO BOMBA DE vAcuoI, VALVULA DE \~~'Ji~NOMHRO Para baixas pressões o fluído de selo pode ser ar e para pressões superiores a 2 kgf/cm2, deve-se usar líquidos com alto ponto ebulição, baixo coeficiente de expansão, baixo ponto de solidificação e não ser prejudicial ao diafragma, como mistura de etileno, Iicol e áoua, querosene, glicerina, etc. 3.6 - MEDIDORES ESPECIAIS DE PRESSÃO 02.7f Fig.24 - MANÔMETRO PETROQuíMICO São elementos de medição que convertem a pressão de entrada em um sinal elétrico proporcional. O sinal SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO - 3.11 - desequilíbrio é proporcional à pressão aplicada. A única exigência desse dispositivo é com relação a estabilidade da fonte de alimentação que deve ser de boa qualidade. As compensações de temperatura são realizadas incorporando um sensor de temperatura em um dos lados da ponte em oposição ao extensômetro. Além do sistema descrito, existe atualmente a aplicação de semicondutores como elementos ativos que baseiam-se na alteração da resistividade de um cristal (silício) através de tensões mecânicas. Embora o silício seja altamente resistente à corrosão é necessário isolá-Io do fluído de processo através de uma cápsula que transmite as variações de pressão por um fluído de selo ao semicondutor (fig.32). CONEXAO_ oz.~ ~ x 1/ PALHETA PRESSAO_ ---- --- RESTRIÇAO/ BICO / : I MOVIMENTO.- .011 02.31 Fig. 34 - VARIAÇÃO DA PRESSÃO EM FUNÇÃO DA DISTÂNCIA BOCAL-PALHETA 3.7.1 - Transmissores Pneumáticos Transmitem um sinal pneumático linear de 3 a 15 PSI equivalente a uma variação de O a 100% da variável. Esta faixa de transmissão é normalizada pela SAMA (Scientific Aparatus Makers Association) e é adotada por fabricantes de transmissores e controladores nos Estados Unidos. Em países que utiliza-se sistema métrico decimal emprega-se o sinal de 0,2 a 1,0 kgf/cm2 que equivale a aproximadamente 3 a 15 PSI. A estrutura básica de um transmissor pneumático é ilustrada através do diagrama de blocos da figo 33. o elemento de medição está em contato com a variável e produz uma alteração de força ou movimento que é transmitido por uma barra de força a um detetor pneumático constituído por um conjunto bico-palheta (fig. 34). O movimento produzido sobre a palheta altera a contra pressão do bico acionando o relé piloto que possui a função em amplificar a pressão e aumentar a vazão de ar de transmissão. Fig. 32 - SENSOR DE PRESSÃO A SEMICONDUTOR A estrutura do elemento piezoresistivo a semicondutor é como um circuito integrado porporcionando dimensões bem compactas do medidor. Associando estes elementos a circuitos digitais pode-se atingir um grau de qualidadene precisão altamente satisfatório. Pode-se prever para o futuro, associações com circuitos de comando integrados em minicomponentes, capazes não só de compensar ainda mais o valor da aquisição, mas principalmente permitir o aprimoramento da medição. PALHETA ---.. I BICOJ, REL SAlDA BLOCO DE TRANSMISSAO Fig. 33 - DIAGRAMA DE BLOCOS DO TRANSMISSOR PNEUMÁTICO BARRA DE A FORCA/" 'O~-- FOLE DE PIVO I REALlMENTAÇAO "'-- .. " Fig.35 - TRANSMISSOR PNEUMÁTICO POR EQUILÍBRIO DE FORÇAS 0231 - 3.14 - SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO Devido à grande sensibilidade do detetor é necessário a condição de equilíbrio do sistema que garantirá a proporcional idade entre as mudanças de valor da variável e o sinal de saída. O equilíbrio é então estabelecido pela pressão de saída desenvolvendo uma força sobre o fole de realimentação atuando em sentido contrário ao movimento da palheta. (fig. 35) Desta forma a força necessária para reequilibrar o sistema é proporcional à força desenvolvida pelo elemento de medição ou seja o sinal de saída proporcional àpressão medida (variável). MOLA DE ENTRADA L PRESSAODE PROCESSO 01.33 3.7.2 - Transmissores Eletrônicos Fig.36 - TRANSMISSOR ELETRÔNICO POR EQUILíBRIO DE FORÇAS A função do transmissor eletrônico de pressão (ou pressão diferencial) é transformar a alteração de pressão em grand8za'elétrica\que' possa; ser .. transmitida à qistância. O sinal eletrônico de 4 a 20 mA é utilizado com maior frequência devido a·sua boa compatibilidade com a robustez do equipamento e a distância de transmissão. O fafo de se trabalhar com corrente c0fltínua, evita a possibilidade de captar ruídos. A transmissão é do tipo bifilar ao qual permite a economia de condutores e a facilidade de instalação. a)Transmissor Eletrônico por Equilíbrio de Forças Os primeiros transmissores dessa categoria funcionavam de maneira análoga aos transmissores pneumáticos por equilíbrio de forças. O bloco de medição era praticamente igual ao pneumático. existindo também -a barra de força comunicando ao bloco de transmissão as variações ocorridas na medição. O detetor (semelhante ao bico-palheta) era uma bobina excitada por um oscilador eletrônico da qual se aproximava uma pastilha de ferrite que mudava a indutância da bobina . b) Transmissor de Pressão Diferencial Capacitivo. O princípio de funcionamento destes transmissores baseia-se na alteração de capacitância em um bloco de medição resultante do pequeno deslocamento de um diafragma metálico à pressão diferencial. As placas fixas do capacitor são energizadas por uma tensão de alta frequência. As mudanças na pressão diferencial deformam o diafragma, provocando uma mudança de capacitância detectada por circuito demodulador. As variações de frequência são convertidas em sinal de tensão gerando um sinal de 4 a 20 mA. Estes tipos de transmissores tem uma preclsélo superior aos transmissores por equilíbrio de forças. A grande simplificação devido ao sistema de medição direta, os torna mais econômicos definindo então a tendência tecnológica atual em desenvolver outros sistemas do mesmo tipo ou mais avançados. .....................PREssAo DE REFERt=:NCIA ~~ I o T S A C I L A D o R F R E o U ê D HL~ T SINAL1DESAlDA P -/- ................... PREssA O DE PROCESSO ,o O amplificador eletrônico transistorizado substituia o relé amplificador pneumático e o equilíbrio era estabelecido pela corrente amplificada atuando a bobina de realimentação e simultaneamente à carga (fig. 36). Este tipo de transmissor apresentava alguns problemas como sensibilidade a vibrações e tendências a afetar a repetibilidade devido à deformações da barra de força e dos componentes mecânicos, com isso os transmissores eletrônicos evoluíam para sistemas sem realimentação eletromecânica. Fig. 37 - TRANSMISSOR DE PRESSÃO DIFERENCIAL CAPACITIVO INSTRUM _ CAP _03.wPD .. '5106 A 25/08198 - PEM SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO - 3.15 - 3.8 - EXERCíCIOS PROPOSTOS 5 - Qual o valor da cota "h" em milímetro? No medidor de pressão tipo coluna(abaixo), responda de 1 até 9: .P, = 12 "H20 'P2 = 10 "Hp .Fluído manométrico: Água ~P2 h = mm (HP) Fluído manométrico: Água Fluído manométrico: Água h = 50 " 'P2 = 42 "Hg P, = 56"Hg P, = 32"Hg P2 = "Hg h = mm(Hp) 7- Qual o valor da cota "h" em milímetro? I I ~ PI, 1- Qual o valor da cota "h" em milímetro? P2 = 10 "Hg 8 - Qual o valor de P2 em PSI? .. P, = O h = 32" Fluído manométrico: Mercúrio Fluído manométríco: Água h = mm(Hg) P2 = PSI 2- Qual o valor de P2 em "H20? P, = O h = 57 em 9 - Qual o valor da cota "h"? P, = 0,87 Kgf/cm2 1,2 Kgf/cm2 Fluído manométrico: Água Fluído manométrico:Mercúrio P2 = _________ "H20 h = " (Hg) 3- Qual o valor de P2 em "Hg? 10- Qual o tipo de pressão que o medidor à seguir está efetuando? Explique porque? h = 300 mm Fluído manométrico: Água P2 = "Hg 4- Qual o valor da cota "h" em " ? P, = O P2 = 35 "Hg Fluído manométrico: Água h = ________ "(HP) - 3.16 - SMAR - CENTRO DE TREINAMENTO