Introdução a Instrumentação

Introdução a Instrumentação

Prof. Molina

Perguntas Básicas sobre Instrumentação

• O que vem a ser esta disciplina?

• É importante para o sua formação?

• Onde isto é utilizado?

Conceitos Básicos de Instrumentação

• Os processos industriais são envolvida no processo de transformação da matéria-prima em produto ou sub-produto, englobam diversos tipos de produtos e exigem controle preciso dos produtos gerados.

• A definição clássica de processo denota toda a operação de transformação de matéria prima em uma forma útil. Todo processo químico é formado por “um conjunto de operações unitárias interligadas entre si de acordo com uma seqüência lógica”.


• Todo processo de transformação do estado de determinadas substâncias (líquidas, gasosas, sólidas) participa de uma cadeia de processamento, para a composição de um produto final, envolve, em síntese, certas operações, que, em certos casos, necessitam serem controladas a fim de manter as grandezas envolvidas (pressão, vazão, temperatura, etc), dentro de valores preestabelecido.


• Um processo apresenta variáveis a serem controladas, que interferem direta ou indiretamente no resultado da qualidade do produto ou subproduto.

• Os métodos de coleta de informações sobre as condições do processo diferem em muito dependendo do tipo de grandeza que se quer inferir.


• A instrumentação além de ser utilizada nos sistemas de controle de processos industriais também é utilizada no sistema de segurança.

• O sistema de controle e importante para que o processo opere dentro das condições normais que foi projetado.

• O sistema de segurança fundamental sempre que o processo sair das condições normais que foi projetado e entrar em condições anormais que possam causar danos as pessoas ou ao ambiente.

Malha de controle

• Uma malha de controle pode ser classificada em Aberta ou Fechada.

• Malha aberta: – Na malha aberta, a informação sobre a variável

controlada não é usada para ajustar qualquer entrada do sistema.

• Exemplo: A informação acerca da temperatura do líquido de saída, não afeta o controle da entrada de vapor para o sistema, conforme mostrado na Figura a seguir.

Malha de controle

• Malha aberta:

Malha de controle

• Malha fechada

– Na malha fechada, a informação sobre a variável controlada, com a respectiva comparação com o valor desejado, é usada para manipular uma ou mais variáveis do processo.

Malha de controle

• Malha fechada

Malha de controle

• Malha fechada

– O controle em malha fechada pode ocorrer por inciativa de uma operação humana (controle manual) ou mediante a utilização de instrumentação (controle automático)

Malha de controle • Malha fechada O controle de processo pode ser efetuado e

compensado antes e depois de afetar a variável controlada.

Considerando que na figura anterior a variável controlada seja a temperatura de saída do líquido. Caso a temperatura do líquido seja controlada, após o sistema ter afetado a variável, afirma-se que o controle é do tipo FEED-BACK, ou realimentado.

• De um modo geral, os elementos de controle são divididos em dois grupos:

• Dispositivos de campo:

• Dispositivos de painel:

Dispositivos de campo:

a) elementos primários: são dispositivos com os quais são detectadas alterações na variável de processo.

Dispositivos de campo: b) transmissor: instrumento que detecta as variações na variável e a envia a distância para um instrumento receptor, normalmente localizado no painel. O elemento primário pode ser ou não parte integrante do transmissor.

Dispositivos de campo: c) elemento final de controle (E.F.C.): dispositivo que atua e modifica diretamente o valor da variável manipulada de uma malha de controle.

Dispositivos de painel: a) indicador: Instrumento que fornece uma indicação

visual do valor da quantidade medida enviado pelo detector, transmissor, etc. Um indicador pode-se apresentar na forma analógica ou digital.

Dispositivos de painel:

b) registrador: instrumento que registra a variável através do traço contínuo, pontos de um gráfico, etc.


c) conversor: instrumento que recebe uma informação como um sinal elétrico ou pneumático, altera a forma deste e o emite como um sinal de saída.


IPC: O conversor é também conhecido como transdutor. Todavia, o transdutor é um termo genérico cujo emprego específico para a conversão de sinal não é recomendado.

Dicionário: Um transdutor, é um dispositivo que transforma um tipo de energia noutro tipo de energia, utilizando para isso um elemento sensor que recebe os dados e os transforma.

Dispositivos de painel: d) controlador: instrumento provido de uma saída de sinal para o processo, com o objetivo de manter a variável de processo (pressão, temperatura, vazão, nível, etc.) dentro do set point (ponto de ajuste).

Ou seja, ele compara o valor medido com o desejado e, baseado na diferença entre eles, emite sinal de correção para a variável manipulada a fim de que essa diferença seja igual a zero.

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