Instrumentacao Reduzida

13/04/23 Marco Antonio Ribeiro 1

Marco Antônio Ribeiro

Instrumentação


Instrumentação é o ramo da Engenharia que trata de Projeto Fabricação Especificação Montagem Operação Manutenção

de instrumentos para medição, alarme e controle do processo industrial

Instrumentação


Qualidade do produto Quantidade do produto Economia do processo Segurança do processo (safety) Proteção do processo (security) Transferência de custódia Ecologia

Aplicações da Instrumentação


Não reclama Não faz greve Não pede aumento de salário Não tira férias Não se apaixona Não torce por time de futebol Não brinca carnaval e nem São João Trabalha no escuro

Vantagens do instrumento


Capacidade limitada de tomar decisão Precisa de programação para operar Requer ajustes periódicos Requer manutenção periódica Consome energia Custo de propriedade

Desvantagens do instrumento


Química e Petroquímica Óleo, Gás e Petróleo Dutos e Terminais Têxtil Fertilizantes Papel e Celulose Mineração Metalurgia e Siderurgia Tratamento d’água e efluente

Indústrias de Processo


Caldeira Reator Coluna de Destilação Forno, fornalha Refrigerador Compressor e bomba Trocador de calor Torre de refrigeração

Equipamentos instrumentados


Mecânica dos fluidos Termodinâmica Química Física Eletrônica Mecânica Informática Telecomunicação

Disciplinas correlatas


Indústria de petróleo


Dutos e Terminais


Controle da Planta


Automação da planta

Gerenciamento de negócios

Controle Avançado e Otimização do Controle

Rede industrial (LAN)

Rede corporativa

S

Controle regulatório

Sensores e atuadores

Aplicativo Financeiro e Corporativo

Internet ou Intranet

Alarme e Intertravamento

PC com aplicativos

PC com aplicativos

SDCD ou PC com aplicativos

CLP ou relés

Single loop ou CLP

Instrumentação


Integração de Sistemas

Transacional

Tempo Real

Contínuo

Seqüencial

Discreto

Medição

Gerência Corporativa

Gerência de Produção

Tempo Real

Transacional

Controle

Gerência Industrial


Mecânica Elétrica Pneumática Eletrônica analógica Eletrônica microprocessada (digital) Virtual

Evolução da Instrumentação


Registrador


Transmissor


Controlador


Instrumentos reais e virtuais


Instrumentos reais e virtuais


Instrumentos reais


Instrumentos virtuais


Controlador Virtual


Estação de controle e operação


Estação de controle e operação



Fluido do trocador de calor

PR2

FR1

TV3 TRC

3

TAL

4

Símbolos e Identificação


Normas ISA de Símbolos

S5.1 (1984) - Símbolos e Identificação de Instrumentos (analógicos e dedicados)

S5.2 (1981) - Diagrama lógico binário para operações de processo

S5.3 (1983) - Símbolos para Instrumentação Distribuída, Compartilhada, Lógica e Computador


Aplicações de Símbolos

Fluxogramas de processo [P&I - Piping (Process) and Instruments]

Painéis sinópticos e semigráficos Telas de vídeo de estação de operação Literatura técnica Curso de Instrumentação e Controle


Parâmetros do símbolo

Instrumento (dedicado ou compartilhado)

Linhas do sinal de interligação Alimentação Local de montagem Identificação do instrumento (tag) Informações adicionais


Símbolo e filosofia do instrumento

COMPARTILHADODEDICADO FUNÇÃO DE COMPUTADOR

DUAS FUNÇÕES UM INSTRUMENTO

LÓGICA


Símbolo e local de montagem

ACESSÍVEL AO OPERADOR

PAINEL DE LEITURA

NÃO ACESSÍVEL AO OPERADOR

ARMÁRIO CEGO

ACESSÍVEL AO OPERADOR

PAINEL AUXILIAR


PAINEL AUXILIAR


MONTADO NO CAMPO OU ÁREA


Operador

Instrumentista

Acessibilidade


Área industrial ou campo


Área industrial ou campo


Área industrial


Sala de controle convencional


Estação de Operação Digital


Linhas de interligação

Sinal indefinidoSinal eletrônico, 4 a 20 mA ccSinal pneumático, 20 a 100 kPa

Comunicação digital ou configuraçãoTubo capilarLinha de processo

Sinal eletrônico, binário


Identificação do instrumento

Conjunto alfanumérico incluindo Variável do processo (1a letra) Função do instrumento (2a letra) Modificadores da 1a e 2a letra Número da malha

Exemplos:

TIC 201 FRQI 503 LSHH 29


Variável do instrumento

Variável inicializada ou medida Análise (A) - análise não é função:

analisador (?) Vazão (F) Nível (L) Pressão (P) Temperatura (T)

Modificadores (da 1a ou 2a letra) Diferencial (D), Fração (F), Varredura (J),

Segurança (S), Alta (H), Baixa (L)


Função do instrumento

Controle (quase) sempre tem Indicação FIC = FC

Totalização e Indicação de Vazão quase sempre estão associadas FIQ = FQI, FQ

Transmissor pode ter indicação local da variável FIT, TIT


Malha: simbologia completa

PT211

½"

0-300 #

PIC

211

S.P.

C-#2(PI)PAH

dp/dtAO-21AI-17

PY211

AS

AS P

PCV211

FC


Malha: simbologia simplificada

PIC

211


P&I (pienai)

Acróstico de Piping and Instruments ou Process and Instruments

Diagrama básico que mostra os símbolos dos instrumentos, tubulações e equipamentos do processo

Documento básico para o instrumentista ver a interação do instrumento com o processo


P&I


P&I


Especificações dos Instrumentos



Propriedades (Features) Atributo com atração especial: alta precisão

Especificações (Specs) Descrição quantitativa: precisão ±0,5% v.m. Lista organizada de exigências básicas

Características Descrição do desempenho útil à aplicação,

não cobertas pela garantia do produto

48Marco Antonio Ribeiro13/04/23

Características e Propriedades Condições de operaçãoEspecificações funcionaisEspecificações físicasEspecificações de desempenhoEspecificações de segurança



Especificações funcionais (1/2) Tipo do sinal de saída Ação da saída Tipos de ajuste de zero Tipos e modos de amortecimento dos sinais Limites de faixa, amplitude de faixa e

sobrefaixa Limites da pressão estática do instrumento Pressão de prova (proof pressure) Tempo de resposta do instrumento, depois

de ligado


Especificações funcionais (2/2)

Posição de montagem Fiação de alimentação e de sinal Exigências e limitações da alimentação Comunicações remotas Proteção contra alta voltagem e

transientes Faixa de freqüência do sinal de entrada Mínima e máxima velocidade mensuráveis


Sinais padrão de Instrumentação

Sinal contem a informação Alimentação contem a energia

Analógico pneumático: 20 a 100 kPa Analógico eletrônico: 4 a 20 mA cc Protocolo digital: HART, Fieldbus

Foundation, Modbus, Profibus, Ethernet, ...

Binário: 0 ou 1


Protocolos digitais típicos

Dispositivo

Fie

ldb

us

Fo

un

da

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H2

Pro

fibu

sW

orl

dF

IP

Discreto Contínuo

Processo

Negócios

Controle

Sensor

LO

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FF

H

1

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S Pro

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F

MS

Pro

fib

us

D

P

AS

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x

CAN

SD

S


Especificações físicas

As especificações físicas definem Dimensões Peso Cor (pintura) Materiais do invólucro e peças secas Materiais das peças molhadas do

instrumento


Desempenho metrológico

Desempenho metrológico é o funcionamento previsível dentro da exatidão e precisão nominal

O desempenho da exatidão é conseguido através de calibrações periódicas e o da precisão, através da manutenção adequada


Integridade do instrumento

Propriedade de um instrumento se manter inteiro, completo, resistente e firme no seu funcionamento

Integridade ameaçada por meio ambiente (sólidos e líquidos) degradação natural falha crítica distúrbio na alimentação

Integridade garantida pela classificação mecânica correta do invólucro (NEMA N1) ou IEC Ingress Protection (N1N2)


Integridade e ambiente


Classificação mecânica

Depende do local de montagem NEMA (EUA): número de 0 a 13

Uso interno e externo Prova de, resistente a, vedado a

IEC IP (529/1976) e NBR 6146 (1990): 2 números (0 a 6) (0 a 8) mais letra adicional (S, M, W) Proteção contra sólidos Proteção contra líquidos Não trata de danos mecânicos, corrosão,

risco de explosão, fungos e animais daninhos


1 o T e s t e G r a u d e P r o t e ç ã o 2 o T e s t e G r a u d e P r o t e ç ã o0 S e m p r o t e ç ã o d e p e s s o a s c o n t r a

c o n t a t o c o m p e ç a s v i v a s o u m ó v e i sd e n t r o d o i n v ó l u c r o .N e n h u m a p r o t e ç ã o d o e q u i p a m e n t oc o n t r a i n g r e s s o d e c o r p o s s ó l i d o se s t r a n h o s

0 S e m p r o t e ç ã o

1 P r o t e ç ã o c o n t r a c o n t a t o a c i d e n t a lo u i n v o l u n t á r i o c o m p e c a s m ó v e i so u v i v a s d e n t r o d o i n v ó l u c r o p o ru m a g r a n d e s u p e r f í c i e d o c o r p oh u m a n o , p . e x . , u m a m ã o m a s s e mp r o t e ç ã o c o n t r a a c e s s o d e l i b e r a d od e t a i s p a r t e s .P r o t e ç ã o c o n t r a i n g r e s s o d e c o r p o ss ó l i d o s e s t r a n h o s d e t a m a n h og r a n d e

1 P r o t e ç ã o c o n t r a g o t a s d e á g u ac o n d e n s a d a .G o t a s d e á g u a c o n d e n s a d a c a i n d on o i n v ó l u c r o n ã o t e m n e n h u m e f e i t on o c i v o

2 P r o t e ç ã o c o n t r a c o n t a t o c o m p e c a sm ó v e i s o u v i v a s d e n t r o d o i n v ó l u c r op e l o s d e d o s .P r o t e ç ã o c o n t r a i n g r e s s o d e c o r p o ss ó l i d o s e s t r a n h o s d e t a m a n h om é d i o

2 P r o t e ç ã o c o n t r a g o t a s d e l í q u i d o .G o t a s d e l í q u i d o c a i n d o n o i n v ó l u c r on ã o t e m n e n h u m e f e i t o n o c i v o ,q u a n d o o i n v ó l u c r o e s t á d e s l o c a d od e u m â n g u l o d e a t é 1 5 o d a v e r t i c a l

3 P r o t e ç ã o c o n t r a c o n t a t o c o m p e c a sm ó v e i s o u v i v a s d e n t r o d o i n v ó l u c r op o r f e r r a m e n t a s , f i o s o u o u t r o so b j e t o s d e e s p e s s u r a m a i o r q u e 2 , 5m mP r o t e ç ã o c o n t r a i n g r e s s o d e c o r p o ss ó l i d o s e s t r a n h o s d e t a m a n h op e q u e n o

3 P r o t e ç ã o c o n t r a c h u v a .A á g u a c a i n d o d a c h u v a e m u mâ n g u l o i g u a l o u m e n o r q u e 6 0 o c o mr e l a ç ã o à v e r t i c a l n ã o t e r á n e n h u me f e i t o n o c i v o .

4 P r o t e ç ã o c o n t r a c o n t a t o c o m p e c a sm ó v e i s o u v i v a s d e n t r o d o i n v ó l u c r op o r f e r r a m e n t a s , f i o s o u o u t r o so b j e t o s d e e s p e s s u r a m a i o r q u e 1m mP r o t e ç ã o c o n t r a i n g r e s s o d e c o r p o ss ó l i d o s e s t r a n h o s d e t a m a n h op e q u e n o

4 P r o t e ç ã o c o n t r a b o r r i f o .A l i q u i d o b o r r i f a d o d e q u a l q u e rd i r e ç ã o n ã o t e r á n e n h u m e f e i t on o c i v o .

5 P r o t e ç ã o c o m p l e t a c o n t r a c o n t a t oc o m p e c a s m ó v e i s o u v i v a s d e n t r od o i n v ó l u c r o . P r o t e ç ã o c o n t r ad e p ó s i t o s n o c i v o s d e p ó . O i n g r e s s od e p ó n ã o é t o t a l m e n t e e v i t a d o , m a so p ó n ã o p o d e e n t r a r e m q u a n t i d a d es u f i c i e n t e p a r a i n t e r f e r i r c o m ao p e r a ç ã o s a t i s f a t ó r i a d oe q u i p a m e n t o e n v o l v i d o .

5 P r o t e ç ã o c o n t r a j a t o s d ' á g u a .A á g u a p r o j e t a d a p o r u m b o c a l d eq u a l q u e r d i r e ç ã o s o b c o n d i ç õ e sd e t e r m i n a d a s n ã o t e r á n e n h u m e f e i t on o c i v o .

6 P r o t e ç ã o c o m p l e t a c o n t r a c o n t a t oc o m p e c a s m ó v e i s o u v i v a s d e n t r od o i n v ó l u c r o . P r o t e ç ã o c o n t r ai n g r e s s o d e p ó .

6 P r o t e ç ã o c o n t r a c o n d i ç õ e s d e d e c kd e n á v i o ( e q u i p a m e n t o v e d a d o aá g u a ) . A á g u a d e m a r p r o f u n d o n ã oe n t r a n o i n v ó l u c r o s o b c o n d i ç õ e sd e t e r m i n a d a s

7 P r o t e ç ã o c o n t r a i m e r s ã o e m á g u a .N ã o d e v e s e r p o s s í v e l a e n t r a d a d eá g u a n o i n v ó l u c r o s o b c o n d i ç õ e sd e t e r m i n a d a s d e p r e s s ã o e t e m p o .

8 P r o t e ç ã o c o n t r a i m e r s ã o i n d e f i n i d ae m á g u a , s o b c o n d i ç õ e sd e t e r m i n a d a s d e p r e s s ã o . N ã o d e v es e r p o s s í v e l a e n t r a d a d ' á g u a n oi n v ó l u c r o .

IEC IP


NEMA

NEMA 1 uso geralNEMA 2 a prova de respingosNEMA 3 a prova de tempoNEMA 4 vedado a jatos d'águaNEMA 5 vedado a poeiraNEMA 6 uso imersoNEMA 7 a prova de explosão, Classe INEMA 8 prova de explosão, contato em óleoNEMA 9 a prova de explosão, Classe IINEMA 10 a prova de explosão, minasNEMA 11 resistente a ácidosNEMA 12 resistente a choque mecânico leveNEMA 13 a prova de poeira, não vedado.


Conversão NEMA para IEC IP

NEMA IEC1 IP 102 IP 113 IP 543R IP 143S IP 544 e 4X IP 565 IP 526 e 6P IP 6712 e 12K IP 5213 IP 54


Prova de tempo

Equipamento, invólucro ou instrumento que funciona normalmente, sem nenhuma outra proteção adicional, ao ar livre, na presença de sol, chuva, neve, orvalho, poeira, vento e outras intempéries

Corresponde à classificação de NEMA 4 e IEC IP 45


Prova de tempo - invólucros


Segurança e Instrumentação

A presença de um instrumento elétrico no local onde ele é montado não pode aumentar o risco da área

Quando uma área é classificada (de risco), por norma, um instrumento elétrico deve ter classificação elétrica compatível com a da área

Em área classificada o instrumento elétrico deve ter uma proteção especial


Local de Risco (classificado)

Porção da planta onde líquidos voláteis combustíveis ou flamáveis, vapores, gases ou pós ou fibras podem estar presentes no ar em quantidades suficientes para provocar misturas explosivas ou ignitáveis

Classificar uma área é lhe atribuir parâmetros relacionados com a Classe, Grupo e Zona


Classificação de Áreas

Classificar área é atribuir: Classe (físico ) Grupo (química)

I (Gás) Grupo A (acetileno) Grupo B (hidrogênio + 6 gases)

Grupo C (etileno + 16 gases)Grupo D (metano + 44 gases)

II (Pó) Grupo E (metálicos: Al, Mg, Ti, ...) Grupo F (carbonáceos: carvão, coque, ..)

Grupo G III (Fibra)

Divisão ou Zona (probabilidade) 0 (100% de presença) 1 (alta probabilidade) 2 (baixa probabilidade)


Área classificada


Classificação de Áreas


Classificação elétrica do instrumento

Depende da classificação do local de montagem (Classe, Grupo, Zona)

Principais proteções especiais: Flare Prova de explosão ou prova de chama Segurança intrínseca Segurança aumentada Não incenditivo Purga ou pressurização


Técnicas de Proteção

IGNIÇÃO PERMITIDA

Controle da atmosfera flamável

IGNIÇÃO EVITADA

Sem fonte de energia

Controle da composição

Purga ou pressurização

Seleção do local Encapsulamento

Imersão em óleo

Enchimento de areia

Respiração restrita

Isolação da fonte Controle da concentração

Segurança aumentada

Segurança intrínseca

Prova de explosão ou

Prova de chama

Ignição contínuaou Flare

Não incenditivo

70Marco Antonio Ribeiro13/04/23

Tipos de Proteção

Tipo de Proteção Ex IEC NBR EUA

Uso geral 79-0 9518 NEC

Prova de explosão ou de Chama d 79-1 5363 UL 698/886

Segurança aumentada e 79-7 9883 Não aceita

Segurança intrínseca i 79-11 8446/8447 NFPA 493/UL 913

Hermeticamente selado h 3-36 FM 3610

Encapsulamento (potting) m 79-5 EN 50017

Não incenditivo (no-sparking) n 31-49 Não aceita

Imersão em óleo o 79-6 8601 UL 698

Pressurização ou Purga p 79-2 e 79-13 169 NFPA 496 e ISA 12.4

Enchimento de areia q 79-5 Não aceita

Especial s

Placa protegida

Respiração restrita Suíça BS 4137

Instalação 79-14 158 NFPA 70 e ISA RP 12.6

Tipo de Proteção Ex IEC NBR EUA

Uso geral 79-0 9518 NEC

Prova de explosão ou de Chama d 79-1 5363 UL 698/886

Segurança aumentada e 79-7 9883 Não aceita

Segurança intrínseca i 79-11 8446/8447 NFPA 493/UL 913

Hermeticamente selado h 3-36 FM 3610

Encapsulamento (potting) m 79-5 EN 50017

Não incenditivo (no-sparking) n 31-49 Não aceita

Imersão em óleo o 79-6 8601 UL 698

Pressurização ou Purga p 79-2 e 79-13 169 NFPA 496 e ISA 12.4

Enchimento de areia q 79-5 Não aceita

Especial s

Placa protegida

Respiração restrita Suíça BS 4137

Instalação 79-14 158 NFPA 70 e ISA RP 12.6


Prova de explosão (Ex-d)

Equipamento, invólucro ou instrumento que evita que uma explosão ou chama interna se propague para o ambiente exterior, devido à sua estrutura mais robusta e a pequenos espaçamentos entre peças criticas.

Também chamado de prova de chama.


Atmosfera perigosa

Interstício

Comprimento da junção

Prova de explosão - (Ex-d)




É possível compatibilizar proteção elétrica de prova de explosão com proteção de integridade de prova de tempo, embora complicado e difícil

NEMA 7: simultaneamente prova de tempo e prova de explosão

IEC IP trata distintamente os dois critérios



Pressurização (Ex-p)

Classe de proteção aplicada a ambiente, instrumento e equipamento elétrico, onde se aplica um gás inerte em uma pequena pressão positiva.

A pressão positiva interna impede a entrada de gases inflamáveis ou explosivos no interior.

Pressurização (enfoque de pressão) é também chamada de purga (vazão)


Atmosfera perigosa

P Atmosfera inerte

Pressurização (Ex-p)


Segurança aumentada (Ex-e)

Equipamento ou instrumento que evita o aparecimento de faísca interna, através de um projeto e montagem especiais.

Classe de proteção só permitida em ambiente de Zona 2.

Não pode ser usado em Zona 0 ou 1. Segurança aumentada (Europa) é

equivalente a não incenditivo (EUA)


Não incenditivo (Ex-n)

Equipamento que em sua condição normal de operação não provoca a ignição de uma atmosfera perigosa específica em sua concentração mais facilmente ignitável.

Equipamento não incenditivo só pode ser usado em área segura e de Zona 2

Também chamado de não faiscador


Não incenditivo (Ex-n) ouSegurança aumentada (Ex-e)

Atmosfera perigosa

Zona 2


Segurança intrínseca (Ex-i)

Classe de proteção em que o sistema e a fiação são incapazes de liberar energia elétrica ou termal, sob condições normais e anormais, para causar ignição de uma mistura atmosférica específica em sua concentração mais facilmente ignitável.

A segurança intrínseca se baseia em colocação de barreiras de energia elétrica entre as áreas de risco e segura.


CV

R LAtmosfera perigosa

Barreira SI

Área segura



Z

Barreira de S.I.

V

R R

Z

F

Área segura

Atmosfera perigosa





Especificação de segurança

Laboratório de Teste, Tipo de Proteção eClassificação de Área

Condições de Aplicação Código

CENELEC, Segurança intrínseca, Gás Grupo IIC,Zona 0

Classe de Temperatura T4-T6 E

CENELEC, Prova de chama, Gás Grupo IIC, Zona 1 Classe de Temperatura T6 DEuropa, não faiscador, Zona 2 Classe de Temperatura T4-T6 NCSA, Segurança intrínseca, Classe I, Divisão 1,Grupos A, B, C e D, Classe II, Divisão 1, Grupos E, Fe G e Classe III, Divisão 1

Classe de Temperatura T6 emambiente máximo de 40 oC e T4 emambiente máximo de 85 oC

C

CSA, Prova de explosão para Classe I, Divisão 1,Grupos B, C e D e a prova de ignição de pó paraClasse II, Div. 1, Grupos E, F e G e Classe III, Div. 1CSA, Não incenditivo para Classe I, Divisão 2,Grupos B, C e D e a prova de ignição de pó paraClasse II, Div. 1, Grupos E, F e G e Classe III, Div. 2

Ligar a fonte não excedendo 42,4 V.Classe de Temperatura T6 emambiente máximo de 40 oC e T4 emambiente máximo de 85 oC

FM, Segurança intrínseca, Classe I, Divisão 1,Grupos A, B, C e D, Classe II, divisão 1, Grupos E, Fe G e Classe III, Divisão 1

Classe de Temperatura T6 emambiente máximo de 40 oC e T4 emambiente máximo de 85 oC

F

FM, Prova de explosão para Classe I, Divisão 1,Grupos B, C e D e a prova de ignição de pó paraClasse II, Div. 1, Grupos E, F e G e Classe III, Div. 1

Classe de Temperatura T6

FM, Não incenditivo para Classe I, Divisão 2, GruposB, C e D e a prova de ignição de pó para Classe II,Divisão 1, Grupos E, F e G e Classe III, Divisão 2

Ligar a fonte não excedendo 42,4 V.Classe de Temperatura T6 emambiente máximo de 40 oC e T4 emambiente máximo de 85 oC


Características desejáveis

Característica1 Alta exatidão2. Alta confiabilidade (qualidade)3. Durabilidade – robustez4. Pouca e fácil manutenção5. Alta precisão (repetitividade)6. Facilidade de limpeza7. Suportar poeira8. Facilidade de instalação9. Facilidade de configuração10 Facilidade de uso11 Saída de 4 a 20 mA cc12 Resistência à intempérie

Fonte: ISA Intech, Abr 1997


Funções de Instrumentos



Funções de Instrumentos

Elemento Sensor Condiconador de sinal Transmissor Display

Indicador Registrador Contador

Controlador Atuador final: válvula de controle


Elemento sensor

Parte do instrumento que detecta a variável, convertendo-a em outra mais usável

Entrada do sensor: variável do processo Força (peso) Posição Queima (combustão) Tempo Torque Umidade Vibração

PressãoTemperaturaNívelVazãoAnálise Velocidade Densidade


Sensor de pressão


Sensor de temperatura


Sensor de vazão volumétrica


Sensor de vazão mássica


Fatos sobre o sensor

Nem sempre está em contato direto Nem sempre é linear Pode afetar valor da variável medida Sempre contribui com incerteza Pode ser fisicamente distribuído Pode ser mais de um


Transmissor

Instrumento que sente a variável de processo e gera na saída um sinal padrão proporcional ao valor da variável medida

Aplicações Uso remoto do sinal Padronização do sinal Isolação do sinal


Transmissor

Sinais padrão Eletrônico: 4 a 20 mA cc Pneumático: 20 a 100 kPa Digital (?): Hart, Fieldbus, Modbus

Locais de montagem Área industrial (campo) Sala de controle (painel cego)


Transmissor d/p cell


Fatos sobre o transmissor

Nem sempre é usado (opcional) Nem sempre está no campo Sua saída é linear com a entrada, mas nem

sempre é linear com a variável medida Sempre contribui com incerteza Sempre requer alimentação elétrica (da

sala de controle) ou pneumática Às vezes é chamado de outro nome

(errado)


Transmissor inteligente


Fatos do transmissor inteligente

Quando microprocessado pode ter saídas analógica (4 a 20 mA cc) e digital (HART®), porém, nem todo protocolo digital pode ser superposto ao sinal analógico

Pode ser controlador, computador de vazão Pode ter mais de um sensor (e. g., P, P e

T) Pode ser calibrado à distância (pelo HHT) Pode fazer auto-diagnóstico (tem memória)


Transmissor descartável


Transmissor montado em armário


Transmissor de vazão


Condicionador de Sinal Torna mais conveniente o sinal de saída do

sensor para operar o instrumento receptor Tipos

Link mecânico Cabo elétrico Fluido: hidráulico ou pneumático Componente eletrônico: potenciômetro,

capacitor, indutor Instrumento isolado (stand alone)


Condicionador Eletrônico


Mostrador do Sinal (Display)

Tipos de mostradores de sinal Indicador Registrador Controlador (Indicador) Totalizador (Contador)

Modos de apresentação Analógico Digital


Indicador

Instrumento que sente a variável e apresenta o seu valor instantâneo Analógico: escala + ponteiro (um móvel, outro fixo) Digital: números em LED, LCD, TRC

Precisão (resolução) Maior escala e número de divisões Maior número de dígitos


Campo

Painel

Indicadores analógicos


Escalas do indicador analógico


Tamanho da escala e precisão

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Tamanho da escala e precisão

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Leitura: 5,4 ± 0,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Leitura: 5,36 ± 0,05


Erro de paralaxe no analógico

Evita-se ficando perpendicular à escala espelhada


Indicadores digitais


Conceito de 1/2 dígito

Número de dígitos e precisão

3 dígitos 0 a 9,99 0 a 10,0

3 ½ dígitos 0 a 10,00 0 a 19,99 0 a 20,0

4 dígitos 0 a 9,999 0 a 10,00 0 a 20,00

9 9 9

1 9 9 9

9 9 9 9


Erro de quantização

Sempre considerar, no mínimo, ± 1 dígito no valor lido

±1 dígito9 9 9


Registrador

Instrumento que sente a variável e imprime valor histórico ou de tendência da variável em um gráfico através de uma pena

Especificações Número de penas Registro contínuo ou ponto Enrolamento do gráfico Tipo de pena Acionamento do gráfico


Registrador Certamente, o instrumento que mais

evoluiu na Instrumentação: atualmente é um computador em caixa de registrador

Registrador microprocessado (inteligente) Imprime tabelas Imprime relatórios Imprime lista de alarmes correntes Apresenta valores instantâneos em displays

digitais


Registrador mecânico


Registrador microprocessado


Controlador

Instrumento que 1. Recebe a medição de uma variável 2. Recebe um ponto de ajuste 3. Compara-os e 4. Gera automaticamente um sinal de saída para atuar o elemento final para manter a medição igual ou em torno

do ponto de ajuste


Controlador de campo


Controlador de painel


Controlador single loop


Controlador virtual


Válvula de Controle

Válvula é uma dispositivo que altera a passagem de um fluido em seu interior

Válvula pode ser acionada automaticamente ou manualmente

Válvula é aplicada em tubulações de entrada e saída de vasos, tanques, reatores e containeres


Tipos de Válvulas

Controle de controle proporcional Controle de controle liga-desliga (on-

off) Retenção (check) Bloqueio (stop) Alivio e segurança (safety) Limitadora de vazão Excesso de vazão


Válvula de controle altera a passagem de um fluido em seu interior de conformidade com o sinal proveniente de um controlador

Pode estar entre 0 e 100% de abertura Controle liga-desliga: 0 ou 100% Funções da válvula de controle

Conter o fluido do processo Responder ao sinal do controlador Variar a passagem do fluido manipulado Absorver a queda variável da pressão



Válvula de controle é atuada pelo sinal que tipicamente vem do controlador

Válvula de controle não requer alimentação

Válvula de controle não é de vedação Válvula com atuador pneumático é ainda

o elemento final de controle mais usado Simples Seguro Barato Rápido





Acessórios da válvula


Acessório da válvula: posicionador

Posicionador: controlador de posição que estabelece uma abertura biunívoca da válvula com relação ao sinal do controlador

Aplicação é justificada: Eliminar histerese da válvula Dividir a faixa de controle da válvula Eliminar os efeitos do atrito do engaxetamento Apressar a resposta da válvula


Posicionador da válvula


Acessórios da válvula: i/p


Válvula auto-operada ou regulador

O regulador é uma válvula de controle com um controlador embutido

Ele é operado pela energia do próprio fluido sendo controlado e não necessita de fonte externa de energia

O regulador é chamado de válvula auto-operada, auto-regulada, reguladora


Válvula reguladora de pressão

Dispositivo mecânico que controla a pressão a jusante da válvula, sem alimentação externa






Válvula de segurança de pressão

Dispositivo mecânico que controla a pressão a montante da válvula, para proteger sistemas de alta pressão ou vácuo


Disco de ruptura

Dispositivo mecânico que se rompe, controlando a pressão a montante dele, para proteger sistemas de alta pressão


Disco de ruptura e válvula de segurança


Medição das Variáveis



Variável de processo Quantidade física que altera seu valor

em função de outra quantidade e em relação ao tempo ou espaço

Dependendo do valor da variável, o operador: Altera o ponto de ajuste do controlador Atua manualmente no processo Liga ou desliga equipamento


Variável de processo

Quantidades típicas medidas Pressão Temperatura Nível Vazão Miscelânea: análise, densidade,

velocidade, peso, viscosidade

95%


Fonte: InTech Maio, 1999

Vazão41%

Temperatura30%

Nível16%

Pressão13%

Variáveis de processo


Medição da Quantidade

Medição é um conjunto de operações para determinar o valor de uma quantidade

Expressão da medição: Resultado: valor atribuído Unidade e símbolo Incerteza Probabilidade relacionada com os limites da

incerteza


Resultado da medição

Resultado de medição de temperatura:(24,2 ± 0,4) oC24,2 é a melhor estimativa (média) oC é o símbolo da unidade de temperatura0,4 é a incerteza associada95,4% é a probabilidade que uma medição caia entre 23,8 e 24,6 oC, se o desvio padrão for igual a 0,2 oC


Pressão


Pressão

Conceito: força/área Unidades SI: pascal, símbolo Pa

Pa = N/m2 , Usados também kPa, MPaNão SI: kgf/cm2, psi, mm H2O

Símbolos associados: PI, PG, PR, PSL, PSH, PIC

Sensores mecânicos:Bourdon C, fole, espiral, helicoidal

Sensores elétricos:strain gauge e cristal piezelétrico

Padrões de pressão:Bomba peso morto, Manômetro padrão


Pressão

Pressão é controlada principalmente por segurança

Em medição de vazão de gás, pressão é medida para compensação do volume

Pressão é relativamente fácil de medir e de controlar

Há pouca novidade ou evolução na medição de pressão


Terminologia da Pressão

Pressão absoluta Pressão manométrica ou

relativa Pressão atmosférica Pressão diferencial Pressão de vácuo Pressão estática Pressão hidrostática Pressão de vapor


Pressão

Pressão Atmosférica

Zero Absoluto

Pressão manométrica

Pressão absoluta

Pressão atmosférica

Pressão absoluta

Vácuo ou pressão manométrica negativa


Sensores mecânicos: sentem pressão e geram movimento, força ou deslocamento Coluna líquida Bourdon C, Espiral, Helicoidal, Fole, Diafragma

Sensores eletrônicos: sentem pressão e geram milivoltagem ou variam R, L ou C Cristal piezoelétrico Strain gage

Sensores de pressão


Fole

Sensores de pressão

4 cm H2O

Coluna


Manômetro, PI ou PG

Bourdon C

Escala

Psi?! BRRRRR......


Strain gauge


Pressostato

Chave automática atuada pelo valor da pressão

PSL ou PSH (alarme) PSLL ou PSHH (intertravamento) Não é sensor (possui) Não é indicador (opcional)


Pressostato


Padrões de pressão


Padrões de pressão: master


Padrão de pressão portátil


Medição de Temperatura



Temperatura Conceito:

Propriedade de um objeto que determina a direção do fluxo de calor (energia) quando ele é colocado em contato com outro: energia vai do ponto mais quente para o mais frio

Temperatura termodinâmica: ponto triplo da água igual a 273,16 K

Unidade SI: Recomendada: kelvin, símbolo K Uso industrial: grau Celsius (oC)

Símbolos: TI, TR, TJI, TJR, TSL, TSH, TAL, TAH, TIC


Temperatura

Variável de qualidade Em medição de vazão de gás, temperatura

é medida para compensação do volume Temperatura é relativamente difícil de

medir e de controlar, pois tem o mais amplo espectro de dificuldade, de liga-desliga a PID

Há pouca novidade ou evolução na medição de temperatura


Escala de Temperatura

OC = (oF - 32)/1,8

F=1,8C+32

Escala Farenheit (Rankine)

32 (492)

-460 (0)

0 (273)

oC (K) oF (oR)

212 (672)100 (373)

sensor

180(180)100 (100)

-273 (0)

Escala Celsius (Kelvin)


Pontos primários da IPTS (1990)

# Ponto de Equilíbrio K OC1 Triplo do Hidrogênio 13,81 -259,342 Fase L/V Hidrogênio 17,042 -256,1083 Ebulição Hidrogênio 20,28 -252,874 Ebulição do Néon 27,102 -246,0485 Triplo do Oxigênio 54,361 -218,7896 Ebulição Oxigênio 90,188 -182,9627 Triplo da Água 273,16 0,018 Ebulição da Água 373,17 100,09 Liquefação do Zinco 692,73 419,5810Liquefação da Prata 1235,08 961,9311Liquefação do Ouro 1337,58 1064,43


Sensores de temperatura

Mecânicos: Bimetal Enchimento termal Haste de vidro

Elétricos Termopar Resistência Detectora de Temperatura

(RTD) Termistor


Faixas e sensores

Método Faixa de Medição (oC) Termopares -200 a 1700 Enchimento Termal -195 a 760 Resistência Detectora -250 a 650 Termistores -195 a 450 Pirômetros Radiação -40 a 4 000


Sensores mecânicos Sensores mecânicos são usados

apenas em indicações locais São relativamente caros de comprar Indicadores com sensores mecânicos

geralmente não requerem alimentação externa para funcionar

Difíceis de serem integrados em sistemas digitais de coleta de dados

Incerteza associada é de ruim para média


Sensor de temperatura a bimetal


Enchimento termal

Bulbo

Capilar

Caixa do instrumento

Sensor de pressão


Sensores elétricos Sensores elétricos são os mais usados Fáceis de serem integrados em

sistemas digitais de coleta de dados Há módulos I/O para termopar ou RTD

Incerteza associada é de média para excelente

Instalação é mais complexa e requer mais cuidados que a dos sensores mecânicos


Termopar ou RTD

Conector

Corte do invólucro de termopar ou RTD

PoçoCabeçoteTampa

Sensor

TCResistência

Junção


Termopar


Operação do termopar

Termopar gera uma tensão contínua que é função de Diferença de temperatura entre a junção

de medição e a junção de referência Tipo do termopar usado Homogeneidade dos metais

As instalações de termopar requerem calibrações e inspeções periódicas para verificação do estado dos fios termopares

A degradação do termopar introduz erros na medição.


Vantagens do termopar Custo do sensor é menor Tamanho do elemento sensor é menor

Tempo de resposta menor Mais conveniente para montagem

Meios de calibração são mais fáceis Verificações de calibração mais fáceis

Auto-verificável, quando se tem o dispositivo de proteção de queima (burn-out) do termopar)

Flexibilidade para modificação do circuito, para medição de soma ou subtração de temperaturas

Larguras de faixas medidas são maiores


Desvantagens do termopar Característica temperatura x militensão

não é linear totalmente Sinal de militensão pode captar ruídos na

linha de transmissão Circuito de medição é polarizado, quando

o da resistência não o é Requer circuito de compensação das

variações da temperatura ambiente Junta de medição pode se deteriorar, se

oxidar e envelhecer com o tempo


Resistência Detectora de Temperatura


Operação do RTD

RTD – Detector de Temperatura a Resistência – varia a resistência elétrica em função da temperatura

Materiais do RTD: Platina: padrão

Disponível em elevado grau de pureza, Resistente à oxidação, mesmo à alta temperatura, Grande ductilidade

Cobre Níquel Termistor – semicondutor com coeficiente

termal negativo


Vantagens do RTD Altíssima precisão Não apresenta polaridade (+) e (-) Apropriada para medição de temperatura

média enquanto o termopar é adequado para medição de temperaturas em um ponto

Capaz de medir largura de faixa estreita; de até 5 oC

Mantém-se estável, precisa e calibrada durante muitos anos


Desvantagens do RTD Alto custo Bulbos maiores, Tempo de resposta é mais demorado, Auto-aquecimento da resistência

constitui um problema Exigência de fiação com 3 ou 4 fios

para a compensação da temperatura ambiente.


Termômetro óptico ou de radiação

Pirômetro de radiação baseia-se na teoria quântica de Planck e da lei de Stefan-Boltzmann para a energia total irradiada

Terminologia: Pirômetro de radiação Termômetro de radiação Pirômetro óptico Termômetro infravermelho


Aparência física do pirômetro óptico


Vantagens do termômetro de radiação Não requer contato físico com o

material cuja temperatura está sendo medida

Rápida velocidade de resposta, podendo ser usado em alvo móvel

Pode ver pequenos alvos (1,6 mm de diâmetro) ou medir a temperatura média sobre uma grande superfície

Mede altíssimas temperaturas, até 4000 oC, quando termopar vai até 1700 oC.


Desvantagens do termômetro radiação Mais frágil e mais caro que

termopares, RTDs e termistores Leitura (escala) não linear por causa

da relação de quarta potência de T Emissividade do alvo pode causar

uma leitura menor que a verdadeira, se não houver correção

Só pode medir grande amplitude de faixa


Sensor, bulbos e poços

Sensor detecta a variável Bimetal, Haste de vidro, Termopar, RTD

Bulbo protege o sensor ou contém o fluido

Poço conveniência da operação e manutenção: receptáculo do bulbo

Colocação de bulbo e poço introduz atraso e erro


Sensor, bulbos e poços

BulbosBulbosPoçosPoços

SensorSensor


Transmissor Descartável de Temperatura


Transmissor Eletrônico de Temperatura


Transmissor Pneumático de Temperatura


Transmissor Inteligente de Temperatura


Registrador de Temperatura


Termostato

Chave automática atuada pelo valor da temperatura

TSL ou TSH (alarme) TSLL ou TSHH (desarme) Não é sensor (possui) Não é indicador


Chave de temperatura a bimetal


Calibrador de temperatura


Volumétrica: volume por unidade de tempo

Mássica: massa por unidade de tempo Unidades: m3/s ou kg/s Símbolos associados:

FG FI FR FIC FrC ou FFC FQ FIQ FSL FSH FSLL ou FSHH

Vazão


Vazão

Vazão é variável de quantidade, por excelência

Vazão é usada em transferência de custódia Vazão é relativamente difícil de medir Vazão é fácil de controlar, pois é rápida Há muita novidade ou evolução na medição

de vazão, que possui a maior variedade de sensores e métodos

Medidor da moda: ultra-sônico; ex: Coriolis


Volumétrico ou mássico Intrusivo ou não intrusivo Energia extrativa ou aditiva Linear ou não linear Constante K ou sem constante K Vazão instantânea ou acumulada Diâmetro total ou parcial (inserção)

Tipos de medidores de Vazão


Custo de propriedade (incluir calibração) Fluido medido Desempenho requerido (precisão,

rangeabilidade) Perda de carga permissível Função necessária (FI, FR, FQ) Instalação Tecnologia empregada

Critérios de seleção do medidor


Pressão diferencial (p) Placa, tubo venturi, pitot, Annubar, bocal

Turbina medidora Mecânica, convencional, inserção,

tangencial Magnético Deslocamento positivo

Engrenagens, pistão, disco nutante Área variável

Medidores Favoritos de Vazão (1)


Efeito Coriolis Ultra-som Vortex Alvo (target) Termal Canal aberto

Medidores Favoritos de Vazão (2)


Placa de orifício

Elemento sensor de vazão (FE), que gera um p proporcional ao quadrado da vazão volumétrica instantânea

Usado para líquidos, gases e vapor d’água

Aceito legalmente para custódia (AGA # 3)

Precisão do sistema: 0,5 a 5% do fundo de escala; típica de 2%

do f.s.


Placa de orifício


Placa de orifício


Porta-placa de orifício


Placa de orifício

Vantagens: Facilidade de construção Facilidade de calibração (calibração de p) Grande disponibilidade de materiais de

construção Desvantagens:

Pequena rangeabilidade (3:1), por ser SQ RT Grande perda de carga permanente


Transmissor de Pressão Diferencial

Transmissor d/p cell associado à placa de orifício, FT


Diafragma ou Câmara Barton

Dispositivo de detecção da pressão diferencial gerada pela placa ou outro sensor a p


Turbina medidora de vazão

Princípio: rotor é acionado pela vazão e um detector da sua velocidade angular gera uma freqüência linearmente proporcional à vazão

Partes constituintes corpo - materiais e conexões rotor - número de palhetas mancais - líquidos e gases detector - mecânico, eletromagnético e RF


Turbina medidora de vazão


Medidor a deslocamento positivo

Princípio de funcionamento: o Princípio de funcionamento: o fluido medido passa através do fluido medido passa através do medidor DP em volumes discretos medidor DP em volumes discretos conhecidos que são totalizados, conhecidos que são totalizados, mecânica ou eletricamente. mecânica ou eletricamente.

É um totalizador de vazão; cada É um totalizador de vazão; cada volume discreto gera um pulso.volume discreto gera um pulso.




Medidor a DP é um medidor intrusivo, com energia extrativa, linear, com saída totalizada e com fator k de vazão volumétrica

Tipos: lâmina rotatória, pistão, disco, engrenagens ovais, lóbulo



Vantagens Totalizador natural de vazão (FQ) Bom desempenho (linear)

Desvantagens Possui peças móveis que se desgastam Falha pode bloquear vazão Grande perda de carga Calibração requer padrão de vazão



Medidor Magnético de Vazão Funcionamento: Tubo medidor detecta a

velocidade do fluido eletricamente condutor que passa no seu interior, gerando um sinal analógico ou digital com amplitude linearmente proporcional à vazão volumétrica.

Sistema Tubo medidor (FE) Transmissor de vazão (FT) Instrumento receptor


Medidor Magnético de Vazão


Bobinas de excitação criam campo magnético

Velocidade do fluido condutor gera fem Eletrodos detectam a fem gerada Revestimento impede que tensão gerada

entre em curto circuito Flanges são conexões à tubulação Cabo coaxial interliga tubo ao transmissor

Tubo do Medidor Magnético


Medidor Magnético de Vazão


Transmissor associado ao tubo

Gera sinal padrão proporcional à amplitude da fem gerada pelo tubo, portanto proporcional à vazão volumétrica

Impropriamente chamado de Conversor Opcionalmente saída de pulso para

totalizador Fiação:

Cabo coaxial na entrada, para o tubo Cabo comum trançado, para o receptor


Vortex é um medidor intrusivo, com energia extrativa , linear, com saída digital ou analógica e com fator k de vazão volumétrica

Funcionamento: probe provoca vórtices em uma freqüência que é proporcional à vazão volumétrica

Medidor de vazão tipo Vortex


Vantagens Ótimo desempenho Grande rangeabilidade Alta estabilidade

Desvantagens Pouco conhecido Tamanhos limitados







Medidor de vazão Coriolis

Coriolis é um medidor não intrusivo, energia aditiva, linear, saída digital ou analógica e fator k de vazão mássica

Funcionamento: vazão passa por um tubo vibrante, aparece efeito Coriolis causando inclinação no tubo, que é medida e processada como um sinal proporcional à vazão mássica


Vantagens Bom desempenho, rangeabilidade e

estabilidade Pode medir densidade e viscosidade

Desvantagem Grande perda de carga Requer medição da temperatura







Rotâmetro de área variável

Rotâmetro de área variável é um medidor intrusivo, com energia extrativa , linear, com indicação direta na saída e com fator k de vazão volumétrica

Funcionamento: vazão posiciona um flutuador


Vantagens Medição local e direta da vazão Pequena perda de carga e pressão constante Pode compensar densidade e viscosidade

Desvantagens Aplicação com baixa pressão Precisão razoável para ruim



Escala graduada



Medidor de vazão ultra-sônico

Ultra-sônico é um medidor não intrusivo, energia aditiva, linear, saída analógica e fator k de vazão volumétrica

Medidor da moda (anos 2000), com bom marketing e AGA Nr. 9

Princípios de funcionamento Efeito Doppler Tempo de trânsito ou diferença de tempo Diferença de freqüência


Vantagens Não intrusivo Pode ser portátil Pode ser externo ao tubo

Desvantagens Desempenho limitado Não mede todos os fluidos





Nível


Nível Altura da coluna líquida ou de sólidos

granulados em um tanque ou reservatório Unidades

%, comprimento, volume ou massa

Símbolos: LG, LI, LR, LSL, LSH, LSLL, LSHH


Nível

Nível é uma variável de quantidade Nível também é usado como variável de

transferência de custódia Nível é relativamente fácil de medir Nível é relativamente fácil de controlar,

pois geralmente não requer medição igual ao ponto de ajuste

Há alguma novidade ou evolução na medição de nível: medição por radar


Medidores de Nível

Visor Bóia Pressão diferencial, borbulhamento, Deslocador

Móvel Imóvel

Arqueamento de tanques Radar


Visor de Nível Dispositivo com parede transparente,

geralmente com escala graduada, para indicar valor do nível de líquido visível

Vantagens: Simplicidade Baixo custo

Desvantagens Indicação local Fragilidade Pressão e temperatura limitadas Precisão: ruim a média


Visor de Nível


Medição direta do nível, com uma bóia em contato direto com a superfície líquida

Bóia é presa por fita, passa por polia e ligada e uma escala invertida de nível de 100 a 0%

Vantagens: Simplicidade Baixo custo

Desvantagens: Necessita de selo, em tanque pressurizado Precisão de ruim a média (±1% f.e.)

Medição de nível com fita e bóia


Medição de nível com fita e bóia

Bóia

Escala

Bóia


Medição se baseia na pressão exercida pela coluna líquida:P = g H

Pressão hidrostática independe do formato

Medição se complica quando Fluído medido é corrosivo, tóxico ou sujo Tanque é fechado, requerendo selagem na

perna molhada de medição Medição é facilitada com tomadas

especiais Flange plana Flange com extensão Flanges com capilares

Medição de nível a p


Vantagens: Facilidade de medição e calibração da

pressão diferencial Flexibilidade pela variedade de tomadas Possibilidade de transmissão

Desvantagens: Variação da densidade causa erro Líquidos voláteis requerem selagem ou

purga Geralmente requer supressão de zero Local da montagem pode afetar calibração Variações de temperatura ambiente

causam erros, quando se usa tubo capilar





Medição de nível com borbulhamento se baseia também na pressão diferencial

Sistema básico é constituído de: Tubo de material inerte mergulhado no

interior do líquido no tanque Válvula de controle de pressão diferencial Transmissor (ou indicador) da pressão

injetada Rotâmetro de purga para mostrar vazão

do gás

Borbulhamento de ar (P)


Borbulhamento de ar (P)


O nível do tanque é determinado a partir de seu peso.

O peso é medido através de células de carga (ou células extensiométricas ou strain gages)

As resistências variáveis são medidas por ponte de Wheatstone

Medição de nível por peso


Medição de nível por peso


A capacitância depende de

K – Constante de proporcionalidadee – Constante dielétrica do meioA – Área das placasD – distância entre as placas

Medição capacitiva de nível

d

AKC


Medição capacitiva de nível


A condutividade de um eletrodo é afetada quando ele fica em contato com um fluido

Condutividade é o inverso da resistividade

A medição do nível é discreta, não contínua

Medição de nível à condutividade


Medição de nível à condutividade


Medição se baseia na lei de Arquimedes: quando um corpo é submerso em um líquido, ele perde peso igual ao peso do líquido deslocado

Medição detecta e mede o peso do deslocador, que varia com o nível do líquido

Não chamar deslocador (displacer) de bóia

Deslocador pode ser móvel ou imóvel

Medição de nível a deslocador


Vantagens: Aplicado para medição de nível, interface

líquido-líquido e densidade Simples, confiável e preciso Flexível, com grande variedade de

materiais Desvantagens:

Uso apenas em tanque não pressurizado Aplicado apenas a líquidos limpos Dificuldades e restrições com selos Custo relativamente alto





Sistema usa gerador e receptor de onda eletromagnética (10 GHz), de baixa potência (0,015 mW/cm2)

Sinal é emitido, refletido na superfície do líquido cujo nível se quer medir e recebido

O comprimento medido depende da freqüência do sinal

Podem medir Innage – quantidade real do tanque Ullage – quantidade que falta para encher

Medição de nível a Radar


Vantagens: Pode medir níveis de fluidos complicados Não requer licença legal (radiativo) Medição sem contato Antena pode ser externa ao tanque Medição independe das características do

líquido Desvantagens:

Relativamente caro Não pode ser usado em sólidos ou

líquidos sujos





Medidor ultra-sônico de nível

Sistema opera pela absorção da energia sonora (9,5 kHz) ou ultra-sônica (35 a 40 kHz), quando ela se propaga da fonte para o receptor ou pela mudança de freqüência

Características da onda sonora dependem: Temperatura Reflexão Propagação Absorção


Medidor ultra-sônico de nível


Medição de nível por ultra-som


Medidor radiativo de nível Sistema opera pela absorção da

energia radiativa (raios alfa, beta ou gama) pelo material que se quer medir o nível

Sistema constituído de: Fonte radiativa (Cs 137 ou Co 60) Detector de radiação


Medidor radiativo de nível Vantagens:

Simplicidade Possibilidade de medir nível de sólido

Desvantagens: Há preconceito e medo exagerado de seu

uso Requer aprovação legal Fonte reserva desintegra como a de

serviço


Medição de nível radiativo


Sistema Hidrostático de Tanque é a base de microprocessador consiste de:

Tres transmissores de pressão Sensor ou transmissor de temperatura Programa aplicativo para determinar

Nível existente (innage) Nível para completar tanque (ullage) Densidade do líquido

Sistema de comunicação com Estação de Operação

Sistema Hidrostático de Tanque (HTG)


Sistema Hidrostático de Tanque (HTG)


T&C Treinamento e Consultoria Ltda.

Firma especializada em Instrumentação, Controle, Automação, Metrologia,

Medição de Vazão e Segurança Industrial

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