Desenvolvimento de ferramenta de colaboração em massa De apoio ao ensino de instrumentação industrial

1. Desenvolvimento de ferramenta de colaboração em massa
De apoio ao ensino de instrumentação industrial

2. Desenvolvimento de ferramenta de colaboração em massa
De apoio ao ensino de instrumentação industrial
Capítulo 1 –

3. Introdução à Instrumentação Industrial
O que é a instrumentação?
Os processos industriais exigem controle na fabricação de seus produtos.
Estes processos são muito variados e abrangem diversos tipos de
produtos, como, por exemplo, a fabricação dos derivados do petróleo,
produtos alimentícios, a indústria de papel e celulose etc.
Em todos estes processos é absolutamente necessário controlar e manter
constantes algumas variáveis, tais como: pressão, vazão, temperatura,
nível, pH, condutividade, velocidade, umidade etc. Os instrumentos de
medição e controle permitem manter constantes as variáveis do processo,
objetivando a melhoria em qualidade, o aumento em quantidade do
produto e a segurança.

4. O que é a instrumentação?
No entanto, o controle manual dessas variáveis muitas vezes é algo difícil
de obter. Devido a razões operacionais, ou então por se tratar de um
processo contínuo. Sendo assim impossível de ser aplicado por medições
manuais. Surge então o conceito de INSTRUMENTAÇÃO.
INSTRUMENTAÇÃO é a ciência que aplica e desenvolve técnicas para
adequação de instrumentos de medição, transmissão, indicação, registro e
controle de variáveis físicas em equipamentos nos processos industriais.

5. Relações entre a instrumentação e metrologia
A instrumentação usa da metrologia para o controle dimensional de
processos, retirando assim medições necessárias e posteriormente sendo
utilizadas para análise.
Mas a instrumentação também pode ser relacionada ao controle de
processos, usando de sinais mensurados como sinais de entrada para
atuadores e sistemas mecatrônicos. Podendo ser um controle de malha
fechada na maioria das vezes.
Avaliação
Medição
Processo
Atuadores

6. Terminologia aplicada
A terminologia aplicada à instrumentação é bem semelhante a usada pelo
Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM), onde vários termos técnicos
específicos são utilizados para descrição da utilização. Alguns termos
importantes são:
- Grandeza Mensurável: Atributo de um fenômeno, corpo ou substância
que pode ser qualitativamente distinguido e determinado.
- Unidade de Medida: Grandeza específica, definida e adotada por
convenção, com a qual outras grandezas de mesma natureza são
comparadas para expressar suas magnitudes em relação àquela grandeza.
- Medição: Conjunto de operações que tem por objetivo determinar um
valor de uma grandeza.

7. Terminologia aplicada
- Sistema Internacional de Unidades: Sistema coerente de unidades
adotado e recomendado pela CGPM (Conferência Geral de Pesos e
Medidas). É estruturado em 7 unidades bases.
Grandeza
Unidades SI
Nome Símbolo
Comprimento metro m
Massa quilograma kg
Tempo segundo s
Corrente Elétrica Ampère A
Temp.Termodinâmica Kelvin K
Qtd. de Matéria mol mol
Intensidade Luminosa candela cd

8. Terminologia aplicada
- Indicação: Valor de uma grandeza fornecido por um instrumento de
medição.
- Exatidão de medição: Grau de concordância entre resultados de
medições e um valor verdadeiro do mensurando.
- Precisão de medição: Grau de concordância entre indicações ou valores
medidos, obtidos por medições repetidas, no mesmo objeto ou em objetos
similares, sob condições especificadas.
- Repetitividade: Grau de concordância entre os resultados de medições
sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob as mesmas
condições de medição.
-Reprodutibilidade: Grau de concordância entre os resultados das
medições de um mesmo mensurando efetuadas sob condições variadas de
medição.

9. Terminologia aplicada
- Incerteza de medição: Parâmetro, associado ao resultado de uma
medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser
fundamentalmente atribuídos a um mensurando.
- Erro de medição: Resultado de uma medição menos o valor verdadeiro
do mensurando.
- Erro aleatório: Resultado de uma medição menos a média que resultaria
de um infinito número de medições do mesmo mensurando efetuadas sob
condições de repetitividade.
- Erro sistemático: Média que resultaria de um infinito número de medições
do mesmo mensurando, efetuadas sob condições de repetitividade, menos
o valor verdadeiro do mensurando.

10. Terminologia aplicada

11. Terminologia aplicada
- Faixa de indicação: Conjunto de valores compreendidos entre duas
indicações extremas.
- Sensibilidade: Variação da resposta de um instrumento de medição
dividida pela correspondente variação do estímulo.
Exemplos:
Acelerômetro piezelétrico de 100 mV/g
LVDT de 6,9 – 7,2 mV/V/.001”
Transdutor de pressão de 10 mV/g ±1%
- Valor de uma divisão: Diferença entre valores da escala correspondente a
duas marcas sucessivas.
- Resolução: Menor diferença entre indicações de um dispositivo mostrador
que pode ser significamente percebida.

12. Terminologia aplicada
Menor divisão: 0,01 mm
Resolução: ?? (Depende
da habilidade do
operador)
Menor divisão: 0,01 mm
Resolução: 0,01 mm

13. Terminologia aplicada
- Histerese: É o erro máximo apresentado por um instrumento para um
mesmo valor em qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a variável
percorre toda a escala nos sentidos ascendente e descendente.
- Calibração: Conjunto de operações que estabelece, sob condições
especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de
medição ou sistema de medição ou valores representados por uma medida
materializada ou um material de referência, e os valores correspondentes
das grandezas estabelecidas por padrões.
- Curva de calibração: Expressão da relação entre uma indicação e o valor
medido correspondente.

14. Terminologia aplicada
Exemplos de calibração
(Micrômetro, LVDT, Paquímetro)

15. Aplicações com a instrumentação
A instrumentação pode ser aplicada a todas as grandezas de medição,
sendo mais discutidas nesse curso as de:
- Dimensionais;
- Grandezas de Vibração:
- Força;
- Elétricas;
- Temperatura;
- Pressão.
- Deslocamento;
- Velocidade;
- Aceleração.