O documento discute conceitos básicos de instrumentação e controle, incluindo definições, sistemas de medição, telemetria e elementos finais de controle. Aborda também medição de pressão, nível, vazão e temperatura, descrevendo diferentes métodos e dispositivos para cada tipo de medição.

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ÍNDICE GERAL
CAPÍTULO 1 - CONCEITOS BÁSICOS DE INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE
1 - INTRODUÇÃO 1.2
1.1 - Malha de Controle Fechada 1.2
2 - DEFINIÇÕES EM INSTRUMENTAÇÃO 1.3
2.1 - Classes de Instrumentos
2.2 - Faixa de Medida ( Range )
2.3 - Alcance ( Span )
2.4 - Erro
2.5 - Repetitividade
2.6 - Exatidão
2.7 - Rangeabilidade ( Largura de Faixa )
2.8 - Terminologia
2.9 - Símbolos Utilizados nos Fluxogramas de Processo
2.10 - Simbologia Geral em Instrumentação
2.11 - Tabela de Identificação Funcional dos Instrumentos
3 - PRINCIPAIS SISTEMAS DE MEDIDA 1.9
3.1 - Sistema Métrico Decimal
3.2 - Sistema Físico ou Cegesimal
3.3 - Sistema Industrial Francês
3.4 - Sistema Prático ou Gravitatório
3.5 - Sistemas Ingleses
4 - EXERCÍCIOS 1.12
5 - APÊNDICE 1.17
TABELA 1 - SISTEMAS DE UNIDADES GEOMÉTRICAS E MECÂNICAS 1.17
DIAGRAMA DE VAZÃO TÍPICO 1.18
CAPÍTULO 2 - TELEMETRIA
1 – TRANSMISSORES 2.2
1.1 - TRANSMISSÃO PNEUMÁTICA
1.2 - Transmissão Eletrônica
1.2.1 – Transmissor a 2 fios
1.2.2 – Transmissor a 4 fios
2 – REDES DE COMUNICAÇÃO INDUSTRIAIS 2.4
2.1 – INTRODUÇÃO
2.2 – Redes de Campo
2.2.1 – Rede AS-i (Actuador & Sensor Interface)
2.2.2 – Rede DeviceNet
2.2.3 – Redes Profibus
2.2.3.1 – Rede Profibus - DP (Descentralized Peripheria)
2.2.3.2 – Rede Profibus - PA (Process Automation)

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2.2.4 - Protocolo HART
2.2.5 – Rede Fieldbus Foundation
3 – EXERCÍCIOS 2.14
CAPÍTULO 3 - MEDIÇÃO DE PRESSÃO
1 – INTRODUÇÃO 3.2
2 – CONCEITOS DE PRESSÃO 3.2
2.1 – Pressão Atmosférica
2.2 – Pressão Relativa Positiva ou Manométrica
2.3 – Pressão Absoluta
2.4 – Pressão Relativa Negativa ou Vácuo
2.5 – Diagrama comparativo da escalas
2.6 – Pressão Diferencial
2.7 – Pressão Estática
2.8 – Pressão Dinâmica
2.9 – Pressão Total
2.10 – Unidades de Pressão
3 – DISPOSITIVOS PARA MEDIÇÃO DE PRESSÃO 3.4
3.1 – Tubo de Bourdon
3.2 – Membrana ou Diafragma
3.3 – Fole
3.4 – Coluna de Líquido
3.5 – Sensor Piezoelétrico
3.6 – Sensor Strain Gauge (Célula de Carga) ou Piezoresistivo
3.7 – Sensor Capacitivo
3.8 – Sensor Silício Ressonante
4 – EXERCÍCIOS 3.15
5 – TABELA DE CONVERSÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO 3.19
CAPÍTULO 4 - SELO REMOTO
1 - TUBULAÇÃO DE IMPULSO 4.2
1.1 - INSTALAÇÃO
1.2 - CONSTITUIÇÃO DA TUBULAÇÃO DE IMPULSO
2 - SISTEMAS DE SELAGEM 4.5
2.1 - SELO LÍQUIDO
2.2 - SELO DE AR
2.3 - SELO VOLUMÉTRICO
2.4 - MANÔMETRO PETROQUÍMICO
2.5 - SELO SANITÁRIO
3 – PURGA 4.7
3.1 - PURGA COM GÁS
3.2 - PURGA COM LÍQUIDO
4 - SANGRIA 4.8

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5 - EXERCÍCIOS 4.9
CAPÍTULO 5 - MEDIÇÃO DE NÍVEL
1 – INTRODUÇÃO 5.2
2 – MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE NÍVEL DE LÍQUIDO 5.2
2.1 – MEDIÇÃO DIRETA 5.2
2.1.1 – RÉGUA OU GABARITO
2.1.2 – VISORES DE NÍVEL
2.1.3 – BÓIA OU FLUTUADOR
2.2 – MEDIÇÃO INDIRETA 5.4
2.2.1 – MEDIÇÃO DE NÍVEL POR PRESSÃO
2.2.2 – MEDIÇÃO DE NÍVEL POR PRESSÃO
DIFERENCIAL EM TANQUES FECHADOS E PRESSURIZADOS
2.2.3 – MEDIÇÃO DE NÍVEL COM BORBULHADOR
2.2.4 – MEDIÇÃO DE NÍVEL POR EMPUXO
2.2.5 – MEDIÇÃO DE NÍVEL COM RAIOS GAMA
2.2.6 – MEDIÇÃO DE NÍVEL CAPACITIVO
2.2.7 - MEDIÇÃO DE NÍVEL POR ULTRA-SOM
2.2.8 - MEDIÇÃO DE NÍVEL POR RADAR
2.3 – MEDIDORES DESCONTÍNUOS DE NÍVEL 5.13
3 – MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE NÍVEL DE SÓLIDOS 5.14
4 – EXERCÍCIOS 5.16
CAPÍTULO 6 - MEDIÇÃO DE VAZÃO
TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO 6.3
1 - MEDIDORES DE QUANTIDADE 6.3
1.1 - Medidores de Quantidade por Pesagem
1.2 - Medidores de Quantidade Volumétrica
2 - MEDIDORES VOLUMÉTRICOS 6.3
2.1 - Medição de vazão pôr pressão diferencial
2.1.1 – Placa de Orifício
2.1.1.1 - Tipos de Orifícios
2.1.1.2 - Tipos de Bordo
2.1.1.3 - Tipos de tomada de impulso
2.1.2 – Orifício Integral
2.1.3 – Tubo Venturi
2.1.4 - Bocal
2.1.5 – Tubo Pitot
2.1.6 - Medidor Tipo Annubar
2.1.7 - Malha para medição de vazão
2.1.8 - Compensação da Pressão e Temperatura
2.1.8.1 – Exemplos de instalação
2.2 - Medidores de Vazão por Pressão Diferencial Constante
2.2.1 – Rotâmetros
2.2.1.1 – Princípio de Funcionamento

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2.2.1.2 – Condições de Equilíbrio
2.2.1.3 - Tipos de Flutuadores
2.2.1.4 - Material do flutuador
2.2.1.5 - Instalação
3 – MEDIDORES DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS 6.18
3.1 - Vertedor 6.18
3.2 - Calha de Parshall 6.19
4 - MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO 6.19
4.1 - Medidor Eletromagnético de Vazão
4.1.1 - Aplicação
4.1.2 - Princípio de Funcionamento: Lei de Faraday
4.1.3 - Estrutura do Detetor
4.1.3.1 - Revestimento
4.1.3.2 - Eletrodo
4.1.3.3 - Tubo detetor
4.1.3.4 - Influência da condutividade
4.1.3.5 - Instalação elétrica
4.1.3.5.1 - Alimentação das bobinas
4.1.3.5.2 - Formas de Excitação
4.1.3.5.3 - Aterramento
4.1.3.6- Escolha do diâmetro
4.2 - Medidor Tipo Turbina 6.23
4.2.1 - Influência da viscosidade
4.2.2 - Performance
4.3 - Medidor Tipo Vórtex 6.25
4.3.1 - Princípio de funcionamento
4.3.2 - Método de detecção dos vórtices
4.4 - Medidores Ultra-sônicos 6.26
4.4.1 - Medidores de efeito Doppler
4.4.2 - Medidores de tempo de trânsito
4.5 - Medidor por Efeito Coriolis 6.28
5. EXERCÍCIOS 6.30
CAPÍTULO 7 - MEDIÇÃO DE TEMPERATURA
1 – INTRODUÇÃO 7.3
1.1 - TEMPERATURA E CALOR 7.3
1.1.1 - Condução
1.1.2 – Radiação
1.1.3 – Convecção
1.2 - ESCALAS DE TEMPERATURA 7.4
1.2.1 - Escalas
1.2.2 - Conversão de escalas
1.2.3 - Escala Internacional de Temperatura - ITS-90
1.2.4 – Normas
2 - MEDIDORES DE TEMPERATURA POR DILATAÇÃO/EXPANSÃO 7.8

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2.1 - TERMÔMETRO A DILATAÇÃO DE LÍQUIDO 7.8
2.1.1 - Características
2.1.2 - Termômetros de dilatação de líquido em recipiente de vidro
2.1.3 - Termômetro de dilatação de líquido em recipiente metálico
2.2 - TERMÔMETROS À PRESSÃO DE GÁS 7.11
2.2.1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
2.3 - TERMÔMETRO À PRESSÃO DE VAPOR 7.12
2.3.1 - Principio de funcionamento
2.4 - TERMÔMETROS À DILATAÇÃO DE SÓLIDOS (TERMÔMETROS BIMETÁLICOS) 7.13
2.4.1 - Princípio de funcionamento
2.4.2 - Características de construção
3 - MEDIÇÃO DE TEMPERATURA COM TERMOPAR 7.14
3.1 - EFEITOS TERMOELÉTRICOS 7.15
3.1.1 - EFEITO TERMOELÉTRICO DE SEEBECK
3.1.2 - EFEITO TERMOELÉTRICO DE PELTIER
3.1.3 - EFEITO TERMOELÉTRICO DE THOMSON
3.1.4 - EFEITO TERMOELÉTRICO DE VOLTA
3.2 - LEIS TERMOELÉTRICAS 7.16
3.2.1 - Lei do circuito homogêneo
3.2.2 - Lei dos metais intermediários
3.2.3 - Lei das temperaturas intermediárias
3.3 - CORRELAÇÃO DA F.E.M. EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA 7.18
3.4 - TIPOS E CARACTERÍSTICAS DOS TERMOPARES 7.18
3.4.1 - Termopares básicos
3.4.2 - Termopares nobres
3.4.3 - Termopares especiais
3.5 - CORREÇÃO DA JUNTA DE REFERÊNCIA 7.21
3.6 - FIOS DE COMPENSAÇÃO E EXTENSÃO 7.22
3.7 - ERROS DE LIGAÇÃO 7.22
3.7.1 - Usando fios de cobre
3.7.2 - Inversão simples
3.7.3 - Inversão dupla
3.8 - TERMOPAR DE ISOLAÇÃO MINERAL 7.25
3.8.1 - Vantagens dos termopares de isolação mineral
3.9 - ASSOCIAÇÃO DE TERMOPARES
3.9.1 - Associação série
3.9.2 - Associação série – oposta
3.9.3 - Associação em paralelo
4 - MEDIÇÃO DE TEMPERATURA POR TERMORESISTÊNCIA (RTD) 7.27
4.1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 7.27
4.2 - CONSTRUÇÃO FÍSICA DO SENSOR 7.28
4.3 - CARACTERÍSTICAS DA TERMORESISTÊNCIA DE PLATINA 7.29
4.4 - VANTAGENS E DESVANTAGENS 7.29
4.5 - PRINCÍPIO DE MEDIÇÃO 7.29
4.5.1 - Ligação à 2 fios
4.5.2 - Ligação à 3 fios
5 - MEDIÇÃO DE TEMPERATURA POR RADIAÇÃO 7.31

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5.1 – RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA 7.31
5.1.1 - Hipóteses de Maxwell
5.1.2 - Ondas eletromagnéticas
5.1.3 - Espectro eletromagnético
5.2 - TEORIA DA MEDIÇÃO DE RADIAÇÃO 7.32
5.3 - PIRÔMETROS ÓPTCOS 7.35
5.4 - RADIÔMETRO OU PIRÔMETROS DE RADIAÇÃO 7.36
6 - EXERCÍCIOS 7.38
CAPÍTULO 8 - ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
1 - DEFINIÇÃO 8.3
2 - Válvulas de Controle 8.3
2.1 - PARTES PRINCIPAIS DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
2.2 - ATUADOR
2.3 - CORPO
3 - Válvulas de Deslocamento Linear da Haste 8.5
3.1- VÁLVULAS GLOBO 8.5
3.1.1 - Válvulas Globo Sede Simples
3.1.2 - Válvula Globo Sede Dupla
3.2 - VÁLVULA GLOBO TIPO GAIOLA 8.8
3.2.1 - Válvula Globo Tipo Gaiola Sede Simples
3.2.2 - Válvula Globo Tipo Gaiola Balanceada
3.3 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO DIAFRAGMA OU SAUNDERS 8.10
3.4 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO GUILHOTINA 8.11
4 - Válvulas de Deslocamento Rotativo da Haste 8.11
4.1 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO BORBOLETA 8.12
4.2 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO ESFERA 8.13
4.3 - VÁLVULA DE CONTROLE TIPO OBTURADOR ROTATIVO - EXCÊNTRICO 8.15
5. INTERNOS DAS VÁLVULAS 8.16
5.1 - OBTURADOR 8.16
5.1.1 - Tipos de Obturadores
5.1.2 - Obturadores Torneados
5.1.3 - Obturadores com entalhes em “ V ”
5.1.4 - Obturadores Simples Estriados ou Perfilados
5.1.5 - Obturadores de Abertura Rápida
5.1.6 - Obturadores com Disco ou O-Ring
5.2 - OBTURADORES TIPO GAIOLA 8.18
5.3 - ANEL DE SEDE 8.18
6 - CASTELO 8.20
6.1 - TIPOS PRINCIPAIS
6.2 - CASTELO NORMAL
6.3 - CASTELO ALETADO
6.4 - CASTELO ALONGADO
6.5 - CASTELO COM FOLE
7 - Caixa de Gaxetas 8.21
8 - Gaxetas 8.22

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8.1 - TEFLON ( TFE )
8.2 - AMIANTO IMPREGNADO
9 - CARACTERÍSTICAS DE VAZÃO 8.23
9.1 - INTRODUÇÃO
9.2 - CARACTERÍSTICA DE VAZÃO
9.3 - ALCANCE DE FAIXA DA VÁLVULA
9.4 - CARACTERÍSTICAS DE VAZÃO INERENTES
9.5 - CARACTERÍSTICA DE VAZÃO INSTALADA DAS VÁLVULAS DE CONTROLE
10 - Coeficiente de Vazão ( CV ) 8.25
11 – Posicionadores 8.25
11.1 - PRINCIPAIS APLICAÇÕES DO POSICIONADOR EM VÁLVULAS
11.2 - LIMITAÇÕES DO USO DO POSICIONADOR
11.2.1 – Exemplo de posicionador pneumátic
11.2.2 – Exemplo de posicionador eletropneumático
11.3 - POSICIONADOR INTELIGENTE
11.3.1- Vantagens do posicionador inteligente
12 - EXERCÍCIOS 8.28
CAPÍTULO 9 - OUTRAS VARIÁVEIS
1 - MEDIÇÃO DE DENSIDADE 9.2
A) Conceitos 9.2
B) Métodos de Medição de Densidade 9.2
Densímetros
Medidor de Densidade por Pressão Hidrostática
Medição Contínua de Densidade e Concentração
Medição de Concentração
Nível de Interface
Instalação Típica em Linha
Instalação Típica para Nível de Interface
Características e Benefícios / Comparação com outras Tecnologias
2 - MEDIÇÃO DE PH 9.9
A) Conceitos 9.9
B) Método de Medição 9.12
C) Instrumentos de Medição 9.12
Eletrodo de Medição
Eletrodo de Referência
D) Aplicações 9.16
3 – EXERCÍCIOS 9.17
CAPÍTULO 10 - FUNDAMENTOS EM CONTROLE DE PROCESSO
1 – INTRODUÇÃO 10.3
2 – PROCESSO 10.3
3 - DEFINIÇÕES DO CONTROLE AUTOMÁTICO DE PROCESSO 10.3
3.1 - VARIÁVEIS DO PROCESSO

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4 - TROCADOR DE ENERGIA 10.4
5 - AUTO-REGULAÇÃO 10.4
6 - PROPRIEDADES DO PROCESSO 10.5
6.1 – RESISTÊNCIA
6.2 – CAPACITÂNCIA
6.3 - TEMPO MORTO
7 - TIPOS DE DISTÚRBIOS DE PROCESSO 10.8
7.1 - DISTÚRBIOS DE ALIMENTAÇÃO
7.2 - DISTÚRBIOS DE DEMANDA
7.3 - DISTÚRBIOS DE SET-POINT
8 - CONTROLE MANUAL 10.8
8.1 - CONTROLE EM MALHA FECHADA
8.2 - EXCESSO DE CORREÇÃO
8.3 - FUNÇÕES BÁSICAS
9 - ELEMENTOS DO CONTROLE AUTOMÁTICO 10.11
10 - ATRASOS DE TEMPO NO SISTEMA DE CONTROLE 10.12
10.1 - ATRASOS NOS MEIOS DE MEDIÇÃO
10.2 - ATRASOS DO DETECTOR DE ERRO E DO AMPLIFICADOR NOS
CONTROLADORES PNEUMÁTICOS
10.3 - ATRASOS DE TRANSMISSÃO PNEUMÁTICA
10.4 - ATRASOS DO ELEMENTO FINAL DE CONTROLE
11- CONTROLE AUTOMÁTICO DESCONTÍNUO 10.13
11.1- CONTROLE DESCONTÍNUO DE DUAS POSIÇÕES SEM HISTERESE
11.2- CONTROLE DESCONTÍNUO DE DUAS POSIÇÕES COM HISTERESE
12- CONTROLE AUTOMÁTICO CONTÍNUO 10.15
12.1- CARACTERÍSTICA DE UM CONTROLADOR CONTÍNUO
12.2- CONTROLE PROPORCIONAL
12.2.1 - GANHO DO CONTROLADOR
12.2.2 - BANDA PROPORCIONAL
12.3- CONTROLE PROPORCIONAL + INTEGRAL
12.4- CONTROLE PROPORCIONAL + DERIVATIVO
12.5- CONTROLE PROPORCIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVO
13 – EXERCÍCIOS 10.24
- TABELAS DOS TERMOPARES(TC) E TERMORESISTÊNCIAS(RTD)
- BIBLIOGRAFIAS